Les mois les plus froids de l’année arrivent pendant les mois d’hiver. Si vous exploitez une propriété commerciale, l’hiver n’est pas le bon moment pour avoir une panne de chaudière.
Si vous exploitez une installation industrielle ou de fabrication, il n’y a JAMAIS de bon moment pour perdre une chaudière !
Malheureusement, c’est un phénomène courant tout au long des mois d’hiver et le coupable est très souvent l’eau d’alimentation froide.
La surveillance de la température de l’eau d’alimentation de votre chaudière devrait être une partie importante de votre inspection quotidienne de la chaudière et devrait être intégrée à votre programme global de dépannage plomberie de votre maison dans 94.
Comme vous l’avez probablement appris en cours de sciences au lycée, le métal se dilate lorsqu’il est chaud et se contracte lorsqu’il est refroidi.
Vous souvenez-vous quand l’enseignant a rempli le bidon de gaz en métal avec de l’eau chaude, a remis le bouchon, puis a passé le bidon sous l’eau froide ? Qu’est-il arrivé? C’est vrai; la boîte s’est « écrasée » presque comme par magie. Ce même principe peut être catastrophique pour une chaudière.
Bien que les chaudières modernes soient fabriquées pour résister à certaines fluctuations de température, elles ne sont pas conçues pour résister à des fluctuations sévères ou même à des fluctuations constantes « légèrement » sévères.
Dans un système de chaudière est fabriqué selon des spécifications précises et leur fonctionnement à leurs températures de fonctionnement optimales prévues est vital pour la longévité globale du système.
La plupart des systèmes de chaudières sont conçus et installés pour résoudre ce problème, cependant, une planification parfois hâtive ou un fonctionnement incorrect peut entraîner l’apparition de problèmes liés à l’eau froide.
Les basses températures de l’eau d’alimentation pendant le fonctionnement de la chaudière ont trois impacts négatifs majeurs :
- Augmentation considérable des coûts de carburant en raison de la perte d’efficacité. (Pas de surprise ici – cela coûte plus cher de chauffer de l’eau froide.)
- Augmentation des occurrences de corrosion (voir plus) due à l’augmentation des gaz dissous dans l’eau d’alimentation. Les piqûres d’oxygène sont courantes dans les systèmes avec de l’eau d’alimentation à basse température. Cela conduit rapidement à une défaillance prématurée du système.
- Traitement accru de l’eau de chaudière Les produits chimiques de chaudière sont utilisés pour éliminer l’excès d’oxygène de l’eau d’alimentation.
- Plus l’eau d’alimentation est froide, plus elle peut contenir d’oxygène dissous. Plus il y a d’oxygène dissous dans l’eau d’alimentation, plus il faut de produits chimiques de chaudière pour l’éliminer.
- Risque accru de choc thermique (également connu sous le nom de choc de la chaudière) qui pourrait entraîner une défaillance soudaine de la cuve sous pression, un événement potentiellement dangereux et catastrophique.
L’eau d’alimentation froide est généralement moins problématique dans les systèmes qui renvoient une bonne quantité de condensat (75 % ou plus) ; sauf si ce condensat parcourt une très longue distance.
Dans les systèmes à vapeur qui renvoient très peu de condensat, il est nécessaire de compenser l’eau perdue avec de l’eau fraîche entrante.
Cette eau «d’appoint» est beaucoup plus froide que ce dont le système de vapeur a besoin pour fonctionner à des niveaux optimaux, et doit donc être préchauffée avant d’entrer dans la chaudière.
Les meilleures pratiques pour accepter cette eau d’appoint dans une chaudière à vapeur sont généralement décrites dans les directives du fabricant de la chaudière et comprennent souvent un certain type de régime de prétraitement.
Qu’est-ce qu’un choc de chaudière ?
Une chaudière chaude peut subir des dommages importants si de l’eau froide est introduite sans avoir été tempérée au préalable. Ce phénomène est communément appelé choc thermique ou choc de chaudière.
Dans les situations extrêmes d’un système de chaudière extrêmement chaud et d’une eau d’alimentation extrêmement froide, une défaillance catastrophique peut se produire presque immédiatement, mais ce n’est généralement pas le cas. Même si le terme « choc » de la chaudière suggère qu’une chaudière peut être affectée instantanément ou soudainement, la réalité est que la plupart des pannes se produisent avec le temps.
Le problème le plus typique est le cycle de contrainte causé par le chauffage et le refroidissement continus des composants métalliques internes de la chaudière.
Le cycle de contrainte induit thermiquement peut causer des dommages importants à un système de chaudière au cours de quelques semaines, mais peut se produire sur des mois ou des années ; et est particulièrement courant dans les chaudières installées dans les systèmes de chauffage à eau chaude.
