Les coups de bélier dans les installations

Les coups de bélier dans les installations, tout comme ceux dans les conduites de transport de la vapeur, sont souvent causés par une accumulation exagérée de condensât. Ce qui les distingue c'est que les coups de bélier dans les installations ne se produisent pas seulement à la mise en route, mais aussi lors des opérations normales.

Prenez par exemple un échangeur thermique à calandre. Lorsque la charge diminue subitement (en raison d'une réduction du montant de produit à réchauffer ou d'une augmentation de sa température), la différence de pression à l'entrée et à la sortie du purgeur disparaît et du condensât commence à s'accumuler dans la calandre. C'est ce qu'on appelle le phénomène de blocage. Tout dépendant de la contre-pression, la calandre pourrait même devenir complètement remplie de condensât lorsque le système est mis à l'arrêt.

Lorsque la vapeur est fournie à un endroit où s'accumule une quantité considérable de condensât, elle se condense immédiatement et des coups de bélier surviennent. Dans la plupart des cas, ce n'est qu'une succession de petits chocs qui sont produits, contrairement aux gros chocs violents qui surviennent dans les conduites de transport de la vapeur.

Toutefois, si ces petits chocs ne sont pas réglés et que le problème continue pendant une longue période, les installations pourraient s'affaiblir de plus en plus jusqu'au point où elles se brisent tout d'un coup. Ce genre d'ennui se produit surtout lorsque les installations fonctionnent à pleine capacité avec une pression et une charge élevée. L'évacuation rapide de condensât est donc essentielle du point de vue de l'entretien préventif. Pour de plus amples détails, lisez l'article le phénomène de blocage.

En plus du phénomène de blocage, plusieurs autres situations peuvent mener à une accumulation de condensât à l'intérieur des installations: défauts de construction de l'échangeur de chaleur ou des lignes d'équilibrage de pression, installation incorrecte de purgeurs de vapeur ou de tuyaux, mauvaise condition des conduites pour la récupération de condensât, etc. Afin d'empêcher l'accumulation de condensât, il est important de trouver sa cause définitive et de mettre en place un système de prévention.

Tout comme dans les conduites de transport de la vapeur, la vitesse à laquelle se fait l'évacuation de condensât et sa régularité sont deux facteurs de grande importance dans la lutte contre les coups de bélier.

Raisons pour lesquelles le condensât s'accumule dans les installations

Malgré paraître simples, l'application de ces contre-mesures n'est pas toujours vraisemblable.

Cas difficiles

Par exemple, la tuyauterie en spirale d'un système de chauffage pour réservoir à huiles lourdes de 30000 kl peut atteindre plus de 100 m de longueur. Il arrive que le point d'élévation à l'entrée et à la sortie du système donne un rapport de pente de 1 sur 300 ou 400, ce qui représente environ la demie du rapport habituellement vu dans les conduites de vapeur (1/100-1/200).

Si c'est le cas, le condensât ne peut que difficilement circuler par la force de gravité et trouver une solution devient difficile puisque la configuration des installations est fixe.

Comme indiqué auparavant, le phénomène de blocage peut aussi causer des problèmes, surtout dans les systèmes de chauffage conventionnels.

Un exemple de contre-mesure efficace contre les coups de bélier dans ce genre d'installation est l'utilisation d'un PowerTrap® (pompe mécanique qui expulse le condensât) ou d'une pompe à vide pour la récupération de condensât.

Coups de bélier: Dans les conduites de vapeur

Coups de bélier: Dans les conduites de condensât