Echangeurs de chaleur à tubes ondulés Séries … · Les échangeurs de chaleur Spirax Sarco sont calculés, construits et identiﬁ és suivant la directive européenne des appareils

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IM-R01-387CH Indice 1

01.10

Echangeurs de chaleur à tubes ondulésSéries TURFLOW

Notice de montage et d’entretien

1. Informations de sécurité

2. Stockage

3. Installation

4. Fonctionnement

5. Entretien

6. Plaque d'identifi cation

7. Recherche d'erreurs

8. Pièces de rechange

9. Annexes

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1. Information de sécuritéImportant - Informations de sécurité - A lire avec attention.

Le danger doit être considéré lors de l'installation, de l'utilisation et de l'entretien de cet appareil.

1. AccèsS'assurer d'un accès sans risque et prévoir, si nécessaire, une plate-forme de travail correctement sécurisée, avant d'intervenir sur l’appareil. Si nécessaire, prévoir un appareil de levage adéquat.

2. EclairagePrévoir un éclairage approprié et cela plus particulièrement lorsqu'un travail complexe ou minutieux doit être effectué.

3. Canalisation avec présence de liquides ou de gaz dangereuxToujours tenir compte de ce qui se trouve, ou de ce qui s’est trouvé dans la conduite : matières infl ammables, matières dangereuses pour la santé, températures extrêmes.

4. Ambiance dangereuse autour de l’appareilToujours tenir compte des risques éventuels d’explosion, de manque d’oxygène (dans un réservoir ou un puits), de présence de gaz dangereux, de températures extrêmes, de surfaces brûlantes, de risque d’incendie (lors, par exemple, de travail de soudure), de bruit excessif, de machineries en mouvement.

5. Le systèmePrévoir les conséquences d’une intervention sur le système complet. Une action entreprise (par exemple, la fermeture d’une vanne d’arrêt ou l’interruption de l’électricité) ne constitue-t-elle pas un risque pour une autre partie de l’installation ou pour le personnel ?Liste non exhaustive des types de risques possibles : fermeture des évents, mise hors service d’alarmes ou d’appareils de sécurité ou de régulation.Eviter la génération de coups de bélier par la manipulation lente et progressive des vannes d’arrêt.

6. Système sous pressionS’assurer de l’isolement de l’appareil et le dépressuriser en sécurité vers l’atmosphère. Prévoir si possible un double isolement et munir les vannes d’arrêt en position fermée d'un système de verrouillage ou d'un étiquetage spécifi que. Ne jamais supposer que le système est dépressurisé sur la seule indication du manomètre.

7. TempératureAttendre que l’appareil se refroidisse avant toute intervention, afi n d’éviter tout risque de brûlures.

8. Outillage et pièces de rechangeS’assurer de la disponibilité des outils et pièces de rechange nécessaires avant de commencer l’intervention. N’utiliser que des pièces de rechange d’origine Spirax Sarco.

9. Equipements de protectionVérifi er s’il n’y a pas d’exigences de port d'équipements de protection contre les risques liés par exemple : aux produits chimiques, aux températures élevées ou basses, au niveau sonore, à la chute d'objets, ainsi que contre les blessures aux yeux ou autres.

10. Autorisation d'interventionTout travail doit être effectué par, ou sous la surveillance, d’un responsable qualifi é.Le personnel en charge de l'installation et l'utilisation de l'appareil doit être formé pour cela en accord avec la notice de montage et d'entretien. Toujours se conformer au règlement formel d’accès et de travail en vigueur. Sans règlement formel, il est conseillé que l'autorité, responsable du travail, soit informée afi n qu'elle puisse jugée de la nécessité ou non de la présence d'une personne responsable pour la sécurité.Affi cher "les notices de sécurité" si nécessaire.

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11. Travail électriqueAvant la mise en service, étudier le schéma et les instructions de câblage et noter les demandes spéciales. Considérer particulièrement : L'alimentation principale et la phase, les isolations locales de l'alimentation, les demandes de fusibles, la mise à la terre, les câbles spéciaux, les presses-étoupes et les câbles d'entrée, le blindage électrique.

12. Mise en serviceAprès l'installation ou l'entretien, s'assurer que le système est complètement opérationnel. Effectuer des tests de toutes les alarmes et appareils de protection.

13. RecyclageSauf indication contraire mentionnée dans la notice de montage et d’entretien, cet appareil est recyclable et sans danger écologique.

14. Retour de l’appareilPour des raisons de santé, de sécurité et de protection de l’environnement, les clients et les dépositaires doivent fournir toutes les informations nécessaires, lors du retour de l’appareil. Cela concerne les précautions à suivre au cas où celui-ci aurait été contaminé par des résidus ou endommagé mécaniquement. Ces informations doivent être fournies par écrit en incluant les risques pour la santé et en mentionnant les caractéristiques techniques pour chaque substance identifi ée comme dangereuse ou potentiellement dangereuse.

