Acétylène : un gaz fondamental  pour diverses applications industrielles

Propriétés physiques et chimiques

Dans des conditions normales, l'acétylène est un gaz incolore légèrement plus léger que l'air. À l'état pur, l'acétylène est inodore, mais les qualités commerciales ont souvent une odeur d'ail prononcée due à des impuretés.

Ses principales caractéristiques physiques et chimiques sont :

• Masse molaire : 26,04 g/mol
• Point d'ébullition : -84°C
• Point de fusion : -80,8°C
• Densité : 1,177 kg/m³ (à 0°C)
• Solubilité dans l'eau : 1,2 g/L (à 20°C)

Inflammabilité : hautement inflammable
Toxicité : non toxique mais peut agir comme un asphyxiant simple.
Une propriété critique de l'acétylène est son instabilité inhérente lorsqu'il est comprimé. Cette instabilité signifie que la mise sous pression du gaz pur dans une bouteille standard, comme par exemple l'azote ou l'oxygène, peut représenter des risques élevés. Pour cette raison, il est dissous dans un solvant, ce qui permet de stocker ce gaz à une pression plus basse et en toute sécurité.

Applications industrielles de l’acétylène

Les propriétés de l'acétylène en font un gaz indispensable dans plusieurs industries clés. Il est principalement reconnu pour son rôle majeur dans les procédés soudage, brasage et coupage de métaux, où il permet des opérations de découpe, d’assemblage et de réparation précises dans la construction métallique, la maintenance industrielle et la fabrication de structures.

Oxycoupage et découpe oxyacétylénique

L'une des applications les plus importantes de l'acétylène est son utilisation dans une flamme oxyacétylénique. Combinée à de l'oxygène pur, cette flamme atteint une température supérieure à 3000°C, ce qui en fait la plus chaude de tous les gaz combustibles industriels.

La flamme oxyacétylénique préchauffe le métal très rapidement, réduisant ainsi le temps de chauffe. Un jet d'oxygène pur est ensuite utilisé pour effectuer la coupe. Cette chaleur intense permet une découpe efficace et précise, rendant cette technique idéale pour les sections d'acier épaisses et les structures métalliques.

De plus, la chaleur intense de l'acétylène signifie que moins d'oxygène est nécessaire pour la flamme de préchauffage par rapport à d'autres combustibles comme le propane ou le gaz naturel. Cette économie de gaz peut représenter un avantage économique significatif pour les opérations de découpe à grande échelle.

Soudage et brasage

L'acétylène est l'un des gaz combustibles les plus populaires pour le soudage et le brasage. Lorsqu'il est mélangé avec le bon pourcentage d'oxygène, l'acétylène crée une flamme si chaude (supérieure à 3000°C) qu'elle est capable de souder différents matériaux (y compris l'acier, le cuivre, etc.) de manière optimisée et économique. Cette flamme oxyacétylénique peut être utilisée pour les opérations d'assemblage comme par exemple le soudage par fusion (autogène).

Autres applications

Grâce à sa structure simple et sa haute réactivité, l'acétylène (aussi appelé éthyne) est un gaz polyvalent pour la synthèse organique.

Pour les applications de laboratoire, l'acétylène est utilisé comme gaz instrument en spectrométrie d'absorption atomique (SAA) en raison de sa flamme à haute température. Découvrez ACETYLENE AAS 27, l’acétylène de haute pureté d’Air Liquide pour les applications analytiques.

Il est également largement utilisé dans les traitements thermiques de surface : chauffage localisé de pièces, redressage à la flamme, préchauffage avant soudage, ainsi que comme source de carbone dans certains procédés de cémentation basse pression. C’est par ailleurs une matière première importante pour la chimie organique, utilisée pour produire des solvants, des plastifiants, des intermédiaires pour l’industrie pharmaceutique (y compris des substances pharmaceutiques et des médicaments), ainsi que certains polymères et matières plastiques. Dans l’industrie électronique et des matériaux, l’acétylène sert aussi au dépôt de revêtements carbonés et à l’amélioration des propriétés de surface de pièces techniques. Grâce à cette combinaison unique de performances énergétiques et de polyvalence chimique, il reste un gaz incontournable dans de nombreux secteurs industriels modernes. Dans l'industrie du verre, il fournit une solution écologique de lubrification des moules en déposant une fine couche de carbone protectrice via la flamme.

Stockage et sécurité de l’acétylène

L'acétylène est un gaz incolore, instable et hautement inflammable, pouvant générer une atmosphère explosive à des concentrations supérieures à 2,3% dans l'air. Par conséquent, ce gaz doit adopter des modes de stockage et des règles de sécurité spécifiques pour garantir sa manipulation et son utilisation sûres.

Méthodes de stockage de l’acétylène

En raison de sa nature extrêmement volatile, l'acétylène n'est jamais stocké sous forme de gaz comprimé à l'état pur. Pour prévenir tout risque de décomposition dangereuse en carbone et hydrogène — une réaction qui libère rapidement une grande quantité d'énergie et de chaleur et qui peut être explosive — l'acétylène doit être stabilisé en étant stocké dans des bouteilles spécialement conçues. Ces bouteilles sont remplies d'un matériau poreux (réfractaire ou monolithique) et contiennent un solvant (le plus souvent de l'acétone) dans lequel le gaz est dissous.

