Dimensionner un accumulateur hydraulique - volume et prégonflage ?

Accumulateur à vessie ou à membrane - quelle différence ?

Un accumulateur hydraulique sépare un coussin d'azote du fluide hydraulique par un élément élastique. Quand la pression du système monte, le gaz se comprime et stocke de l'énergie ; quand elle baisse, le coussin de gaz refoule l'huile dans le circuit. Selon l'élément de séparation, on distingue les accumulateurs à vessie, à membrane et à piston.

Les accumulateurs à membrane sont compacts, sans entretien et adaptés aux petits volumes jusqu'à environ 4 litres avec des rapports de pression jusqu'à 8:1. Les accumulateurs à vessie couvrent des volumes plus grands et des débits plus élevés, mais ne travaillent économiquement que jusqu'à un rapport p2/p0 d'environ 4:1 pour ne pas surtendre la vessie.

Comment calculer le volume utile et le prégonflage ?

Le dimensionnement part du volume utile ΔV requis entre la pression de service minimale p1 et la pression maximale p2. Le changement d'état de l'azote donne ensuite le volume nominal V0 nécessaire. La pression de prégonflage p0 se mesure accumulateur vide et constitue le réglage le plus important.

Pour les processus lents (maintien de pression, compensation de fuite), on calcule en isotherme avec l'exposant n = 1 ; pour les chocs rapides, en adiabatique avec n = 1,4. Le volume nominal découle de la loi des gaz rapportée à p0, mais en pratique les abaques du fabricant donnent V0 directement.

• Toujours choisir p0 sous p1 pour que l'élément ne s'appuie jamais entièrement sur l'orifice d'huile.
• Membrane : maintenir p0 ≥ 0,25 x p2 pour protéger la membrane d'une surtension.
• Vessie : maintenir p0 entre 0,25 x p2 et 0,9 x p1.
• Le prégonflage dépend de la température - toujours convertir les valeurs à la température de service.

Quels contrôles impose la directive équipements sous pression ?

Les accumulateurs sont des équipements sous pression et relèvent de la directive 2014/68/UE. Le critère déterminant est le produit de la pression admissible par le volume (PS x V). Selon la catégorie I à IV, les exigences d'évaluation de conformité, de marquage et de contrôles périodiques augmentent.

• Marquage CE et déclaration de conformité à la 2014/68/UE lors de la mise sur le marché.
• Plaque signalétique indiquant PS, PT, volume, pression d'épreuve, année et groupe de fluide.
• Contrôle avant mise en service et contrôles périodiques par une personne compétente ou un organisme notifié.
• Protection contre le dépassement de la pression de service admissible (soupape, bloc d'isolement et de décharge).

Questions fréquentes