Information de sécuritéCe symbole d'alerte sera utilisé dans cette notice pour attirer votre attention sur les instructions relatives aux procédures de sécurité. Lorsqu'il est utilisé, le symbole signifi e ATTENTION ! DEVIENT ALERTE ! votre sécurité est en cause ! Ne pas suivre les instructions est un risque pour votre sécurité.

15.Les échangeurs de chaleur Spirax Sarco sont calculés, construits et identifi és suivant la directive européenne des appareils à pression 97/23/CE. Ces appareils peuvent être construits sur demande en accord avec la norme ASME.● Pour des applications navales, les échangeurs de chaleur sont construits en accord avec les codes requis tels que :- LLRR- RINA- BV- DNV- ETC


2. StockageNota : si l'échangeur de chaleur ne peut pas être installé et mis en service immédiatement après sa livraison sur le site, certaines précautions sont nécessaires pour éviter la détérioration de l'appareil pendant son stockage. Il incombe à l'utilisateur de respecter l'intégrité des échangeurs de chaleur. Spirax Sarco ne sera pas responsable de la détérioration, de la corrosion ou autre endommagement de l'échangeur pendant son transport et son stockage. Il est important de bien stocker le produit, considérant les prix élevés de réparation ou de remplacement ainsi que les délais qui sont assez longs. Les informations données ci-après sont un avantage pour l'utilisateur qui est seul habilité à les suivre ou non.

2.1 A la livraison de l'échangeur, vérifi er l'état de l'appareil et les couvercles de protection. Si l'endommagement est évident, inspecter une possible contamination, puis replacer les couvercles de

protection. Si la détérioration est importante, informer immédiatement le transporteur et Spirax Sarco.

2.2 Les échangeurs de chaleur sur des applications d'huile, faits de matériaux ferreux, peuvent être testés dans notre usine sous pression avec de l'huile. Cependant, l'huile résiduelle couvrant les surfaces internes de l'appareil n'empêchent pas la formation éventuelle de rouille.

2.3 Si l'échangeur de chaleur n'est pas mis en service immédiatement, prendre des précautions pour éviter la rouille ou la contamination. S'il est installé 2 semaines après sa livraison, suivre les procédures suivantes :

- Enlever l'humidité se trouvant soit dans les tuyaux soit dans la calandre avec de l'air chaud. - Fermer les raccordements de purge et d'évent avec les bouchons de protection. - Installer un manomètre. - Remplir le tube et la calandre avec du nitrogène jusqu'à une pression de 0,5 bar.

2.4 Le choix de préservation des surfaces internes pendant le stockage dépend des exigences du client et de l'aspect fi nancier. Les spécifi cations de préservation seront notifi ées avant le départ de l'usine seulement si elles ont été mentionnées sur la commande.

2.5 Retirer toute accumulation de saletés, d'eau, de glace ou de neige et assécher avant le stockage des échangeurs. Si l'unité n'a pas été remplie avec de l'huile ou autre substance, ouvrir les bouchons de purge afi n d'enlever toute accumulation d'humidité qui indique normalement que de la rouille s'est déjà formée et il est impératif d'y remédier.

2.6 Stocker si possible l'appareil dans un endroit chauffé. Le stockage idéal pour les échangeurs et les accessoires est dans une pièce à atmosphère sèche et à l'abri de la poussière, la pluie et la neige. La température est comprise entre 20°C et 50°C et l'humidité à 40% de l'humidité relative.

La température ambiante de l'endroit où l'unité doit être installée doit être comprise entre -10°C et 50°C.

2.7 Sous des climats tropicaux, il peut être nécessaire d'utiliser des bacs de cristaux (tel que du gel de silice) ou des déshumidifi cateurs portables, pour retirer l'humidité se trouvant dans le lieu de stockage. Des chauffages d'appoint (avec l'aération vers l'extérieur) peuvent être installés pour maintenir la température de l'air.

2.8 Inspecter régulièrement les échangeurs et accessoires pendant leur stockage.

2.9 S'il y a détérioration de la peinture due à une décoloration ou rouille légère, envisager une retouche ou repeindre. Les unités avec des peintures spéciales (spécifi ées sur la commande) peuvent nécessiter des techniques spéciales pour les retouches ou les réparations. Demander les renseignements à Spirax Sarco. Les unités acier peintes ne doivent jamais rouiller ou se détériorer au point de mettre leur résistance en danger.


3. InstallationTransportChaque appareil est emballé individuellement dans une caisse spéciale possédant des oreilles de levage. Prévoir dans la caisse suffi samment d'espace autour de l'appareil pour éviter tout endommagement pendant son transport.Le poids total est indiqué à l'extérieur de la caisse. Pour des longueurs non standards, des palettes spéciales sont utilisées.

Conditons de fonctionnementAvant toute utilisation, vérifi er que les conditions de service prévues correspondent aux limites admissibles indiquées sur la plaque-fi rme. Les procédures détaillées dans cette notice sont valables pour les échangeurs de chaleur à tubes ondulés Spirax Sarco. Voir les spécifi cations de construction de chaque appareil ainsi que les plaques-fi rmes attachées à l'extérieur de l'échangeur.

