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Le transport de la vapeur
Bonnes pratiques pour l'évacuation de condensât des lignes de vapeur
- Bonne pratique n°1: Choisissez bien l'emplacement de vos purgeurs
- Bonne pratique n°2: Assurez-vous de bien supporter et incliner vos conduites
- Bonne pratique n°3: Faites attention au dimensionnement de vos collecteurs de condensât
- Bonne pratique n°4: Évacuez bien l'air et le condensât à la fin des conduites
Les conduites de transport de vapeur ont pour rôle de fournir de la vapeur de qualité aux procédés et appareils de la manière la plus fiable possible. Il est donc important d'évacuer le condensât rapidement et efficacement des tuyaux à l'aide de purgeurs de vapeur installés à des endroits d'évacuation de condensât (CDL) bien choisis.
Les purgeurs de vapeur ne peuvent pas tout simplement être installés et oubliés. Il existe certaines bonnes pratiques et méthodes à suivre lors de leur installation. Pour vous assurer du bon fonctionnement de vos purgeurs, il faut faire bien attention à leur emplacement et à leur méthode d'installation.
En général, le flux de vapeur dans les conduites de vapeur circule à un débit beaucoup plus rapide que dans les appareils, atteignant des vitesses de plus de 30 m/s (100 pieds/s). À cette vitesse, des coups de béliers causés par la formation d'amas de condensât transportés à toute vitesse à travers les conduites peuvent survenir si la superficie en coupe de la conduite devient complètement remplie d'eau. Ces coups de bélier peuvent causer des blessures graves et endommager les conduites, les vannes et les appareils utilisant la vapeur. La vitesse de circulation de la vapeur est donc un facteur important lors de l'installation de purgeurs de vapeur.
Les quatre conseils énumérés ci-dessous cherchent à fournir certaines lignes directrices pour l'évacuation de condensât des conduites de vapeur et peuvent aider à limiter les problèmes comme les coups de bélier et le blocage occasionné par l'air.
Bonne pratique n°1: Choisissez bien l'emplacement de vos purgeurs
Il est important d'installer un purgeur sur les conduites de vapeur au minimum tous les 30 à 50 mètres (100 à 160 pieds), même si la tuyauterie forme une ligne bien droite. Il faut aussi s'assurer d'installer un purgeur à la base des sections de tuyauterie verticales et dans tous les endroits où il pourrait y avoir une accumulation de condensât pour éviter de remplir la superficie en coupe du tuyau, ce qui pourrait créer des problèmes liés aux coups de bélier.
L'installation de purgeurs de vapeur devra se faire:
| À tous les 30 à 50 mètres (100 à 160 pieds) |
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| Un purgeur doit être installé au minimum à des intervalles ne dépassant pas 30 à 50 mètres (100 à 160 pieds). |
| En amont de détendeurs-régulateurs de pression et de vannes de régulation |
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| Un purgeur de vapeur devra être installé directement en amont de détendeurs-régulateurs de pression et de vannes de régulation afin d'empêcher l'accumulation de condensât lorsque la vanne est fermée. Le purgeur peut ainsi aider à réduire l'érosion du siège de la vanne causé par le condensât. De la même manière, on installe habituellement un purgeur entre deux détendeurs-régulateurs de pression installés en série pour évacuer le condensât pris entre les deux vannes durant le fonctionnement régulier ou à l'arrêt. |
| En amont de vannes manuelles fermées un certain temps |
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| Un purgeur de vapeur devra être installé directement en amont de vannes manuelles fermées un certain temps afin d'empêcher l'accumulation de condensât qui pourrait être transporté à grande vitesse à travers les tuyauteries lorsque la vanne est ouverte de nouveau. |
| À la base de sections de tuyauterie verticales |
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| Un purgeur devra être installé à la base de sections de tuyauterie verticales puisque le condensât a tendance à s'y accumuler à cause de la gravité et du changement de direction de la tuyauterie. |
Bonne pratique n°2: Assurez-vous de bien supporter et incliner vos conduites
Si les supports ou points fixes (par ex. pendards) sont disposés trop loin l'un de l'autre, la tuyauterie pourrait se déformer sous l'effet de son propre poids. Ce genre de problème peut occasionner une accumulation de condensât à certains endroits de la tuyauterie même si elle est inclinée. Il est donc important:
- d'installer les supports/points fixes à des intervalles rapprochés
- d'incliner la tuyauterie de manière à ce qu'elle forme un angle d'au moins un centième (1:100).
