Faites-vous affaire à une fuite de vapeur?

Vous êtes-vous déjà demandé la cause des nuages de vapeur à la sortie de purgeurs? Ces fines gouttelettes d'eau en suspension dans l'air peuvent soit provenir de la vapeur vive, soit de la vapeur flash. Cet article vise à établir la différence entre les deux.

Vapeur vive vs. Vapeur flash

La vapeur vive est invisible. En général, lorsqu'un purgeur fait l'objet d'une fuite de vapeur vive, une zone limpide apparaît entre la sortie du tuyau et le nuage de vapeur. De plus, la vapeur qui sort de la tuyauterie semble posséder une force et se déplacer à une vitesse élevées. La vapeur flash semble se déplacer à une vitesse plutôt modérée et les fines gouttelettes d'eau qu'elle provoque apparaissent immédiatement à la sortie du tuyau. Une vérification rapide du fonctionnement du purgeur à l'aide d'un outil spécialisé aidera à éclaircir tous vos soupçons.

Évacuation de condensât à l'air

Un nuage de vapeur sera toujours visible à la sortie d'un purgeur évacuant le condensât à l'air en raison du phénomène d'évaporation flash.

Malheureusement, il arrive que les nuages de vapeur à la sortie d'un purgeur fonctionnant tout à fait bien soient confondus pour une fuite de vapeur. Ces nuages peuvent, en effet, simplement être le résultat de la condensâtion de la vapeur flash, provoquant la formation de minuscules gouttelettes d'eau à énergie élevée.

Qu'est-ce qui cause les nuages de vapeur à la sortie de purgeurs de vapeur?

Le condensât est transporté à travers les tuyaux à une pression plus élevée que celle de l'atmosphère. Lorsque le condensât est évacué à l'air, il s'évapore en partie en raison de la différence de pression. C'est le phénomène d'évaporation flash.

L'évaporation flash de condensât évacué par un purgeur

Le condensât évacué à travers l'orifice d'un purgeur s'évapore en partie (évaporation flash) en raison de la différence de pression amont et aval (illustration).

Les nuages de vapeur trouvés à la sortie de purgeurs évacuant à l'air apparaissent lorsque cette vapeur flash se condense dans l'air et forme de minuscules gouttelettes d'eau. On retrouve toujours de la vapeur flash à la sortie de purgeurs évacuant le condensât à l'air en raison de la différence des pression amont et aval.

En général, l'apparence de la vapeur flash (selon sa vitesse et sa force) diffère de celle de la vapeur vive parce que pour une fuite de vapeur vive la majorité du fluide sortant du purgeur se trouve à une pression élevée, ce qui rend la vapeur invisible. En revanche, la vapeur flash ne représente en général qu'un petit pourcentage par masse du condensât. Puisque le volume de vapeur flash est plus petit, l'air peut refroidir cette vapeur plus rapidement et des gouttelettes d'eau apparaissent dès qu'elle entre en contact avec l'air.

Pourquoi une si grosse quantité de vapeur?

Les nuages de vapeurs à la sortie d'un purgeur peuvent paraître contenir beaucoup plus d'eau qu'ils ne contiennent vraiment. Cet effet est dû au volume massique de la vapeur flash qui peut être 1500 fois plus gros que celui du condensât. Plus la pression à laquelle le condensât se trouve est haute, plus sa température est élevée, ce qui crée un plus gros pourcentage de vapeur flash et de plus gros nuages de vapeur.

Exemple:

Si un purgeur libère 10 kg/h de condensât à 1,0 MPaG dans l'atmosphère, la quantité de vapeur flash générée est d'environ 1,6 kg/h. Cette quantité occupe un volume d'environ 2,7 m³ (davantage que la capacité de 2 grandes baignoires). Au fur et à mesure que la vapeur flash se diffuse, elle se transforme en fines gouttelettes d'eau et peut donc logiquement donner l'impression qu'il s'agit d'une très grande quantité de vapeur. Il faut garder à l'esprit que l'on a affaire à de la vapeur flash, et non à une fuite de vapeur.

Démonstration visuelle d'un purgeur à bon fonctionnement

Évacuation de condensât à travers un purgeur à flotteur fermé libre sur une conduite principale

En somme, un purgeur qui fonctionne tout à fait bien peut sembler fuir en raison des nuages de vapeur à sa sortie, mais ces nuages sont souvent simplement le résultat de la condensâtion de vapeur flash. La grosseur des nuages varie en fonction des variations de débit de condensât. Si vous soupçonnez une fuite, il est recommandé de vérifier le fonctionnement du purgeur à l'aide d'outils spécialisés.

Note Additionnelle

Par prudence, il est important de noter que certains purgeurs (comme les purgeurs bimétalliques) sont conçus pour évacuer le condensât qu'après avoir sous-refroidi une certaine quantité de celui-ci. Ce sous-refroidissement peut réduire la quantité de nuages de vapeur, mais en revanche causer un longue accumulation de condensât du côté amont du purgeur. Pour assurer le bon fonctionnement de votre système de manière sécuritaire, l'utilisation de purgeurs qui ne sous-refroidissent pas le condensât est généralement recommandée pour les conduites de vapeur principales et les lignes de traçage à température élevée.

Pour de plus amples renseignements sur la vapeur flash, veuillez lire l'article: La vapeur flash.