3.1 Prévoir suffi samment d'espace à la partie supérieure de l'unité pour pouvoir retirer le faisceau de tubes de la calandre. Suivre les raccordements d'entrée et de sortie des fl uides.

Côté chaud - Côté froid Si le fl uide primaire est de la vapeur, de l'eau surchauffée ou de l'huile de transfert thermique, il faut bien savoir

qu'il doit toujours circuler côté calandre. Ce principe est d'autant plus inévitable que les conditions de service se rapprochent des limites de la plaque-fi rme et les différences de température sont plus grandes. Dans des cas spéciaux, sur demande écrite stipulant toutes les conditions de service réelles et les informations relatives aux cycles thermiques, nos services techniques peuvent déterminer les dérogations possibles. Dans tous les cas, le non respect des conditions d'utilisation annulerait la garantie et la responsabilité du constructeur.

3.2 Les procédures détaillées dans cette notice sont valables pour tous les échangeurs de chaleur à tubes ondulés Spirax Sarco. Voir les spécifi cations de construction de chaque appareil ainsi que les plaques-fi rmes attachées à l'extérieur des échangeurs pour leurs conditions de service.

3.3 Grâce à ses caractéristiques de conception, cet échangeur de chaleur peut être monté dans toutes les positions avec le fl uide secondaire dans n'importe quel sens. Cependant, pour obtenir les performances maximales, une installation à contre courant est conseillée. Pour un encombrement réduit et un encrassement minimal, le système doit être positionné verticalement. Les paragraphes page 6 décrivent toutes les positions possibles.

Attention : un espace suffi sant autour de l'échangeur est nécessaire pour l'entretien, suivant la législation en vigueur.


3.3.1 Position de montage avec de la vapeur comme fl uide primaire (toujours dans la calandre)

a - Verticale - Alimentation de la vapeur par le haut de la calandreL'écoulement du fl uide secondaire est descendant (cela permet une décantation effi cace des impuretés et des sédiments en partie inférieure). Ce montage est vivement conseillé pour tous les usages sanitaires ou pour les systèmes secondaires sous pression atmosphérique.

b - Verticale - Comme (a) mais écoulement ascendant du fl uide secondaireIl est admis et non pénalisant pour tous les circuits fermés avec recirculation du fl uide secondaire, ou pour des fl uides propres, sans dépôt de sédiments.

c - InclinéeCe montage n'est pas habituel, mais il peut être utilisé en alternative des cas (a) et (b) pour des raisons de facilité de raccordements et/ou pour une installation dans un espace réduit, peu accessible.

d - HorizontaleIl s'agit du montage le plus classique. Même dans ce cas, le sens de l'écoulement du fl uide secondaire n'est pas imposé et n'a pas d'infl uence sur les performances.Ce montage est déconseillé pour les emplois à usage sanitaire ou pour les circuits ouverts et les produits alimentaires, car il ne favorise pas l'évacuation des sédiments incrustés ; par conséquent, l'encrassement peut entraîner la réduction du rendement.L'entrée de la vapeur doit toujours être plus élevée que l'évacuation des condensats.

Raccordements côté calandre

Raccordements côté tube

Non

Non


3.3.2 Positions de montage avec des liquides comme fl uides primaires et secondaires

e - Verticale - Ecoulement descendant à l'intérieur des tubesLe même que (a) - Mêmes recommandations - Ce montage est admis également pour les écoulements contre courant (g).

f - Verticale - Ecoulement ascendantAdapté aux circuits fermés ou très propres. Egalement possible pour les écoulements contre courant (h).

k - InclinéeEquivalent à l'une des confi gurations mais avec axe non incliné de (e) à (h).

i - Horizontale Equivalent à l'une des confi gurations de (e) à (h) mais avec axe horizontal.

3.4 Les supports doivent être adaptés pour que les échangeurs soient correctement fi xés et ne provoquent pas de déformation de la tuyauterie. Les écrous de fi xation doivent être réglés pour permettre les inexactitudes de réglage.


Attention : seule une extrémité de l'échangeur doit être fi xée. L'autre extrémité doit pouvoir se déplacer de façon axiale pour permettre la libre dilatation des tubes

due aux variations des températures de service. A cette fi n, des guides coulissants, construits spécifi quement, seront utilisés.

Le tableau ci-dessous illustre l'allongement résultant de la dilatation en fonction des températures auxquelles sont soumis les tubes de l'échangeur.

Allongement (entre les plaques tubulaires) en mmTempérature

des tubes 50°C 100°C 200°C 300°C

Matière des tubes Longueur

de l'échangeur

Cuivre Acier inox Titane Cuivre Acier

inox Titane Cuivre Acier inox Titane Acier

inox

1 m 0,51 0,46 0,25 1,4 1,3 0,68 3,2 3 1,6 4,82 m 1 0,92 0,5 2,8 2,6 1,4 6,4 6 3,2 9,63 m 1,5 1,4 0,75 4,2 3,9 2 9,6 9 4,8 14

Fig. 1

Guides


3.5 Déposer les écrous de fi xation de l'une des extrémités pour permettre la libre dilatation (Fig. 2).

Fig. 2

Attention : Isoler l'échangeur de chaleur de toutes vibrations externes qui peuvent provoquer des défaillances au niveau des tubes à l'intérieur de l'appareil. Il en résultera une fuite interne et le mélange des fl uides chauds et froids.

