Manuel d’utilisation du groupe propulseur de LA VIGIE

 



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3. Les appareils réglementaires et actions à mettre en oeuvre

Le manomètre
manuel_003.jpg (1118427 octets)Le manomètre est un appareil de mesure qui indique la pression de la chaudière. Il est gradué en kg/cm2 et doit porter la marque apparente (un trait rouge) de la pression du timbre (pression maximale d'utilisation). Ce repère doit être facilement lu par le chauffeur.
Le fonctionnement d’un manomètre est basé sur la déformation, sous l'action de la pression, d'un tube métallique élastique de section elliptique, fermé à une extrémité et incurvé. Dans sa déformation, le tube entraîne une aiguille qui se déplace sur un cadran. Le tuyau allant de la chaudière au manomètre est ordinairement recourbé en forme de lyre de manière à présenter un point bas, afin que l'eau provenant de la condensation s'y accumule et protège le tube élastique contre la température élevée de la chaudière. Dans le cas de la Vigie un support de « manomètre étalon » permet la purge de l’appareil. Il faut purger le manomètre au moins à chaque mise en service de la chaudière afin de s'assurer de son bon fonctionnement.
Comme on l’a vu dans le tableau des correspondances entre la pression et la température la pression est une fonction quatrième de la température
 
c’est-à-dire qu’à partir de 6 bars le chauffeur doit surveiller de très près la pression et prendre les décisions d’usage quant à la conduite du feu et de l’eau. Dans le cas de la chaudière de la Vigie, on passe de 7 à 8 bars en moins d’une minute et plus la pression augmente, plus le temps de réaction doit être rapide.

Le niveau d'eau
manuel_008.jpg (734363 octets)Pour se rendre compte du niveau de l'eau dans la chaudière le chauffeur a à sa disposition deux niveaux à glace, de type "Klinger". Chaque niveau est indépendant l'un de l'autre. Les niveaux haut, bas doivent être marqués visiblement Ici ce sont les limites visuelles des glaces de niveau. Entre le niveau bas et le niveau haut, le volume d'eau est de 30 litres.
Chaque niveau est muni :

manuel_05.jpg (5216 octets)Le niveau est monté avec deux joints d’étanchéité : un devant la glace et un deuxième derrière.
Au moins une fois par service, il faut purger les communications d'eau et de vapeur. Pour cela fermer le robinet haut (vapeur) et purger, puis le réouvrir et faire de même avec le robinet bas (eau). La remontée lente de l'eau dans le tube indique une obstruction en formation. Il suffira de l’évacuer par une succession d’ouvertures et de fermetures du robinet de purge.
L’eau doit toujours apparaître dans le niveau, même au point bas. Si elle n’apparaît plus, il est urgent de jeter le feu.

Les soupapes de sûreté
manuel_002.jpg (589064 octets) Les soupapes de sûreté sont tarées de manière à laisser le vapeur s’échapper dès que la pression atteint le timbre. Leur débit est calculé en fonction de la production de vapeur du générateur. Il est formellement interdit de les dérégler par quelque moyen que ce soit. Un certificat de tarage est aposé sur chaque soupape.
Si l’on voit que la pression monte alors que la vapeur n’a pas à être utilisée (stationnement), il faut lever les soupapes afin de réguler la pression et éviter inutilement d’atteindre le timbre.
Les soupapes doivent être levées manuellement avant chaque mise en service afin de s’assurer qu’elles ne sont pas collées sur leur siège.

Les clapets de retenue d'alimentation.
manuel_009.jpg (1080195 octets)Les conduites d'alimentation sont munies chacune d'un clapet de retenue. Il fonctionne automatiquement et a pour but d'empêcher l'eau introduite dans la chaudière de refluer vers la pompe ou
l'injecteur et par conséquent de vider la chaudière. Un robinet d'arrêt vapeur doit obligatoirement être interposé entre la chaudière et le clapet d'arrêt.
Il y a deux clapets :

  • un pour l’alimentation en eau provenant de la pompe alimentaire

  • un pour l’alimentation en eau provenant de la pompe manuelle. 

