Les gaz en récipients

Les gaz en récipients sous pression

Les gaz en récipients sous pression
Caractéristiques et utilisation

A

Mise à jour novembre 2021

de stockage, la plupart des
composés gazeux sont stockés dans des récipients sous
une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Plusieurs types de contenants sont utilisés : cartouches basse
pression, cylindres avec détendeurs… Cet article passe en revue
ces différents modes de stockage. Le maniement des détendeurs
est également étudié.
fin de réduire le volume

1. GÉNÉRALITÉS
Que ce soit en petits cylindres ou en cartouches basse pression, la plupart des gaz
usuels sont disponibles : HC,, NH 3 , C, 2 , oxydes d’azote, SO 2 , H 2 S , H 2 , O 2 … Les
cylindres de gaz et les cartouches basse pression sont prévus pour recevoir une vanne
permettant de régler le débit du gaz. Les cylindres de gaz peuvent recevoir un manomètre détendeur pour une utilisation régulée.
Les vannes et détendeurs existent en différentes qualités de matériaux : laiton inox pour les gaz non corrosifs, monel pour les gaz corrosifs. De nombreux types
de raccords sont disponibles : olive, à vis, rapides…). Le matériau des joints utilisés
pour les étanchéités dépend de la nature du gaz (téflon, polypropylène, métal…). On
ne graisse jamais les pas de vis de ces équipements ! Avant de fixer une vanne ou un
détendeur sur le récipient contenant le gaz, il est indispensable de consulter la notice
d’utilisation du cylindre ou de la cartouche de gaz. Celle-ci est fournie par le fabricant.
2. AVANTAGES DES CYLINDRES ET CARTOUCHES DE GAZ
Les gaz commercialisés en cylindre et/ou cartouche sont très purs et secs. La mise
en œuvre est rapide et simple. De plus, l’utilisation des gaz en cylindre ou cartouche
ne génère pas les problèmes liés au nettoyage d’un générateur de gaz.
Les quantités de gaz contenues dans ces récipients sont parfaitement bien adaptées aux faibles consommations. Pour un usage intensif, il faut utiliser des cylindres de
volume plus important ou installer un générateur de gaz correspondant à la demande
en gaz. Il faut savoir :
♦ Un cylindre de gaz (BO4) a un volume (en eau) de 0,4 L, la pression du gaz dépend
de sa nature, de 150 bar (N 2 , O 2 , H 2 …) à 0,5 bar(1) (pour les gaz explosibles : but(1) La pression indiquée est la pression en excédent de la pression atmosphérique de référence
(1 bar).
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2-ène), par exemple un cylindre BO4 de H 2 contient 55 L de gaz.
♦ Les cartouches de gaz contiennent des gaz à la pression maximale de 11 bar, une
cartouche de dihydrogène contient 9 L de gaz.
3. INCONVÉNIENTS DES CYLINDRES ET CARTOUCHES DE GAZ
Tout d’abord le coût élevé de l’équipement : les cylindres BO4 et les cartouches
sont à usage unique, seuls les détendeurs et les vannes sont réutilisables. Les cylindres
de grande capacité sont rechargeables, ils sont généralement loués par le fournisseur
de gaz.
Le coût élevé du gaz lui-même : ce sont des gaz de grande pureté. Consulter le
catalogue des sociétés commercialisant les produits chimiques pour obtenir les prix.
Le stockage des cylindres de gaz et des cartouches nécessite des conditions spécifiques. Voir la fiche du produit fournie par le fabricant.
4. UTILISATION AU LABORATOIRE
4.1. Généralités
Les gaz présentant des risques toxicologiques doivent être utilisés dans une sorbonne opérationnelle. Le récipient contenant le gaz doit être solidement fixé sur un
support. Avant utilisation, vérifier le fonctionnement du robinet du cylindre ou de
la cartouche, puis vérifier le fonctionnement du détendeur ou de la vis pointeau de
régulation du débit. Les refermer soigneusement après vérification.
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Figure 1 - A Cylindres de gaz sur un présentoir, sur chaque cylindre on a indiqué le type de
vanne à utiliser - B Cylindre de dioxygène fixé au pied d’une paillasse par une bride à sangle.

4.2. Prélever une quantité de gaz
♦ Les vérifications achevées, relier le manomètre détendeur ou la vanne de régulation
du débit au montage d’utilisation (cf. figure 2, page ci-contre). Voir l’article « Remplir un ballon de verre avec un gaz ».
♦ Contrôler le montage, vérifier qu’il existe une « respiration » sur le circuit du gaz.
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Figure 2 - A Manomètre détendeur sur un cylindre de dioxygène - B Vanne de régulation
de débit sur un cylindre de gaz.

♦ Ouvrir le robinet du cylindre ou de la cartouche.
♦ Manœuvrer délicatement le détendeur ou la vis pointeau de la vanne pour obtenir
le débit de gaz voulu.
Note : faire attention aux surpressions accidentelles qui risquent de dissocier l’une
ou l’autre partie du montage d’utilisation.
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Pour terminer une utilisation :
fermer le détendeur ou la vanne de régulation du débit ;
fermer le robinet du cylindre ou de la cartouche ;
dissocier le cylindre du montage ;
ouvrir le détendeur ou la vanne de régulation du débit pour en ramener la pression
interne à la valeur de la pression atmosphérique (sous la sorbonne si nécessaire) ;
ne pas oublier de le (ou la) refermer.

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