Réalisation · Pompes & systèmes d'injection de précision

Maintenir une pression statique de 6000 bar en toute sécurité : conception d'une pompe à entraînement non-réversible

Pour un laboratoire public en génie des procédés, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué une pompe de pressurisation statique capable de générer et maintenir 6000 bar dans un volume clos. L'équipement automatise les cycles d'essais (rampes, paliers) et garantit une sécurité intrinsèque, maintenant la pression même en cas de coupure de courant.

Client: Laboratoire de recherche public en génie des procédés agroalimentaires
Domaine: Génie des procédés
Technique: Pressurisation statique et cyclique de liquides

01 — La question de recherche

Comment générer une pression statique de 6000 bar avec une régulation fine et une sécurité absolue ?

Générer une pression statique très élevée dans un volume clos est un défi différent de celui qui consiste à produire un débit continu. L'enjeu est de contrôler avec une extrême précision de très faibles variations de volume pour piloter finement des rampes et des paliers de pression, et surtout de garantir la stabilité du système sur de longues durées.

Le besoin était ici de remplacer une pompe manuelle pour automatiser les cycles de pressurisation, afin d'améliorer la répétabilité des essais et la sécurité de l'opérateur. Les pompes UHP standards, conçues pour la chromatographie ou la découpe jet d'eau, sont optimisées pour le débit. Elles ne peuvent pas maintenir une pression statique de manière intrinsèquement sûre en cas de panne de courant, ce qui risquerait de détruire un essai de longue durée.

Comment concilier un pilotage motorisé extrêmement précis pour générer des rampes de pression à 6000 bar avec une sécurité absolue qui garantit le maintien de cette pression sans aucune énergie, même en cas de défaillance du système de pilotage ?

02 — Notre démarche

Conception d'une pompe à sécurité intrinsèque

Notre bureau d'études intégré (mécanique, instrumentation, automatisme) a analysé le besoin pour concevoir une solution sur mesure. Trois décisions clés ont permis d'atteindre le niveau de performance et de sécurité requis par le cahier des charges.

Garantir la sécurité par un entraînement mécanique non-réversible

À 6000 bar, l'énergie stockée dans le fluide est considérable. Pour éviter toute dépressurisation brutale en cas de panne, nous avons écarté les entraînements directs. Le système de transmission mécanique choisi est intrinsèquement non-réversible : la pression du fluide ne peut jamais faire reculer le piston, garantissant le maintien de la pression sans aucune alimentation électrique.
Sélectionner des aciers à très haute résistance mécanique

Les aciers inoxydables standards se déformeraient plastiquement sous 6000 bar. Pour assurer la fiabilité et la sécurité sur des cycles répétés dans ces conditions extrêmes, toutes les pièces en contact avec le fluide ont été usinées dans des nuances d'acier spéciales, dont la limite élastique est compatible avec ces contraintes.
Développer une interface de pilotage intuitive et traçable

Pour remplacer l'opération manuelle, nous avons créé une interface logicielle dédiée. L'opérateur programme ses cycles d'essais en unités physiques (bar/s, paliers) depuis un PC. Le système traduit ces consignes en commandes moteur précises, assure le pilotage et enregistre toutes les données pour une traçabilité et une répétabilité parfaites des expériences.

03 — Au-delà de ce projet

Votre projet ressemble-t-il à cette application ?

Géosciences / Pétrophysique

Pour simuler les conditions de réservoirs géologiques profonds, le principe de génération de pression statique élevée avec régulation fine et sécurité non-réversible est directement transposable. Il permet de mener des essais longs sur des roches ou des fluides confinés en toute stabilité.

Science des matériaux

La capacité à atteindre et réguler 6000 bar est applicable à la synthèse de matériaux sous pression (céramiques spéciales) ou aux tests de résistance isostatique de composants. Le pilotage fin des cycles de pressurisation permet de contrôler précisément les conditions de l'essai.

Pharmacie / Santé

Pour la stérilisation à froid (pascalisation) ou l'étude de la dénaturation de protéines, le contrôle précis de la pression est essentiel. Le principe de la pompe garantit la sécurité du procédé, qui serait adapté avec des matériaux biocompatibles et une conception nettoyable.

04 — Fiche technique

Les valeurs de ce projet. Chaque équipement étant conçu sur mesure, elles s’adaptent à votre cahier des charges.

Afficher les caractéristiques · 6000 bar · 6 mL · 22 mL

Caractéristiques techniques — Maintenir une pression statique de 6000 bar en toute sécurité : conception d'une pompe à entraînement non-réversible
Pression de service	6000 bar
Volume de la pompe	6 mL
Volume de la cellule cible	22 mL
Contrôle de rampe en montée	jusqu'à 35 bar/s
Contrôle de rampe en descente	jusqu'à 100 bar/s
Précision de contrôle du débit	jusqu'à 0.0002 mL/min
Pilotage	PC externe via Ethernet

IRIAN Mecatronics conçoit et fabrique des équipements haute pression et haute température sur mesure pour les laboratoires de recherche, les centres techniques et les industriels.

Découvrir la société

Ils nous font confiance

05 — FAQ

Questions fréquentes

Une pompe de pressurisation statique à 6000 bar peut-elle fonctionner avec des fluides autres que l'eau ?

Oui, le principe est adaptable à d'autres liquides comme les huiles ou les fluides caloporteurs. Les matériaux des joints et des pièces en contact avec le fluide seraient alors sélectionnés pour garantir la compatibilité chimique. Pour les gaz, la compressibilité élevée imposerait une refonte complète du système de sécurité et de régulation ; un multiplicateur de pression serait souvent une solution plus adaptée.

Est-il possible de concevoir ce type de pompe pour des pressions plus basses (ex: 1000 bar) mais avec des volumes plus importants ?

Absolument. Le principe de l'entraînement non-réversible reste pertinent pour la sécurité et la stabilité, même à des pressions plus basses. Une pression de service moins élevée permettrait d'envisager des pistons de plus grand diamètre et donc des volumes de pompe plus importants, pour pressuriser des enceintes de plusieurs litres tout en conservant une régulation très fine.

Comment intégrer ce générateur de pression statique dans une installation de laboratoire existante ?

L'équipement est conçu comme un module autonome piloté par PC via une connexion Ethernet. Il peut être intégré sur un banc d'essai sur mesure ou connecté à une cellule ou un réacteur existant. Notre bureau d'études valide la compatibilité mécanique et de contrôle-commande, et nous assurons la mise en service et la formation sur site.

Cette pompe peut-elle être utilisée pour injecter un fluide à un débit constant et très faible ?

Oui, le système est fondamentalement une pompe seringue de très haute précision. Le pilotage permet de passer d'un mode régulation de pression à un mode injection à débit constant. Sa conception mécanique autorise des débits extrêmement faibles et stables, comme 0.0002 mL/min, ce qui est idéal pour des applications en microfluidique ou en chimie fine.

Vous devez maintenir une pression statique élevée de manière stable, répétable et sûre ?

Décrivez-nous votre contrainte de pression, de volume et de cycle. Notre bureau d'études analyse la faisabilité de votre projet et revient vers vous avec une proposition technique.

Parler de votre projet Télécharger la fiche (PDF)