3.6 Positionner l'échangeur sur le même axe que la tuyauterie horizontale ou verticale de façon à ne pas provoquer de contraintes sur les raccordements (Fig. 3).

Fig. 3

Côté fi xé

Côté mobile


3.7 Sollicitations externesLes normes standards (VSR, ASME, etc.) ne donnent aucune règle pour défi nir les limites sur les sollicitations externes ou dérégler les conditions de service. Ces sollicitations peuvent être dues au vent, au tremblement de terre ou aux supports de la tuyauterie. Si la tuyauterie de raccordement est mal installée, elle générera des forces externes sur les points de liaison (bride et support) de l'échangeur.Ces sollicitations sont rarement connues et dépendent de l'installation de la tuyauterie. Pour les éviter, la disposition de la tuyauterie doit être conçue et installée de la manière suivante :"Aucune charge n'est appliquée sur les points de liaison de l'échangeur. La tuyauterie doit être fi xée correctement pour éviter ces forces. Lorsque ces charges sont inévitables, elles doivent être calculées en défi nissant le diamètre et la direction des 3 forces possibles et des 3 torsions appliquées sur chaque point de liaison. Il est pratiquement impossible pour Spirax Sarco de prédéfi nir ces forces à cause de combinaisons infi nies de charge et en conséquence un nombre infi ni de niveau de contrainte sur l'échangeur de chaleur. S'il y a un quelconque doute durant l'installation, Spirax Sarco vérifi era les charges et fournira le support adéquat pour installer correctement l'échangeur.

Précaution : toute la tuyauterie se raccordant à l'échangeur doit être correctement supportée sinon il en résulterait des charges excessives sur les raccordements de l'échangeur provoquant un endommagement et/ou une fuite de l'appareil et un risque potentiel pour le personnel.

Fig. 4

Précaution : tout le système se raccordant à l'échangeur de chaleur côté mobile permet les mouvements axiaux de l'appareil.

Dans le cas contraire, il en résulterait une fuite dans l'échangeur qui mélangerait les 2 fl uides.


3.8 La Fig. 5 montre un exemple de raccordements des tubes. Il est possible d'utiliser également des tubes de plus grande courbure ou des raccordements fl exibles.

Fig. 5

3.9 Afi n de protéger le souffl et de dilatation des dommages externes et pour réduire les pertes thermiques, il est recommandé d'utiliser une enveloppe isolante en polyuréthane comme montré sur la Fig. 6.

Fig. 6

3.10 L'échangeur de chaleur doit être mis à la terre, ou mis au même potentiel que le reste de l'installation à laquelle il est raccordé, au moyen d'une tresse appropriée fi xée sur la plaque de l'appareil.

3.11 Vérifi er qu'il n'y a pas d'impuretés dans les orifi ces de l'échangeur. Replacer toutes les protections avant l'installation. Ne pas exposer les unités sans les protections sur les points de liaison étant donné que la pluie peut entrer dans l'unité et provoquer de graves dommages dûs au gel.

3.12 S'assurer que tout le système est propre avant la mise en service afi n d'éviter le bouchage des tubes avec du sable ou autre déchet. Il est recommandé d'utiliser des fi ltres dans les bacs de décantation placés sur les conduites menant à l'appareil.

3.13 Les raccordements de purge ne doivent pas être connectés à un collecteur fermé.

3.14 Installer des vannes d'arrêt afi n d'isoler l'unité pendant l'inspection ou les réparations.

3.15 Installer un thermomètre et manomètre sur la tuyauterie en amont et en aval de l'appareil et le plus près possible de celui-ci.

3.16 Fournir des moyens appropriés pour le nettoyage fréquent de l'unité comme suggéré dans le paragraphe "Entretien".

3.17 Installer des purgeurs d'air sur la calandre ou sur les tubes afi n d'éviter des bouchons d'air ou de vapeur.

3.18 Des coups de bélier peuvent provoquer de sérieux dommages aux tubes de tout échangeur de chaleur. Avant l'installation, lire le point suivant avec attention pour éviter des réparations coûteuses dues aux coups de bélier.

Point mobile

Point fi xe

Attaches Enveloppe de calorifuge en polyuréthane


3.18.1 Pour des échangeurs de chaleur plus petits, il est recommandé d'installer un casse-vide sur la ligne d'entrée de la vapeur. Lorsque le vide est atteint dans la ligne vapeur, le casse-vide s'ouvre afi n que le condensat s'évacue vers le purgeur. Le purgeur lui-même doit être placé en dessous de la sortie de l'échangeur, et il doit être correctement dimensionné pour permettre au condensat de s'écouler.

La ligne du condensat doit être inclinée afi n d'éviter une contrepression dans le purgeur.

