Dans les usines qui ont été construites pour consommer le moins d'énergie possible, il est rare de voir de la vapeur s'échappant des tuyaux et des vannes. Cependant, même dans de telles usines, la vapeur commencera à s'échapper après quelques années étant donné que les joints, les raccords et autres points sensibles commenceront à vieillir ; à moins que ces zones ne soient régulièrement inspectées et entretenues. Sans une maintenance appropriée, le nombre de fuites et la quantité de vapeur perdue ne feront qu'augmenter.

Les endroits où les fuites de vapeur sont le plus communément observées sont :

• Les raccords de tuyauteries
• Vannes
• Purgeurs de vapeur

Les fuites sur les vannes et les purgeurs de vapeur peuvent également être divisées en fuites externes (celles de la garniture du presse-étoupe par exemple) et fuites internes (lorsque la vapeur s'échappe au travers du mécanisme et en sortie).

Les principales causes des fuites de vapeur au niveau des raccords à brides et à visser des tuyaux/vannes sont : (1) les contraintes sur les tuyauteries se dilatant ou se contractant en raison de la chaleur de la vapeur, (2) les équipements filetés qui se sont desserrés à cause de ces contraintes et (3) la détérioration des joints.

Quand les tuyaux se contractent en raison d'une chute de la température vapeur, les écrous et les boulons du raccord peuvent se desserrer, provoquant un écart entre les deux tuyaux, duquel la vapeur va s'échapper.

Si les opérateurs de l'usine constatent une fuite de vapeur, ils ne doivent pas se contenter de simplement resserrer les vis du raccord ou remplacer les joints. Ils doivent également indentifier la cause de la fuite et envisager de modifier le nombre et la position des supports de tuyauteries fixes ou l'ajout de joints de dilatation. Si de telles mesures ne sont pas prises, il est probable que la fuite se reproduise dans le futur.

De plus en plus, les usines choisissent d'installer des tuyaux en acier inoxydable mais ceux-ci sont plus susceptibles de se dilater et de se contracter à cause de la température de la vapeur que les tuyaux en acier carbone. Il faut veiller à installer des raccords plus serrés pour les tuyaux en acier inoxydable que pour les tuyaux en acier carbone.

La grande majorité des fuites externes des vannes proviennent de la garniture du presse-étoupe. Du fait de la construction des vannes, les fuites de presse-étoupe peuvent être stoppées temporairement en serrant la vanne.

Cependant, lorsque la vanne est ouverte et fermée régulièrement, il est probable qu'elle recommence en peu de temps. Une vanne à soufflet est recommandée dans de tels cas. Les vannes à soupape à soufflet sont très adaptées pour éviter les fuites au presse-étoupe car leur soufflet sépare l'intérieur et l'extérieur de la garniture de celui-ci.

Les fuites internes se produisent quand la vapeur s'échappe (souvent au travers du mécanisme de la vanne) et en sortie de la vanne alors que celle-ci est en position « fermée ». Les fuites internes ne peuvent pas être vues de l'extérieur et sont donc difficiles à repérer. Pour identifier les fuites internes, utilisez un outil de maintenance tel qu'un stéthoscope ou un dispositif mesurant les vibrations ultrasoniques.

Il est commun d'observer une fuite vapeur depuis le siège des vannes à ouvertures réglables. L'un des moyens d'empêcher ceci de se produire est d'utiliser des vannes réglables quand cela est nécessaire, en éliminant ainsi le besoin de vannes à double fonction. Cependant, une autre méthode efficace pour empêcher les fuites internes consiste à installer en amont un séparateur pour éliminer le condensât qui est entraîné par la vapeur. Le fait d'amener de la vapeur sèche évitera de déteriorer le mécanisme de la vanne.

Pour les raccords des vannes et des tuyaux, les fuites se produisent quand le dispositif arrête de fonctionner correctement mais pour les purgeurs de vapeur, nous devons également considérer la perte de vapeur qui se produit en fonctionnement normal.

Pertes de vapeur en fonctionnement normal

La quantité de vapeur qui s'échappe d'un purgeur de vapeur pendant le fonctionnement normal varie en fonction du type de purgeur. Quand il est neuf, un purgeur à disque peut laisser s'échapper jusqu'à 10 fois le volume de vapeur par rapport à un purgeur à flotteur fermé libre qui a un rendement énergétique important, en fonction de la pression de la vapeur et du volume de condensât.

Pour cette raison, TLV recommande de sélectionner des purgeurs à flotteur fermé libre pour réduire la perte de vapeur en fonctionnement normal.

Fuites de purgeurs défectueux

Comme indiqué dans Conseils pour économiser de l'énergie sur les lignes, la vapeur qui s'échappe ne serait-ce que d'un seul purgeur défaillant peut représenter une perte financière significative.

Les données d'évaluation de TLV sur les purgeurs de vapeur montrent qu'avant un audit, une moyenne de 5 à 10 % de tous les purgeurs de vapeur de l'usine connaît des fuites de vapeur. En identifiant ceux qui fuient et en les remplaçant par des purgeurs à flotteur fermé libre à haut rendement énergétique, les usines peuvent obtenir des économies d'énergie significatives.