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L'entartrage des chaudières est causé par les impuretés ayant précipitées hors de l'eau directement sur les surfaces de transfert de chaleur ou par les matières en suspension se déposants sur le métal et devenant dures et adhérentes. L'évaporation dans les chaudières augmente la concentration en impuretés. Celles-ci interfèrent avec les transferts de chaleur et peuvent entraîner des points chauds menant à des surchauffes locales. Le mécanisme de l'entartrage est l'excès des limites de solubilité des substances minérales dues à l'élévation de la température et la concentration en solides à l'interface tube/eau. Les dépôts de précipités cristallins sur les parois des chaudières interfèrent avec le transfert de chaleur et peut causer des points chauds, menant à des surchauffes locales. Moins la chaleur est conduite, plus les surchauffes peuvent être dangereuses.
Les contaminants
courants de l'eau d'alimentation qui peuvent former des dépôts dans les
chaudières inclus le calcium,
le magnésium,
le fer,
l'aluminium, et la
silice. L'entartrage est formé par
des sels qui ont une solubilité limitée et qui ne sont pas totalement
insoluble dans l'eau. Ces sels atteignent les sites de dépôts sous forme
soluble ou précipitée.
Acier
15 kcal/m2.h par
degré Celsius
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L'entartrage est
principalement dû à la présence de sels de calcium et de magnésium
(carbonates ou sulfates), qui sont moins solubles chaud que froid, ou dû
à la présence de concentration élevée en silice en relation avec
l'alcalinité de l'eau de chaudière. Le dépôt carbonate est généralement granulaire et, parfois, de nature poreuse. Les cristaux de carbonate de calcium sont nombreux mais sont emmêlés avec des particules d'autres matériaux finement divisés de sorte que le tartre soit dense et uniforme. L'envoie de ce tartre dans une solution acide peut facilement identifier un dépôt carbonate. Les bulles de dioxyde de carbone formeront une effervescence depuis le tartre. Un dépôt sulfate est plus dur et plus dense qu'un dépôt de carbonate parce que les cristaux sont plus petits et plus unis. Un dépôt de sulfate est fragile, ne se pulvérise pas facilement et ne provoque pas d'effervescence quand il est en présence d'acide. Un fort dépôt en silice est très dur, ressemblant à la porcelaine. Le cristal de silice est extrêmement petit, formant un tartre très dense et imperméable. Ce tartre est extrêmement fragile et très difficile à pulvériser. Il n'est pas soluble dans l'acide chlorhydrique et est généralement très coloré. Les dépôts de fer, dus à la corrosion ou à une contamination au fer dans l'eau, sont de couleur foncée. Les dépôts de fer dans les chaudières sont plus souvent magnétiques. Ils sont solubles dans les acides forts donnant une solution marron foncée. |
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La première mesure antitartre est de fournir une eau déminéralisée de bonne qualité en tant qu'eau d'appoint. Plus l'eau est pure, moins il y aura de risque d'entartrage. Les minéraux provoquant le tartre qui entrent dans la chaudière peuvent être rendus inoffensifs par un traitement chimique interne. Une technique établie depuis longtemps est de détacher les cations de dureté, magnésium et calcium, des minéraux responsables du tartre et de les remplacer par des ions sodium.
La silice peut se
vaporiser dans la vapeur aux pressions de fonctionnement aussi basse que
28 bars. Sa solubilité dans la vapeur augmente proportionnellement avec
la température; ainsi,
la silice devient plus soluble si la vapeur est surchauffée. Les
conditions sous-lesquelles le primage de vapeur de silice a lieu ont
énormément été étudiées. En fonction des conditions dans les chaudières, la
silice est distribuée entre l'eau de chaudière et la vapeur dans un
rapport défini. Ce rapport dépend de deux facteurs: la pression dans la
chaudière et le pH de l'eau. La valeur de cet indice augmente, presque
de manière logarithmique avec la pression et décroît inversement
proportionnellement au pH. Trouver plus d'informations sur les principaux problèmes se situant dans
les chaudières:
entartrage,
moussage et primage, et
corrosion.
Références |
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