Fig. 7

3.18.2 Souvent, spécialement sur une installation plus grande, il est préférable de ne pas introduire d'air dans la ligne vapeur, et l'utilisation d'un casse-vide n'est peut être pas tolérée. Aussi, si le débit de condensat est plus élevé que le niveau d'évacuation du purgeur de vapeur, le casse-vide ne peut pas assurer l'évacuation. Dans ces situations, un purgeur-pompe ou la combinaison pompe/purgeur doit être utilisé. Un purgeur-pompe a la même performance qu'un purgeur de vapeur si la pression amont est supérieure à la contrepression. Si ce n'est pas le cas, il agit comme une pompe.

Lorsque le purgeur-pompe est utilisé, le condensat sera toujours évacué du réchauffeur sous toutes les conditions de pression, assurant l'effi cacité maximale du système, sans fuite de vapeur de revaporisation dans l'installation (voir Fig. 8).

Fig. 8


Lorsque l'installation est trop grande pour utiliser un purgeur-pompe, il peut être remplacé par une pompe séparée et un purgeur de vapeur en combinaison, tel que montré sur la Fig. 9.

Précaution : Pendant les temps d'arrêt, il peut y avoir une dilatation volumétrique. Il est donc recommandé d'installer des soupapes de sûreté en amont et en aval de l'échangeur de chaleur.

Si cette recommandation n'est pas suivie, l'échangeur de chaleur risque d'être endommagé.

Fig. 9


Event

Purge

4. Fonctionnement4.1 Ne pas mettre en service l'équipement sous des conditions qui dépassent celles indiquées sur la plaque-fi rme.

Attention : Si les conditions de pression et de températures dépassent celles indiquées sur la plaque-fi rme, il en résultera un dommage à l'échangeur et un risque potentiel pour le personnel.

Les vitesses du fl uide et/ou de la vapeur supérieures aux conditions de service normales agissant sur la calandre ou côté tube de l'échangeur de chaleur peut provoquer une érosion du tube et/ou des vibrations.

Il en résultera une fuite et le mélange des fl uides chaud et froid. Les contrôles de réglage appropriés du système est nécessaire.

Attention : l'échangeur de chaleur n'est pas fourni avec des appareils de sécurité contre la surpression, comme c'est le cas sur la tuyauterie.

Donc, les risques dûs à la surpression doivent être évités en installant des soupapes de sûreté adéquates sur la tuyauterie en amont de l'échangeur de chaleur.

4.2 Remplissage avec des fl uides Lors de la mise en service de l'unité, ouvrir les orifi ces d'évent. Dans ce but, ouvrir progressivement l'orifi ce d'évent présent radialement sur chaque bride. Celui fi gurant en partie supérieure de la bride pourra servir d'orifi ce d'évent alors que celui en partie inférieure pourra servir pour pratiquer une éventuelle vidange (Fig. 10).Les orifi ces d'évent et de purge sont fermés par deux bouchons fi letés qui peuvent être dévissés uniquement pendant les opérations de remplissage du système avec les fl uides. Une plaque est fi xée sur l'échangeur pour indiquer les précautions d'usage contre les mauvaises utilisations de l'évent et de la purge pendant le fonctionnement par du personnel non autorisé, évitant ainsi tous risques d'accident dûs au danger des fl uides chauds.Démarrer en faisant circuler uniquement le fl uide froid.S'assurer que l'échangeur de chaleur est entièrement rempli avec du fl uide froid avant de fermer les évents.Le fl uide doit alors être amené graduellement jusqu'à ce que l'échangeur soit rempli, fermer les évents et amener doucement l'unité à la température adéquate.

4.3 Démarrage graduel du systèmeNe pas admettre soudainement de fl uide chaud dans l'unité lorsque celle-ci est vide ou froide.Ne pas fragiliser l'unité avec du fl uide froid lorsque celle-ci est chaude.

Fig. 10


Précaution : les fl uides doivent être progressivement introduits dans l'unité. Si cette précaution n'est pas observée, l'échangeur de chaleur risquera d'être endommagé.

4.4 Dans toutes les installations, il ne doit pas y avoir de pulsions des fl uides puisque cela provoque des vibrations et des contraintes avec pour conséquence des fuites.

4.5 Une fois que les températures de fonctionnement sont atteintes dans l'échangeur de chaleur, resserrer la boulonnerie sur les joints afi n d'éviter les fuites. Le serrage doit être uniforme et diamétral comme illustré dans le chapitre "Entretien".

4.6 Sur des applications à températures et pressions élevées, il est recommandé que les joints de l'échangeur soient resserrés suivant le couple de serrage requis (voir le chapitre "Entretien") après 24h de fonctionnement aux températures et pressions de service pour compenser leur relâchement.

4.7 A l'arrêt, le débit du fl uide chaud doit être arrêté en premier. Si il est nécessaire de stopper la circulation du fl uide froid, l'écoulement du fl uide chaud doit également être arrêté par by-pass ou autre moyen.