De plus, il faut faire attention lorsqu'on utilise la corniche d'un bâtiment pour fixer les tuyauteries puisque la corniche elle-même pourrait être inclinée.
| Problème avec la distance des supports |
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| Lorsque les supports de la tuyauterie ne sont pas assez rapprochés, la tuyauterie peut se déformer et causer une accumulation de condensât à l'intérieur de celle-ci. |
| Problème avec l'angle de la tuyauterie |
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| La tuyauterie ne devrait pas être installée complètement parallèle au sol car cela pourrait empêcher la circulation de condensât. |
| Supports bien installés et tuyauterie bien inclinée |
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| La tuyauterie devra former un angle d'au moins un centième (1:100) pour faciliter la circulation de condensât. |
Bonne pratique n°3: Faites attention au dimensionnement de vos collecteurs de condensât
La plage de dimensions de la plupart des purgeurs installés sur les conduites principales est de 15 à 25 mm (1/2 à 1 pouce). Dans certaines usines il nous arrive de voir des tuyaux de cette dimension directement raccordés à la conduite de vapeur. Toutefois, bien souvent l'embouchure est trop petite pour collecter le condensât, empêchant sa bonne évacuation. Pour éviter ce genre de problème, si la conduite de vapeur a un diamètre considérablement plus gros que celui de la tuyauterie à l'entrée du purgeur, un collecteur de condensât est installé pour collecter le condensât et assurer son évacuation efficace.
De plus, il est important de noter que le point de raccordement entre la tuyauterie en amont du purgeur et le collecteur de condensât devra se trouver au moins 50 à 100 mm (2 à 4 pouces) plus haut que la base du collecteur pour limiter l'accumulation de saletés et d'écailles à l'intérieur du purgeur. Un robinet d'extraction est alors habituellement installé sur le couvercle à la base du collecteur pour faciliter l'évacuation de saletés accumulées au fond du collecteur
En fonction de l'emplacement, il peut y avoir des recommandations différentes pour les dimensions des collecteurs de vapeur. Contactez TLV pour plus d'informations.
Exemples de dimensionnement de collecteurs de vapeur
| Diamètre de la conduite principale (D) | Diamètre du collecteur (d1) | Hauteur du collecteur (L) | Collecte de saletés (L1) |
|---|---|---|---|
| ≤100 mm (4 pouces) | d1 = D | L ≥ d1 × 1.5 | 20-50 mm (¾-2 pouces) |
| 125-200 mm (5-8 pouces) | 100 mm (4 pouces) | ≥150 mm (6 pouces) | 20-50 mm (¾-2 pouces) |
| 250-300 mm (10-12 pouces) | 150 mm (6 pouces) | ≥275 mm (9 pouces) | 20-50 mm (¾-2 pouces) |
| ≥300 mm (12 pouces) | 200 mm (8 pouces) | ≥300 mm (12 pouces) | 20-50 mm (¾-2 pouces) |
Le collecteur de condensât doit être dimensionné de manière à ce que son volume soit suffisant pour empêcher le refoulement de condensât dans la tuyauterie et de manière à ce que l'espace à la base du collecteur soit suffisant pour limiter l'entrainement de saletés dans le purgeur. Pour quelques exemples de dimensionnement de collecteurs de condensât, consultez la table ci-dessus.
| Collecteur bien dimensionné/installé |
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| Le dimensionnement de collecteurs de condensât comprend au moins 4 facteurs: le diamètre du collecteur, sa hauteur, l'espace pour accumuler les saletés et le point de raccordement (vers le purgeur). |
| Collecteur de condensât mal dimensionné/installé |
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| Le collecteur doit être bien dimensionné et installé pour favoriser une évacuation de condensât efficace. |
Bonne pratique n°4: Évacuez bien l'air et le condensât à la fin des conduites
En général, les tuyauteries se remplissent d'air lorsque le système n'est pas en marche. Lorsque le système est remis en route, il est important de bien évacuer cet air qui s'accumule à la fin des conduites.
| Évacuation de l'air des tuyauteries |
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| Il est important d'installer un évent d'air au bout des conduites de vapeur pour éviter que l'air reste pris à l'intérieur des conduites. |
De plus, l'installation d'un collecteur de condensât est tout aussi importante à la fin d'une conduite de vapeur qu'aux autres endroits.
| Installation d'un purgeur à la fin d'une conduite de vapeur |
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| L'installation d'un collecteur de condensât à la fin d'une conduite vise à recueillir le condensât en un seul endroit et à empêcher son accumulation à l'intérieur de la conduite elle-même. |
En somme, les bonnes méthodes d'évacuation de condensât demandent que:
- l'emplacement des purgeurs de vapeur soit bien choisi
- les conduites de vapeur aient le support nécessaire et qu'elles soient inclinées
- les collecteurs de condensât soient conçus de manière à faciliter l'évacuation de condensât sans problème
- l'air et le condensât soient évacués correctement au bout des conduites
Puisque la sécurité est toujours d'importance capitale, assurez-vous de toujours consulter un spécialiste de la vapeur tel que TLV si vous avez des doutes sur le plan d'installation de tuyauteries d'évacuation de condensât.