Règles de sécurité lors de la manipulation de l’acétylène

Les bouteilles d'acétylène nécessitent des précautions particulières : leur stockage et leur manipulation imposent une rigueur absolue :

• Fixez les bouteilles en position verticale dans une zone sûre et bien ventilée.
• Utilisez des Équipements de Protection Individuelle (EPI) appropriés, y compris des lunettes de sécurité, des gants et des vêtements ignifugés. Ayez toujours un extincteur approprié à proximité.
• Tenez les bouteilles éloignées de toute source de chaleur et d'inflammation, ainsi que de tout matériau inflammable ou corrosif. Les bouteilles ne doivent jamais être stockées dans des environnements à températures extrêmes.
• La tête de la bouteille doit toujours rester fermée lorsqu'elle n'est pas utilisée. Vérifiez que tous les dispositifs de sécurité (comme les bouchons fusibles) sont bien fixés et intacts.
• Stockez les bouteilles vides et pleines séparément. Les bouteilles d'acétylène doivent également être stockées à l'écart des bouteilles contenant d'autres gaz.
• Protégez les bouteilles contre tout impact mécanique ou physique potentiel.
• Utilisez toujours un détendeur approuvé. Ne réglez jamais la pression de soutirage de l'acétylène au-delà de 1 bar, car l'acétylène libre peut devenir instable et se décomposer de manière explosive à des pressions plus élevées.

Pendant le transport, les bouteilles d'acétylène doivent être déplacées dans un véhicule bien ventilé. Elles ne doivent jamais être transportées dans des espaces clos comme un coffre de voiture ou un habitacle. Assurez-vous que les têtes des bouteilles sont fermées, que les détendeurs sont déconnectés et que les chapeaux de protection sont en place. Les bouteilles doivent être correctement attachées pour éviter tout mouvement et doivent être déchargées immédiatement à l'arrivée.

Modes d'approvisionnement en acétylène

Si vous souhaitez avoir plus d’informations sur les modes d'approvisionnements, n’hésitez pas à contacter les équipes d’Air Liquide qui sauront vous conseiller sur le mode le plus sûr et le mieux adapté à vos besoins et votre profil de consommation.

Approvisionnement en bouteilles et cadres

Air Liquide fournit de l'acétylène dans toute l'Europe en toute sécurité, en utilisant une méthode d'approvisionnement adaptée à chaque client.

• Bouteilles individuelles de tailles variables, idéales pour les besoins de faible volume.
• Cadres (assemblage de bouteilles d'acétylène) pour les besoins de volume plus élevé.

Selon vos besoins, vous pouvez opter pour la livraison directe ou vous rendre chez votre distributeur le plus proche : réseau de distributeurs en France.

Solutions d'approvisionnement personnalisées

Pour optimiser vos opérations de soudage et de découpe, Air Liquide propose également une gamme spécifique de solutions axées sur la flamme oxyacétylénique (oxygène acétylène) :

• Postes de soudage mobiles équipés : nos solutions OXYFLAM™ 1000 (5 litres), OXYFLAM™ 500 (2 litres) et ROLLERFLAM™ (11 litres) sont des postes mobiles tout-en-un qui incluent à la fois des bouteilles d'oxygène et d'acétylène, conçus pour un travail facile et efficace, que ce soit sur chantier ou en atelier.
• Technologie de robinet détendeur intégré : pour rendre la manipulation plus facile et plus sûre, nos bouteilles de gaz peuvent être équipées de MINITOP™. Il s'agit d'un robinet avec détendeur intégré, un levier On/Off pour une coupure immédiate et une jauge de pression continue pour visualiser votre niveau de gaz en un coup d'œil.

Contactez nos experts et obtenez des conseils personnalisés pour choisir le mode d'approvisionnement le mieux adapté à vos besoins.

Récapitulatif des applications clés de l’acétylène dans les industries

L'acétylène est un gaz industriel remarquablement polyvalent, essentiel pour des applications critiques allant du soudage à haute température à la synthèse chimique complexe. Sa capacité à produire la flamme la plus chaude et la plus efficace de tous les gaz combustibles en fait un choix idéal pour des procédés critiques tels que l'oxycoupage, le soudage, le brasage et le traitement thermique.

Cependant, les propriétés chimiques uniques qui rendent l'acétylène si puissant exigent également le plus haut niveau de précaution. Comme nous l'avons vu, son instabilité inhérente lorsqu'il est comprimé signifie qu'une manipulation sûre et réglementée n'est pas seulement une directive, mais une exigence fondamentale.

Le respect des bonnes pratiques de stockage et l'utilisation de l'équipement adéquat — des bouteilles de gaz dissous spécialisées aux détendeurs et dispositifs de sécurité approuvés — sont essentiels pour protéger vos opérateurs et assurer un processus fiable. Le partenariat avec un fournisseur de gaz expert comme Air Liquide vous garantit un approvisionnement fiable, les bonnes solutions de manipulation et le support technique nécessaire pour utiliser l'acétylène de manière à la fois sûre et efficace.