4.8 Evacuer tous les fl uides lors de l'arrêt afi n d'éliminer la formation éventuelle de gel et la corrosion. Pour éviter les coups de bélier, le condensat doit être évacué des réchauffeurs de vapeur et des appareils similaires lors du démarrage et de l'arrêt.

4.9 Les échangeurs qui ne fonctionnent pas pendant de longues périodes, doivent être protégés de la corrosion comme décrit dans le paragraphe "stockage". Les échangeurs qui sont à l'arrêt pendant de courtes périodes et qui utilisent de l'eau comme fl uide, doivent être purgés et souffl és avec de l'air comprimé si possible. Si cela n'est pas pratique, l'eau doit circuler quotidiennement dans l'échangeur afi n d'empêcher toute stagnation de l'eau qui peut provoquer une corrosion.

4.10 N'ayant pas de pièces mobiles ou coulissantes, l'échangeur de chaleur n'est pas soumis à l'usure et n'a pas de pièces de rechange. Il peut, cependant, retenir les substances transportées par les fl uides, particulièrement les gaz de dégazage qui sont séparés de l'eau pendant le réchauffage, et qui nécessitent une évacuation régulière.

Le phénomène d'encrassement par l'eau contaminée est plus préjudiciable. En effet, les sédiments (silice, boues, et dans une moindre mesure le calcaire) contenus dans l'eau peuvent se déposer dans l'échangeur.

L'adoption des positions de montage (a), (e) ou (g), mais également (c) ou (k) rendra plus diffi cile le dépôt sur les parois et aidera grandement l'évacuation du calcaire et des débris contenus dans l'échangeur de chaleur.


5. Entretien5.1 La pression doit être nulle avant d'ouvrir l'appareil. Tous les fl uides doivent être évacués de l'unité, et attendre

qu'elle refroidisse.

5.2 Ne pas souffl er l'échangeur de chaleur avec de l'air lorsque les fl uides sont infl ammables ou dangereux.

Attention : Prendre des précautions (vêtements de protection, etc,) pour protéger le personnel de tout accident corporel.

5.3 Nous vous conseillons de suivre les moyens donnés ci-dessous pour le nettoyage régulier : a. La circulation de gazole de lavage chaud ou distillat léger dans les tubes où la calandre éliminera effi cacement

les impuretés ou autre sédiment.

b. Les sédiments salins peuvent être enlevés par la circulation d'eau chaude propre.

c. Certains composants de nettoyage commercialisés peuvent être utilisés pour retirer les sédiments ou le cocke provenant du gazole de lavage chaud ou de l'eau, comme décrit ci-dessus, mais ne donnant pas toujours des résultats satisfaisants.

d. Si les méthodes ci-dessus sont ineffi caces pour enlever le tartre, une méthode mécanique peut alors être utilisée pour le nettoyage côté tube et une méthode chimique côté calandre.

Attention : Prendre des précautions lors du maniement de certains fl uides. Suivre les instructions des fabricants. Utiliser des lunettes et vêtements de protection. Porter un masque si nécessaire.

5.3.1 Nettoyage côté tubesUne inspection visuelle côté tubes est possible avant de procéder au nettoyage mécanique, chimique ou hydraulique. ● Mécanique : il s'agit du nettoyage mécanique classique avec des brosses appropriées. Il est indiqué pour

évacuer les corps étrangers, les débris friables ou farineux.

● Chimique : on emploie des solutions acides et/ou basiques correctement diluées et utilisées alternativement pour évacuer les incrustations, sans entraîner la corrosion des parties métalliques. Il existe sur le marché des produits avec leurs instructions d'utilisation. S'assurer qu'ils conviennent.

● Hydraulique : utilisé pour les cas les plus graves, presque désespérés. Un outil injecte à l'intérieur de chaque tube un microjet d'eau à pression très élevée (environ 200 bar) qui agit comme un sorte de scalpel et enlève les incrustations les plus dures.

5.4 Ne pas nettoyer les tubes en souffl ant avec de la vapeur. Cela provoquerait une surchauffe du tube et il en résulterait une dilatation dans le tube et parfois des fuites.

5.5 Inspecter régulièrement et fréquemment l'état extérieur et intérieur de tous les tubes qui doivent rester propres. Le nettoyage dépend de l'importance de l'entartrage.

5.6 Nettoyage côté calandreLe lavage chimique et/ou l'inspection avec des fi bres optiques sont possibles.

Attention : négliger la propreté des tubes, peut causer un arrêt total du fl uide dans certains tubes provoquant une surchauffe avec dilatation, des fuites au niveau des joints, et un sérieux dommage de l'échangeur.

5.7 Les échangeurs sujets à l'encrassement ou à la formation de tartre, doivent être nettoyés périodiquement. Un dépôt de sédiments ou de tartre dans le tube réduit grandement son effi cacité.

Une augmentation évidente de la baisse de pression et/ou la diminution de la performance de l'appareil indique habituellement que le nettoyage est nécessaire, si aucun bouchon de vapeur ou d'air n'est présent dans l'unité et qu'il n'est pas la cause de cette augmentation de la baisse de pression.

