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Les caractéristiques de l'eau d'alimentation de chaudière

L'eau absorbe plus de chaleur pour une augmentation de température donnée que tous les autres substances inorganiques courantes. Elle augmente 1600 fois en s'évaporant pour former de la vapeur à pression atmosphérique. La vapeur est capable de transporter une grande quantité de chaleur. Ces propriétés uniques de l'eau la rendent idéale pour les procédés de chauffe et de génération de puissance.
Toutes les eaux naturelles contiennent des quantités variées de matière dissoute et suspendue et de gaz dissous, la quantité en minéraux dissous dans l'eau varie entre 0 et 30 mg/l dans l'eau de mer et entre 0.005 et 1 mg/l dans les eaux douces d'approvisionnement. Depuis que les impuretés de l'eau causent des problèmes dans les chaudières, une grande attention doit être portée sur la qualité de l'eau utilisée pour générer la vapeur.
La composition de l'eau d'alimentation des chaudières doit être telle que les impuretés qu'elle contient, puissent être concentrées un nombre raisonnable de fois dans la chaudière, sans dépasser les limites de tolérance. Si l'eau d'alimentation n'a pas ces conditions, elle doit être prétraitée pour éliminer les impuretés. Les impuretés doivent être complètement éliminées dans tout les cas. Cependant, des traitements chimiques à l'intérieur de la chaudière peuvent efficacement et économiquement y remédier.

La pureté de l'eau d'alimentation est une question à la fois de quantité d'impuretés et de nature des impuretés: certains éléments tels que la dureté, le fer et la silice sont plus concernés que les sels de sodium, par exemple. Les conditions de pureté pour n'importe quelle eau d'alimentation dépendent de la quantité d'eau utilisée ainsi que la conception particulière de la chaudière (pression, taux de transfère de chaleur, etc.) peut tolérer. Les conditions de pureté de l'eau d'alimentation, de ce fait, peuvent énormément changer. Un tube de fumée à basse pression d'une chaudière peut généralement tolérer une dureté élevée pour l'eau d'alimentation avec un traitement approprié tandis que pratiquement toutes les impuretés doivent être éliminées de l'eau pour certaines chaudières modernes et à hautes pressions.
Seulement une gamme relative peut être donnée un tant que niveau maximum d'alcalinité, de sel, de silice, de phosphate, etc... en relation avec la pression de travail. Les niveaux maximum réels peuvent être obtenus par le fabricant de chaudière, qui se basera sur les caractéristiques de la chaudière en question.

Les tableaux suivants sont extraits des niveaux de recommandation de l'APAVE (Association des propriétaires d'unité électrique et de vapeur), jusqu'à des pressions de 100 bars pour des régimes de vaporisation moyen et pour des volumes d'eau suffisant dans les ballons pour correctement commander les purges, et par l'ABMA (Association Américaine de Fabricants de Chaudière) dans sa garantie standard de la pureté de vapeur.

Pression de service (Bar)

0 - 20.7

20.8 - 31.0

31.1 - 41.4

41.5 - 51.7

51.8 - 62.1

62.2 - 68.9

69.0 - 103.4

103.5 - 137.9

Eau d'alimentation

Oxygène dissous(mesuré avant l'addition du réducteur d'oxygène)

0.04

0.04

0.007

0.007

0.007

0.007

0.007

0.007

Fer Total

mg/l

0.1

0.05

0.03

0.025

0.02

0.02

0.01

0.01

Cuivre Total

0.05

0.025

0.02

0.02

0.015

0.015

0.01

0.01

Dureté totale(CaCO3)

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.05

non spécifiée

COT non-volatil

1

1

0.5

0.5

0.5

0.2

0.2

0.2

Matière huileuse

1

1

0.5

0.5

0.5

0.2

0.2

0.2

pH à 25

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

7.5 - 10.0

8.5 - 9.5

9.0 - 9.6

9.0 - 9.6

Eau de chauffage

Silice

mg/l

150

90

40

30

20

8

2

1

Alcalinité totale CaCO3

350

300

250

200

150

100

non spécifiée

Alcalinité d'hydroxyde libre CaCO3

non spécifiée

non détectable

Conductance spécifique à 25 sans neutralisation

mS/cm

3500

3000

2500

2000

1500

1000

150

100

Pression de service (Bar)

0 - 15

15 - 25

25 - 35

35 - 45

40 - 60

60 - 75

75 - 100

Eau d'alimentation

Oxygène dissous(mesuré avant l'addition du réducteur d'oxygène)

mg/l

0.02 (Elimination physique de l'oxygène dissout)

Dureté totale

degré Français

0.5

0.3

0.2

0.1

0.05

0.05

0.05

Matière huileuse

mg/l

absence

0.05

0.05

0.05

pH

> 8.5

Fer Total

mg/l

non spécifiée

0.05

0.05

0.03

Cuivre Total

non spécifiée

0.03

0.03

0.01

Eau de chaufferie

Alcalinité M

degré Français

100

80

60

40

15

10

5

Alcalinité P

0.07 M

0.07 M

0.07 M

0.07 M

> 0.5 M

> 0.5 M

> 0.5 M

SiO2

mg/l

200

150

90

40

15

10

5

TDS

4000

3000

2000

1500

500

300

100

Phosphates

30 to 100

31 to 100

20 to 80

21 to 80

10 to 60

10 to 40

5 to 20

pH

10.5 to 12

10 to 11

Eau d'appoint

adoucie ou adoucie et carbonate libre

Déminéralisée



Trouver plus d'informations sur les principaux problèmes se situant dans les chaudières: entartrage, moussage et primage, et corrosion.
Pour une description des caractéristiques d'un chauffe-eau idéal, cliquez-ici.
Consultez aussi notre page web sur l'eau d'alimentation des chaudières et sur le traitement d'eau de chaudière, en particulier à travers la désaération (dégazeur thermique ou contracteurs à membrane).

Références
Water treatment handbook Vol. 1-2, Degrémont, 1991
Industrial water conditioning’, BeltsDearborn, 1991
http://www.thermidaire.on.ca/boiler-feed.html

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