Installation des controles de niveau

Les avantages et inconvenients des controles de niveau montes directement par rapport a ceux montes a l’exterieur.

Il a deja ete reconnu que le niveau d’eau dans un boiler a vapeur varie considerablement en raison de :

La charge.
Le taux de variation de la charge.
La circulation de l’eau dans le boiler. Ces circonstances combinees rendent tres difficile le controle et la surveillance du niveau d’eau du boiler avec precision. Ce qui est necessaire, c’est une zone calme d’eau qui soit representative du niveau d’eau reel du boiler. Avec les controles de niveau a flotteur et a sonde, cela est obtenu de deux manieres :
Chambres externes.
Tubes de protection internes.

Chambres externes

Ce sont des chambres montees a l’exterieur qui ont des raccords de tuyauterie vers le boiler. Elles sont generalement, mais pas toujours, equipees de controles a flotteur. Quelques dispositions typiques sont presentees a la Figure 3.19.1. Deux chambres externes sont necessaires

Une chambre abrite le controle de niveau plus la premiere alarme de niveau bas.
L’autre abrite la deuxieme alarme de niveau bas plus l’alarme de niveau haut (si elle est installee). Cela garantit que les deux alarmes basses sont dans des chambres independantes. Les chambres externes seraient equipees de ‘vannes de purge sequentielles’ et (optionnellement) de vannes d’isolation de vapeur. Remarque : Si des vannes d’isolation sont installees, la reglementation britannique exige qu’elles soient verrouillees en position ouverte. Traditionnellement, les controles a flotteur ont ete installes dans des chambres externes, bien que les sondes fonctionnent egalement bien et ont l’avantage de ne pas avoir de pieces mobiles pouvant s’user.

Tubes de protection internes (controles de niveau montes directement)

Ceux-ci sont parfois appeles controles de niveau montes directement, et ils necessitent l’installation de tubes de protection a l’interieur du corps du boiler comme le montre la Figure 3.19.4.

Les premier et deuxieme dispositifs de niveau bas doivent etre montes dans des tubes de protection separes, afin qu’ils soient completement independants les uns des autres.

Les tubes de protection eux-memes ne sont pas des articles standard et seront fabriques de maniere unique pour chaque boiler individuel. Cependant, parce que la conception des tubes de protection peut avoir un effet majeur sur le fonctionnement reussi des controles de niveau, les elements suivants fournissent des indications pour leur conception et leur installation :

Diametre

Un tube de protection de 80 mm de diametre nominal garantira des conditions stables et fournira un espace suffisant pour le centrage de la sonde.

Lorsque deux sondes (par exemple, sonde de controle de niveau/alarme haute plus sonde d’alarme basse auto-surveillante) doivent etre installees dans un seul tube de protection, 100 mm de diametre nominal est generalement necessaire.

Longueur

Le tube de protection doit descendre aussi loin que possible entre les tubes du boiler. Emplacement La ou il y a un choix de positions d’installation de la sonde, les recommandations generales sont les suivantes :

Aussi loin que possible de la prise de vapeur et du raccord de la soupape de surete (minimum 1 m), mais pas trop pres des plaques d’extremite du boiler.
Aussi pres que possible de la jauge de niveau. Les raccords a travers le corps du boiler, pres de l’avant, sont souvent pratiques.
Installation dans des tubes de protection avec des trous en haut et en bas pour l’entree de vapeur et d’eau, avec un fond ferme pour empecher les bulles de vapeur d’entrer et sans fente sur toute la longueur du tube de protection. Il existe un certain nombre d’avantages significatifs a utiliser des controles montes directement dans des tubes de protection internes :
C’est souvent une alternative moins couteuse avec un nouveau boiler, car le cout de deux ou trois tubes de protection est generalement inferieur a celui de deux chambres de controle externes et des vannes de purge sequentielles associees.
On peut tirer pleinement parti des progres en electronique offerts par la technologie moderne. Controles a flotteur Bien que la tendance soit a l’utilisation de controles montes directement a sonde, il est encore courant de voir des controles a flotteur montes directement, ou le flotteur est situe a l’interieur du corps du boiler a l’aide d’un assemblage bride et tube de protection. Modeles standard Les controles a flotteur montes directement utilisent les memes principes de fonctionnement et pieces que leurs equivalents montes en chambre, sauf que la chambre est remplacee par une grande bride ronde et un assemblage tube de protection pour monter le controle directement sur le raccord du corps du boiler. Le tube de protection peut etre fixe ou amovible, et garantira que la tige du flotteur n’est pas endommagee et que le mouvement vertical correct est obtenu. Controles a flotteur montes directement avec dispositifs de test Pour se conformer a la note directrice du HSE britannique pour les maisons de boiler non supervisees, les controles a flotteur montes directement peuvent incorporer un dispositif pour tester le fonctionnement du mecanisme sans abaisser le niveau d’eau dans le boiler. Le test peut etre manuel, ou declenche/controle par un timer. Le test est realise en abaissant le flotteur au niveau d’alarme de niveau bas. Dispositif de test a coup hydraulique Le test est realise en abaissant le flotteur au niveau d’alarme de niveau bas, par les moyens suivants : La tige du flotteur comprend une coupelle au-dessus du flotteur, qui est alimentee pendant environ 24 secondes avec de l’eau provenant de la pompe d’alimentation du boiler, via une tuyauterie de petit diametre et des vannes, a travers la bride de montage du controle (voir Figure 3.19.6). Le poids supplementaire surmonte la poussee du flotteur, le faisant couler. Cela arrete le bruleur et declenche le systeme d’alarme. Apres avoir ferme la vanne d’essai dans l’alimentation de la pompe d’alimentation au controle, un petit trou au fond de la coupelle evacue l’eau, permettant au flotteur de remonter a la position de fonctionnement normale. Le controle de l’alimentation en eau de la coupelle peut egalement etre realise au moyen d’une vanne solenoide, qui peut etre declenchee par un timer ou un bouton-poussoir manuel. Dispositif de test electromagnetique La tete de commutation comprend une bobine solenoide sous le sous-ensemble a commutation unique. Celle-ci entoure un noyau, qui est situe a l’interieur du tube central en acier inoxydable et fixe a la tige du flotteur. Pour declencher le cycle de test, la bobine peut etre alimentee par un timer ou un bouton-poussoir manuel, et le flotteur sera pousse vers le bas, pour arreter le bruleur et ainsi declencher le systeme d’alarme. Lorsque la bobine est desenergisee, le flotteur remonte a son niveau normal.

Controles a sonde Les sondes a canal unique (sondes haute integrite non auto-surveillantes) peuvent etre installees dans des tubes de protection, et, comme elles n’ont pas de pieces mobiles, elles dureront souvent plus longtemps qu’un systeme de controle a flotteur equivalent.

L’utilisation de tubes de protection internes en conjonction avec des sondes et controleurs haute integrite auto-surveillants apporte des avantages significatifs en termes d’exigences de test et de niveau de supervision exige par les autorites telles que le HSE britannique. Ceci est traite plus en detail dans le module suivant.