Réalisation · Pompes & systèmes d'injection de précision
Sécuriser une expérience longue durée en cas de panne : pompe haute pression à entraînement non-réversible
Pour un acteur de la recherche en géosciences, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué une pompe haute pression sur mesure. L'équipement permet de simuler les conditions des réservoirs géologiques (750 bar) et garantit le maintien de la pression en cas de panne d'alimentation, sécurisant ainsi les expériences de longue durée.
En bref
- Client
- Acteur de la recherche en géosciences pour le secteur de l'énergie
- Domaine
- Géosciences, mécanique des fluides
- Technique
- Maintien de pression de confinement, injection de fluide à très faible débit
01 — La question de recherche
Comment maintenir une pression statique élevée et stable, même en cas de coupure d'alimentation ?
Dans de nombreuses expériences en géosciences, en chimie ou en science des matériaux, la stabilité de la pression est une condition non négociable. Quand un essai dure plusieurs jours ou semaines, une simple coupure de courant peut provoquer une dépressurisation et annuler tout le travail accompli. La difficulté est de concilier un pilotage motorisé très fin du volume avec un mécanisme de sécurité qui garantit le confinement en cas de défaillance. Notre client avait besoin de simuler en laboratoire les conditions de pression des réservoirs géologiques (750 bar) pour étudier le comportement de fluides.
Assurer un contrôle motorisé ultra-fin du volume à très haute pression tout en rendant le système mécaniquement irréversible pour maintenir le confinement en cas de panne de courant.
02 — Notre démarche
Conception d'une pompe à sécurité intrinsèque
Garantir la non-réversibilité de l'entraînement
Le défi était d'empêcher la pression du fluide (750 bar) de faire reculer le piston en cas de panne moteur. Nous avons adopté une chaîne cinématique à très forte réduction, naturellement non-réversible. La sécurité de l'expérience devient intrinsèque à la mécanique, sans ajout d'un frein susceptible de faillir, et la démultiplication offre une très haute résolution de pilotage.
Sélectionner un matériau de corps résistant à la fatigue et à la corrosion
Le corps de pompe devait supporter la fatigue mécanique due à la pression et être compatible avec des fluides de réservoirs potentiellement corrosifs. Un acier inoxydable à très haute limite élastique a été choisi pour sa tenue à la pression sans surdimensionnement excessif et sa résistance à la corrosion, préservant la pureté des échantillons.
Prévenir le grippage du piston et l'usure de l'étanchéité
Pour éviter le grippage sous forte charge entre le piston et le corps en acier, le piston a été usiné dans un alliage non-ferreux à faible coefficient de frottement. Ce choix, complété par un élastomère d'étanchéité à large compatibilité chimique, assure la fiabilité et la longévité de la pompe en réduisant la maintenance.
03 — Caractéristiques techniques
| Pression de service | 750 bar |
|---|---|
| Pilotage | Interface homme-machine (IHM) sur PC |
| Intégration | Connectivité Ethernet, compatible avec les protocoles industriels standards |
04 — Autres applications
Votre projet exige-t-il une pression stable et sécurisée ?
Chimie fine / Polymérisation
Pour l'injection précise de réactifs dans un réacteur sous pression, où une panne peut compromettre un lot. Le principe d'entraînement non-réversible resterait la clé pour la sécurité du dosage et la protection de la production.
Essais sur matériaux / Mécanique des roches
Pour appliquer une pression de confinement stable lors d'essais de compression triaxiale, où la validité de la mesure dépend de cette stabilité. La non-réversibilité et la capacité haute pression seraient conservées.
Agroalimentaire / Extraction au CO2 supercritique
Pour maintenir stable la pression d'un fluide supercritique, où toute variation affecte le rendement. Le contrôle précis du volume et la sécurité intrinsèque du maintien en pression seraient directement transposables, en adaptant les matériaux aux normes alimentaires.
Un ingénieur de notre bureau d’études vous répond dans les meilleurs délais.