Fuites sur fluides comprimables
Le but de cette chasse aux fuites et de réduire considérable ce gaspillage énergétique du au fonctionnement permanant des compresseurs, sécheurs, aborbeurs et autres équipements qui peuvent représenter jusqu’à 40% du temps de fonctionnement de ces équipements. En plus d’avoir une surconsommation d’énergie, ces fuites générent une usure prématuré de vos équipements.
Les ultrasons sont des hautes fréquences au delà de 20 kHz, inaudibles à l’oreille humaine, extrêmement directionnels, et dont l’amplitude décroît exponentiellement depuis leur source.
Le fluide (gazeux ou liquide), lorsqu’il s’échappe par la fuite, passe par la pression interne du circuit (en général 7 bars pour l’air comprimé) à la pression atmosphérique.
Cette brusque variation de pression crée une turbulence qui engendre une importante énergie ultrasonore. Cette énergie est captée par le détecteur qui la convertit en signal audible par hétérodynage.
Recherche de fuites sur des fluides comprimables
- la réduction des fuites d’air comprimé ;
- la détection des fuites d’azote sur les réseaux d’inertage ;
- la détection des fuites sur les réseaux de gaz de soudage et de découpage a effectué une analyse, chez les industriels, des pertes engendrées sur ce type de réseau et notamment concernant l’acétylène ;
- la chasse aux fuites de vide sur les réseaux primaires ;
- la détection des fuites sur les échangeurs ;
- la détection des fuites sur les circuits d’hydrogène des racks aériens et alternateurs de centrales électriques.
- la détection de fuites sur les circuits de vapeur ou dans les purgeurs de vapeurs.
L’intérêt de la détection ultrasonore de fuite est qu’elle peut s’effectuer dans les ateliers alors que les machines sont en marche car l’opérateur travaille avec un casque sur la tête qui l’affranchit du bruit ambiant.
FUITES EN PRESSION :
La recherche de fuites sur un réseau de distribution d’air comprimé est excessivement simple et accessible à tous.
Après une rapide formation, les utilisateurs sont opérationnels.
Le capteur flexible ou capteur parabolique est raccordé au détecteur réglé en sensibilité moyenne (40 dB).
La méthode consiste à débuter par la recherche des fuites les plus importantes puis de continuer par celles de plus en plus réduites.
L’opérateur commence par balayer à distance la zone à contrôler afin de repérer les fuites les plus importantes et les éventuelles sources parasites.
Détection : lorsque le détecteur ou son accessoire entre dans le faisceau ultrasonore créé par une fuite, l’opérateur en recherche la source.
Pour cela, il balaye la zone suspecte jusqu’à trouver la direction où le signal est maximal.
Localisation : l’opérateur se rapproche alors de la source tout en diminuant progressivement la sensibilité de l’appareil jusqu’à localiser l’élément défectueux.
Lorsque plusieurs fuites sont proches l’une de l’autre, l’utilisation du capteur flexible permet le repérage précis de chaque défaut en s’affranchissant des autres éléments extérieurs.
FUITES EN DEPRESSION :
La méthodologie de recherche des fuites en dépression reste identique de celle en pression. Toutefois, deux paramètres diffèrent :
– En général, la différence de pression est plus réduite.
Le signal capté par le détecteur sera, par conséquent, moins puissant.
D’autre part, le contrôle d’une installation calorifugée est plus délicat.
Dans certains cas, lorsqu’une fuite est suspectée, un démontage ponctuel du calorifugeage sera nécessaire afin de confirmer le premier diagnostic
Contrôle d’étanchéité
L’air comprimé est le fluide énergétique le plus utilisé en industrie, mais aussi le plus cher. Sur base d’une consommation de 5 ans à raison de 6.000 heures annuelles de production, on admet généralement que les coûts de production de l’air comprimé se répartissent en :
- 75 % pour la fourniture d’énergie, 13 % en investissement et 12 % en frais de maintenance.
L’air comprimé coûte cher pour en rendement global thermodynamique (rendement d’utilisation) d’à peine 10 %, même dans les cas optimisés.
La production d’air comprimé occupant la 2ème ou 3ème place au tableau des dépenses d’énergie d’une entreprise, il est normal de prendre en considération son potentiel d’amélioration. Dans certaines entreprises, on ajoute un compresseur pour compenser les pertes. Cette situation n’est pas exceptionnelle…
Les fuites peuvent apparaître partout sur le réseau ; raccords sur ligne, purgeurs, filtres, régulateurs de pression, vannes, raccords rapides, tuyaux en caoutchouc, etc. Et il y a encore bien d’autres localisations, dans les endroits les plus cachés comme dans les plus inaccessibles.
Emétant des ultrasons inaudibles pour l’oreille humaine, il suffit d’un investissement minimal dans l’acquisition d’un détecteur d’ultrasons SDT 170 et d’un véritable programme proactif de chasse à ce type de gaspillage pour réduire la perte à un volume raisonnable.
C’est d’autant plus vrai que les pertes empêchant d’atteindre la pression de service minimale, on a tendance à augmenter la pression. Ce qui accroît le pourcentage de perte. Compte tenu du nombre de composants de tout circuit d’air comprimé, il est facile d’imaginer le potentiel de fuites et le rendement financier d’une campagne de détection.
La grande question que l’on se pose le plus souvent est « Qu’est ce que cela va me rapporter? Est-ce que cela en vaut vraiment la peine? »
Sous certaines conditions, la méthode permet la quantification de chaque fuite détectée et le calcul du bénéfice généré par sa réparation. Quoi de plus gratifiant que de pouvoir dresser le tableau trimestriel ou annuel des économies générées par vos prestations de maintenance du réseau, avec la certitude d’une meilleure gestion du rendement énergétique et d’un rapide retour sur investissement.
Recherche de fuites sur les réseaux de vapeurs
Les réseaux de distribution de vapeur sont généralement bien entretenus et rares sont les fuites. Quand elles existent, elles sont généralement très petites et difficilement détectables à l’œil nu. Néanmoins la moindre fuite coûte très cher. En effet nous l’avons vu au chapitre 6 leur coût en énergie n’a pas de limite et peut vous coûter au minimum de 140 à plus de 600 € HT par an. Dans ces sommes sont inclus bien sur le coût de l’énergie pour la produire, mais aussi le coût de l’eau et de son traitement, la taxe carbone et sont exclus les coûts de traitement des rejets liquides.
Le dysfonctionnement des purgeurs vapeur engendre beaucoup de problèmes. En effet hormis le coût prohibitif en énergie que ceci peut vous coûter, à minima autour de 400 € HT par an, ils engendrent d’autres problèmes aux conséquences tout aussi importantes. En effet, de nos jours les chaufferies étant dimensionnées sans aucune réserve de puissance, les défaillances des purgeurs hormis d’augmenter la durée de fonctionnement des générateurs et par conséquent de diminuer leur durée de vie, peuvent ralentir ou même arrêter votre process car la vapeur distribuée ne correspond plus à vos besoins : (Par exemple 180°c, 13 bars). Un purgeur défaillant envoie par intermittence ou en continu des trains de vapeur directement dans la bâche alimentaire de votre installation, ce qui à pour conséquent de maintenir une température de cette dernière relativement élevée (Supérieur à 95°c et jusqu’à 100°c en théorie) et favorise ainsi la revaporisation des condensats dans la bâche qui partent directement dehors par l’évent. De plus ce dysfonctionnement favorise les éclatements dans la bâche, la fait vibrer, trembler et peut l’endommager au niveau des liaisons entre les pieds et la cuve et la cuve avec les tuyauteries.