Puisque la diffi culté de nettoyage augmente rapidement alors que le dépôt de tartre ou de débris devient important, il est impératif de raccourcir l'intervalle entre les nettoyages.


5.8 Il peut être nécessaire de repérer un tube cassé ou une fuite au niveau du joint entre les tubes et la plaque tubulaire. Il est recommandé de suivre la procédure ci-dessous :

a. Retirer l'échangeur de chaleur. b. Mettre sous pression le côté calandre de l'échangeur avec du fl uide froid, de préférence de l'eau. c. Vérifi er devant la plaque tubulaire l'étanchéité des tubes (écoulement d'eau). d. Pour dudgeonner ou souder, utiliser une dudgeonneuse appropriée ou un poste à souder. (Annexe 2)

Dudgeonneuse Tube soudé Double plaque tubulaire

Attention : lors du serrage des joints d'étanchéité du tube : 1. Ne pas dudgeonner les tubes au delà de la face arrière de la plaque tubulaire. 2. Ne pas redudgeonner les tubes qui ne fuient pas puisque cela diminuerait l'épaisseur du tube. Il

en résulterait une cassure au niveau du tube et une fuite.

Fig. 12 Dudgeonnage

e. Si une réparation urgente du tube est nécessaire, suivre les procédures de l'annexe 3. Certaines pertes de performances aboutiront à un remplacement du tube ou de l'échangeur de chaleur.

Nota : lors de l'utilisation d'une dudgeonneuse, régler le collier de profondeur afi n de laisser au moins 3 mm entre la profondeur d'insertion du dudgeon et l'épaisseur de la plaque tubulaire.


5.9 Démontage du tube (annexe 1)

Fig. 13

5.10 Avant de réinstaller l'échangeur de chaleur sur la ligne, remplacer les joints comme indiqué sur la fi g. 14. Le joint doit toujours être remplacé lors du démontage de l'échangeur de chaleur.

Fig. 14

5.11 Lorsque l'échangeur est réinstallé, il est nécessaire d'appliquer le couple de serrage indiqué dans le tableau 1. Les valeurs sont valables pour des écrous et goujons lubrifi és.

Le serrage doit être effectué uniformément sur les écrous diamétralement opposés comme montré sur la Fig. 15.

Fig. 15


Attention : il est très important d'effectuer une séquence appropriée de serrage. Dans le cas contraire, les brides peuvent être déformées et laisser apparaître des fuites. S'il y a une déformation lors du serrage des brides avec des joints spiralés, ces derniers peuvent se déformer, être inutilisables et de ce fait, occasionner une fuite. Toute fuite au niveau des joints peut avoir de graves conséquences pour le personnel travaillant sur l'appareil.

Tableau 1Couples de serrage

Côté tubes Couple de serrage (N m)

Côté calandre Couple de serrage (N m)DN ø du joint

en mmN° ø DN ø du joint

en mmN° ø

40 88/72 4 M16 154 32 74/58 4 M16 9650 102/82 4 M16 167 40 88/72 4 M16 10380 138/118 8 M16 150 65 122/102 4 M16 140100 158/138 8 M16 156 80 138/118 6 M16 124125 188/168 8 M16 165 80 138/118 8 M16 124150 212/112 8 M20 294 100 158/138 8 M16 156200 268/244 12 M20 297 125 188/168 8 M16 165250 320/294 12 M20 418 150 212/192 8 M20 244Couple UNI 2223 PN16 en accord avec la norme ASTM A193 Gr. B7 et Gr. B8 cl. 1 pour les joints en graphite renforcé inox sp.2 mm (m = 2, Y = 25 N/mm²)

5.12 Serrage Il est impératif que l'installateur suive les procédures données dans le guide d'installation du fabricant lors de l'installation des joints. Les joints métalliques, tels que les joints spiralés, ont habituellement des notices d'installation particulières. La procédure recommande de serrer les goujons/écrous suivant les 4 étapes données ci-dessous : a. En suivant le type de serrage, les goujons/écrous doivent être serrés de 1/3 suivant le couple de serrage

recommandé. b. De même que le paragraphe a, les goujons/écrous doivent être serrés de 2/3 suivant le couple de serrage

recommandé. c. De même que le paragraphe a, les goujons/écrous doivent être serrés suivant le couple de serrage indiqué

dans le tableau ci-dessus. d. En suivant la procédure de serrage, le serrage des goujons/écrous doit être réparti uniformément pour

éviter tout stress.

Si après avoir suivi la procédurre de serrage recommandée donnée par les fabricants, une fuite persiste, les goujons/écrous devront être resserrés jusqu'à l'obtention de l'étanchéité.

5.13 Se référer aux paragraphes 4.5 et 4.6 du chapitre "Fonctionnement" suivant le resserrage des écrous après la mise en service.

5.14 Lorsque l'échangeur de chaleur est démonté, il est recommandé d'utiliser une nouvelle boulonnerie en conformité avec les dimensions et les spécifi cations de confi guration originale.