Lorsque des défaillances finissent par se produire, elles sont généralement dues à la fatigue du métal. Finalement, le métal se décompose en raison de l’expansion et de la contraction constantes et extrêmes.
Les pannes causées par un choc de la chaudière ne sont généralement pas une indication d’une mauvaise conception de la chaudière ou de défauts de fabrication, mais sont plutôt dues à la conception globale de l’usine (couper les angles) ou à la manière dont le système de chauffage est exploité ou entretenu.
L’utilisation d’un diffuseur de vapeur
Éviter le choc de la chaudière est une opération mécanique. La propre vapeur d’un système de chaudière est parfois utilisée pour préchauffer sa propre eau d’alimentation.
L’injection directe de vapeur dans le réservoir d’eau d’alimentation est appelée barbotage de vapeur. Un diffuseur de vapeur est souvent intégré dans le réservoir de retour de condensat d’un système de chaudière à tubes de fumée pour maximiser l’efficacité en s’assurant que la chaudière n’a pas à travailler plus fort pour transformer l’eau d’appoint froide en vapeur.
Parfois, un réservoir de retour de condensat peut être équipé d’un diffuseur de vapeur pour résoudre un nouveau problème de condensat à basse température ; cependant, cela doit être fait par un ingénieur expérimenté.
Certains réservoirs n’ont pas été conçus pour gérer la chaleur accrue qu’un diffuseur de vapeur causera dans l’eau d’alimentation. De plus, la conception et l’emplacement de l’aspersion affectent l’efficacité du processus.
Tuyau d’aspersion vs injection directe de vapeur
Bien que l’installation d’un tuyau d’aspersion dans une prise de retour de condensat soit une installation relativement peu coûteuse et facile à réaliser, elle peut présenter certains inconvénients en fonction de la taille et de la conception globale de votre système.
Alors qu’un travail d’aspersion de vapeur dans un réservoir de retour de condensat consiste simplement à maintenir une température d’eau d’alimentation de 200 degrés ou mieux, la conception du tuyau d’aspersion de vapeur n’est pas toujours la manière la plus efficace de le faire.
Les tuyaux d’aspersion (tuyaux simples avec des trous de distribution de vapeur percés) ont tendance à produire un contrôle inégal de la température de l’eau ; ils peuvent également provoquer des coups de bélier et de fortes vibrations dues à l’effondrement des bulles de vapeur.
Une autre méthode de chauffage de l’eau dans un réservoir de rétention consiste à utiliser un injecteur de vapeur direct ou un réchauffeur à injection de vapeur.
Ce type de contact direct avec la vapeur offre un meilleur contrôle et a la capacité de remédier à certaines des chutes et inefficacités potentielles de la méthode du tuyau d’aspersion.
Le traitement de l’eau seul ne peut pas faire le travail d’élimination de l’oxygène dissous de l’eau d’alimentation
L’entretien et le bon fonctionnement de la chaudière nécessitent plusieurs domaines d’expertise. Bien que le traitement de l’eau de la chaudière soit une partie importante d’un bon programme d’entretien de la chaudière, il est tout aussi important d’avoir un système qui fonctionne mécaniquement et opérationnellement à son efficacité maximale.
L’oxygène est présent dans toutes les eaux d’appoint. L’oxygène provoque la formation d’oxyde de fer rouge sur une surface en acier doux immergée dans l’eau.
Cette rouille est une corrosion active et elle continuera jusqu’à ce que le métal soit complètement corrodé. Si la quantité d’oxygène dans l’eau est limitée, le film d’oxyde de fer ne peut pas se former aussi facilement ;
au lieu de cela, la surface de l’acier se ternit avec un très mince film d’oxyde de fer qui n’est pas aussi complètement oxydé que l’ oxyde de fer rouge causée par une exposition complète à l’oxygène.
Ce film plus mince est également plus dense et a tendance à résister à une attaque corrosive supplémentaire. Dans l’eau d’alcalinité plus élevée, ce film d’oxyde devient plus stable et donne plus de protection à l’acier.
C’est pourquoi votre professionnel du traitement de l’eau vous a peut-être dit qu’un peu de couleur de rouille dans votre chaudière ouverte n’est pas forcément une mauvaise chose.
Le maintien d’une alimentation en eau d’alimentation à température plus élevée réduit également le travail que la chaudière doit effectuer pour produire de la vapeur.
L’augmentation de la température de l’eau d’alimentation à 200 degrés ou plus permettra d’économiser de l’argent sur les coûts de carburant et de réduire les risques de piqûres d’oxygène dans la chaudière.
Cela aidera également à réduire les coûts des produits chimiques de traitement de l’eau de chaudière. Pour mieux comprendre les exigences chimiques de votre système de chaudière, il est préférable de consulter votre entreprise de traitement de l’eau.
