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Résoudre les problèmes liés aux purgeurs de vapeur

Coups de bélier: Établir le lieu et la cause

Les coups de bélier peuvent causer des chocs assez violents pour endommager les installations tout d'un coup ou causer des chocs plus mineurs qui provoquent de plus petits dommages à long-terme. Quel que soit la situation, il est important de résoudre le problème pour éviter d'éventuels accidents graves.

L'importance d'identifier le lieu et la cause des coups de bélier

Bien que déterminer le lieu d'impact soit important, il est encore plus important de déterminer la cause.

Voici deux conseils que vous pourriez avoir entendus au travail: «Fermer la vanne d'arrêt immédiatement si des coups de bélier surviennent.» et «Manier la vanne d'arrêt lentement.» Fermer la vanne immédiatement mettra fin à la circulation de vapeur et les coups de bélier pourraient s'arrêter. Manier la vanne lentement, par contre, a deux objectifs:

  • Ralentir la vitesse de circulation de la vapeur, ce qui réduit la force d'inertie et ainsi réduit la grosseur de l'impact produit dans la tuyauterie.
  • Empêcher la formation subite de condensât, ce qui limite le volume de condensât généré par unité de temps.

Manier la vanne d'arrêt lentement aide à réduire la vitesse à laquelle circule le condensât, ce qui pourrait empêcher la première sorte de coups de bélier, causés par des masses de condensât heurtant les tuyaux, etc. à grande vitesse.

Que faire si manier la vanne d'arrêt lentement ne résout pas le problème?

Les coups de bélier arrêtent une fois que la vanne est fermée

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Les coups de bélier continuent même si la vanne est fermée

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Si les coups de bélier continuent toujours à se produire même après que la vanne d'arrêt soit fermée ou maniée lentement, leur cause est probablement liée à la condensâtion subite de vapeur dans les conduites.

Cette sorte de coups de bélier est causée par des vagues de condensât. Le problème survient lorsque ces vagues se referment autour d'une poche de vapeur pour ensuite causer sa condensâtion subite. Avec cette sorte de coups de bélier, les premières ondes de choc peuvent causer la formation d'autres poches de vapeur et le cycle recommence.

Coups de bélier causés par des vagues

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Les vagues peuvent se refermer autour d'une poche de vapeur si le niveau de condensât est assez élevé pour coincer la vapeur contre les parois des conduites. Lors de certaines expériences effectuées chez TLV, les coups de bélier se sont produits lorsque le niveau de condensât a atteint au moins 80% du diamètre de la tuyauterie.

Avec vagues, mais peu de condensât: Pas de coups de bélier

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Niveau de condensât élevé, mais sans vagues: Pas de coups de bélier

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Avec vagues et niveau de condensât élevé: Coups de bélier

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Coups de bélier dans les conduites de transport de la vapeur

Les coups de bélier dans les conduites de transport de la vapeur surviennent surtout lors de la mise en route du système. Comme indiqué dans l'article précédent, manier la vanne d'arrêt lentement pourrait résoudre le problème si les coups de bélier sont causés par des masses de condensât heurtant les tuyaux, etc. à grande vitesse. Toutefois, cette méthode ne résoudra pas le problème si la cause est la condensâtion subite de la vapeur.

Puisque la formation de condensât est à l'origine du problème dans les deux cas, l'évacuation définitive de condensât offrira la meilleure des solutions. Pour ainsi faire, il faut premièrement s'assurer que les purgeurs de vapeur soient bien installés pour évacuer le condensât rapidement et complètement.

Si les coups de bélier se produisent même après que le nombre et le lieu des purgeurs aient été vérifiés (et rectifiés si nécessaire), la cause est probablement l'inclinaison incorrecte de la tuyauterie. Il arrive souvent qu'une inclinaison incorrecte des conduites empêchera la circulation de condensât à travers le purgeur, ce qui pourrait causer des niveaux de condensât élevés à des endroits inattendus.

Pour les longues conduites de transport de la vapeur, même une petite inclinaison vers le haut pourrait être la cause des coups de bélier. Lors de l'installation des conduites, si le sol ou la toiture sont utilisés comme points de référence, assurez-vous de bien vérifier l'inclinaison.

Inclinaison vers le haut: Coups de bélier

Steam piping slopes downwards: No water hammer

Inclinaison vers le bas: Pas de coups de bélier

Steam piping slopes upwards: Water hammer occurs

L'accumulation de condensât près de conduites qui virent brusquement vers le haut ou finissent en impasse est une autre cause de coups de bélier. Afin d'éliminer le problème de façon certaine, une inspection complète de la tuyauterie doit être menée pour trouver la cause précise et établir un plan d'action.

Branchements qui causent ou empêchent les coups de bélier

Water hammer based on Branch Piping Methods