Les caractéristiques essentielles à surveiller sont:
- le pH et la teneur en gaz dissous (oxygène et dioxyde de
carbone) pour limiter la corrosion
- les sels dissous pour limiter les dépôts
- la silice pour limiter les entraînements ou les dépôts
L'oxygène est un gaz naturellement présent dans l'eau prélevée
dans le milieu naturel.
L'oxygène associé à l'eau est responsable de la corrosion du fer avec
formation du bien connu oxyde ferrique de couleur rouille. Cet oxyde
poreux et peu adhérant n'apporte aucune protection à l'acier. En
réduisant la teneur en oxygène de l'eau, il peut se former à la surface
de l'acier un oxyde de couleur noire, mélange d'oxyde ferreux et
ferrique aussi appelé magnétite, adhérent et stable en milieu alcalin.
Sa formation est recherchée pour protéger les tubes des générateurs de
vapeur.
La concentration recommandée pour l'eau alimentant la
chaudière est <2ppb (<2µg/l).
Cette teneur peut être obtenue en deux temps:
- par un dégazage thermique qui permet d'atteindre au mieux une teneur
de 20ppb (20 µg/l)
- par l'ajout d'un réducteur chimique d'oxygène (hydrazine ou autre)
Les analyses d'oxygène dissous peuvent être réalisées à l'aide
d'une
cellule électrochimique (ISO 5814) ou par analyse polarographique.
Une chaudière est particulièrement sensible à l'encrassement et tout ce qui est susceptible de provoquer des dépôts doit être évité.
Pression de la vapeur (bar): | <20 | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-60 | 60-70 | 70-100 | 100-140 | >140 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fer dans l'eau d'appoint (mg/l) | <0,05 | <0,05 | <0,03 | <0,025 | <0,02 | <0,02 | <0,01 | <0,01 | |
Cuivre dans l'eau d'appoint (mg/l) | <0,02 | <0,01 | <0,01 | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,003 | |
Dureté totale dans l'eau d'appoint (mg/l CaCO3) | <0,3 | <0,3 | <0,2 | <0,2 | <0,1 | <0,05 | <0,05 | <0,05 | |
Solides dissous dans la chaudière (mg/l) | <3500 | <3000 | <2500 | <1000 | <750 | <300 | <100 | <50 | |
Solides en suspension dans la chaudière (mg/l) |
L'alcalinité renforce l'adhérence de la couche de magnétite protégeant les surfaces d'échange contre la corrosion.
Il est recommandé de maintenir un pH >8,5. La norme
française NF EN 12952 recommande même un pH >9,2.
Les condensats eux même devront présenter un pH>8,5 et
<9,2 si le circuit d'utilisation contient des équipements en
cuivre ou en laiton.
La silice dans l'eau de chaudière doit être limitée pour:
- en limiter la teneur dans la vapeur où elle peut provoquer des dépôts
sur les turbines
- éviter des dépôts de silicates sur les surfaces d'échange thermique
pour des pressions <40 bars.
Pour que la concentration dans la vapeur n'excède pas 20µg/l,
la teneur en silice dans l'eau de la chaudière ne doit pas dépasser:
Pression de la vapeur (bar): | <20 | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-60 | 60-70 | 70-100 | 100-140 | >140 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mg/l SiO2 dans l'eau en chaudière | <150 | <90 | <40 | <30 | <20 | <8 | <2 | <1 | |
mg/l SiO2 dans l'eau d'appoint pour 1% de purge | <1,5 | <0,9 | <0,4 | <0,3 | <0,2 | <0,08 | <0,02 | <0,01 |
Pour des pressions <40 bars une alcalinité jusqu'à 15
mg/l, en augmentant sa solubilité, autorise une teneur en silice
jusqu'à 160 mg/l.
L'alcalinité de l'eau représente sa capacité à
neutraliser une
solution acide. Elle est mesurée par la quantité d'acide nécessaire
pour atteindre un pH donné. Les espèces chimiques mesurées sont les
hydroxyles (OH- ), les carbonates (CO32-
) et les bicarbonates (HCO3-
).
Cette mesure des carbonates et bicarbonates est un indicateur important
de la capacité de l'eau à former du tartre.
On distingue:
La soude libre en chaudière est destinée à solubiliser la
silice.
Trop importante elle peut générer une corrosion caustique.
Pression de la vapeur (bar): | <20 | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-60 | 60-70 | 70-100 | 100-140 | >140 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TAC (mg/l CaCO3) dans l'eau en chaudière | <350 | <300 | <250 | <200 | <150 | <100 | <50 |
La conductivité est représentative de la concentration en sels
dissous. Elle est exprimée en µS/cm ou en µmho/cm (1 µS/cm = 1 µmho/cm ≈ 0,7 mg/l de sel dissout).
La mesure de conductivité de l'eau en circulation sert à ajuster le
débit de purge de la chaudière.
Valeurs recommandées:
Pression de la vapeur (bars) | <20 | 20-40 | 40-60 | 60-100 | 100-140 |
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Avec alimentation >30µS/cm | <8000 | <4000 | <2000 | ||
Avec alimentation <30µS/cm | <1500 | <1500 | <800 | <250 | <100 |
Pression de la vapeur (bars): | <20 | 20-40 | 40-60 | >60 |
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ppm sulfite résiduel | 30-60 | 20-40 | 15-30 | non recommandé |