6. Plaque d'identifi cationChaque appareil est fourni avec une plaque-fi rme fi xée sur la calandre au moyen de rivets.Toutes les données techniques sont reportées sur la plaque : le modèle, le n° de série, et l'année de fabrication. Les conditions de service sont également spécifi ées sur la plaque (pression et température de l'ensemble côté calandre et côté tube, le poids, le volume, le groupe de fl uides et la catégorie du produit). Voir Fig. 16.

Fig. 16


7. Recherche d'erreursProblèmes possibles

Causes RemèdesTempérature de sortie

Perte de charge

Côt

é ca

land

re

Constante En hausse ●●

Début d'encrassementAugmentation du débit

●●

Programmer un contrôle et/ou nettoyageVérifi cation des autres parties du réseau(ouverture possible d'un by-pass,modifi cation de l'installation, modifi cationdu circuit, etc.)

Constante En baisse ● Débit insuffi sant ●●

Contrôle du réseauContrôle de la pompe

En baisse En hausse ● Encrassement avancée ●●

Contrôle visuel des tubesNettoyage mécanique ou chimique

En baisse Constante ●

●

●

Faible encrassement mais généraliséAlimentation insuffi sante du fl uide primaireVariation de la température de sortie

●●

Contrôle visuel des tubesContrôle côté calandre

En baisse En baisse ●●●

Réduction importante du débitImportant encrassementPerte de débit

●●●●

Contrôle du débit et de la pressurisationContrôle visuelNettoyage completContrôle côté calandre

Problèmes possibles

Causes Remèdes∆t Températuredifférentielle

Pertede charge

Côt

é tu

bes

Constante En hausse ●●

Début d'encrassementAugmentation du débit

●●

Programmer un contrôle et/ou nettoyageVérifi cation des autres parties du réseau(ouverture possible d'un by-pass,modifi cation de l'installation, modifi cationdu circuit, etc.)

En baisse En hausse ● Augmentation du débit ● Contrôle du réseau et de la pompeEn baisse Constante ● Début d'encrassement ● Programmer un lavage CIPEn baisse En baisse ●

●Réduction importante du débitImportant encrassement

●●●

Contrôle du réseauContrôle avec des sondes optiquesLavage CIP court et énergique

En hausse En hausse ● Engorgement probable par des corps étrangers côté calandre

●●

Contrôle du débit dans le réseauContrôle avec des sondes optiques

En hausse Constante ● Charge thermique excessive côté tubes

● Contrôle du réseau des tubes

En hausse En baisse ● Réduction importante du débit ● Contrôle du réseau et de la pompe


8. Pièces de rechangeLorsque le remplacement des pièces est nécessaire, se référer à la pièce identifi ée sur le dessin de l'appareil.Lors de la passation de la commande, s'assurer que les informations données sur la plaque-fi rme sont bien mentionnées :● N° de série● Type● N° de fabrication

Fig. 17

JointEcrous

Tuyauterie

Goujons

Tube

Plaque-fi rme

Calandre


9. AnnexesAnnexe 1 - Procédure pour le remplacement des tubesLe démontage des tubes, après meulage de la soudure, et la sortie des tubes demandent une attention particulière afi n de ne pas endommager la plaque tubulaire et les orifi ces internes.● Remise en état et nettoyage de la plaque tubulaire● Assemblage des nouveaux tubes● Dudgeonnage électronique adéquat ● Ebarbage concluant● Test hydraulique

Annexe 2 Une des plus importantes procédures lors du remplacement d'un tube de la calandre et des tubes de l'échangeur de chaleur est le dudgeonnage.Un tube est correctement dudgeonné dans la plaque tubulaire lorsque celui-ci est pressé au delà de sa limite d'allongement, et non à sa limite d'allongement et non plus à sa limite élastique, la plaque tubulaire ne devant pas être elle aussi contrainte à sa limite d'allongement.La procédure de dudgeonnage doit être respectée en tout point. Le pourcentage de réduction d'épaisseur du tube est indiqué par le constructeur. Voir la formule ci-dessous.

K =

(T - t) - (D - d) 100 2s

Où :K = % de réduction du diamètre du tubes = Epaisseur avant dudgeonnage D = Diamètre interne du tubed = Diamètre externe du tubeT = Diamètre interne du tube après dudgeonnaget = Diamètre interne du tube avant dudgeonnage

Annexe 3Le démontage des tubes, après meulage de la soudure, et la sortie des tubes demandent une attention particulière afi n de ne pas endommager la plaque tubulaire et les orifi ces internes.● Remise en état et nettoyage des plaques tubulaires.● Insérer les bouchons appropriés des tubes dans la plaque tubulaire comme montré Fig. 18, en attendant l'insertion

d'un tube.

Fig. 18

SPIRAX SARCO SASZI des Bruyères - 8, avenue Le verrier - BP 61

78193 TRAPPES CedexTéléphone : 01 30 66 43 43Télécopie : 01 30 66 11 22

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Echangeurs de chaleur à tubes ondulés Séries … · Les échangeurs de chaleur Spirax Sarco sont calculés, construits et identiﬁ és suivant la directive européenne des appareils