Un petit bâton qui sert de stéthoscope permet de vérifier auditivement le bon fonctionnement des clapets lors de l'alimentation en eau.

Les appareils d’alimentation en eau de la chaudière
La réglementation ne prescrit rien en terme d'appareils d'alimentation en eau dans la chaudière, sinon que ces appareils d'alimentation doivent être au nombre de deux. Dans le cas de la Vigie, il y a une pompe alimentaire et une pompe à manuelle.

La pompe alimentaire
La pompe alimentaire débite 2,72 litres à 300 t/mn.
La pompe alimentaire est directement prise sur le mouvement de la machine. Elle pompe l'eau du déshuileur et l'envoie directement dans la chaudière. La pompe alimentaire maintient le niveau de l'eau tant que la machine tourne. Si le niveau est trop bas et que la machine ne tourne pas il faut avoir alors recours à la pompe manuelle.

Fonctionnement
Lorsque le niveau de l'eau est suffisant dans la chaudière il faut isoler le circuit d'alimentation à l’aide de la vanne  manuel_039.jpg (1116538 octets)située en aval de la pompe pour renvoyer l'eau vers la bâche.

La vertu de la pompe est d'alimenter régulièrement, c'est à dire peu et souvent (comme pour la conduite du feu). Un anti-bélier en sortie de pompe évite les coups de bélier agressifs pour les conduits et bruyant de surcroît.

L'injecteur
L'injecteur est un injecteur dit « en charge », c'est à dire qu'il se situe au-dessous du niveau d'eau de la bpache à eau et qu'il n'a pas comme dans le cas des « Giffard » besoin d'aspirer l'eau pour être gavé.
L'eau qui arrive dans l'injecteur est envoyée dans la chaudière au moyen d'un jet de vapeur prélevé directement sur la chaudière et qui imprime à l'eau une vitesse assez grande pour que la force vive du liquide pénètre à l'intérieur de la chaudière. L'injecteur ne fonctionne que dans des conditions de pression et de température qui restent à observer par expérience.

Fonctionnement
Avant d'utiliser l'injecteur, il convient d'isoler le circuit de la pompe alimentaire, afin de ne pas contrarier les flux.
Dans un premier temps 

  • ouvrir le robinet d'eau de l'injecteur puis 

  • ouvrir progressivement le robinet d'admission de vapeur en cherchant le point de réglage qui est trouvé lorsque le trop-plein ne déborde plus. 

Cette ouverture de vapeur est fonction de la température et de la pression de la chaudière. Pour se rendre compte du bon amorçage de l'injecteur, il suffit de constater avec la main l'écart de température entre l'aspiration (tuyau d'eau froid) et le refoulement vers la chaudière (tuyau chaud). On se basera également au bruit caractéristique.
L'usage doit privilégier la pompe à l'injecteur afin d'obtenir une alimentation régulière.

Quelque soit le type d'alimentation (pompe ou injecteur) il faut veiller à ce que le niveau de l'eau monte dans le tube lorsque l'alimentation fonctionne.
L'abaissement anormal du niveau de l'eau peut entraîner rapidement un manque d'eau. C'est une situation grave et une des causes les plus fréquentes d'accident. Dans le cas où un abaissement d'eau ne pourrait être remédié, il faut alors arrêter l'action du feu ou le jeter bas.

Le traitement de l'eau d'alimentation
L'eau qui sert à l'alimentation des chaudières contient de sels minéraux et des matières en suspension et en dissolution. Elle contient aussi de l'huile issue du graissage de la machine. La mesure de ces sels s'exprime en "degré de dureté" qui se fait par l'analyse chimique. Afin de faire précipiter des sels en boue il faut ajouter à l'eau une proportion de produit alcalin KEBO (25 cl par m3 d'eau) et extraire ces boues en début et fin de service au moyen de la vanne d'extraction qui se trouve au point bas de la chaudière.
Les dépôts qui se forment dans les chaudières présentent plusieurs inconvénients. Ils constituent une couche isolante qui oppose une résistance au passage de la chaleur entre la surface de chauffe et l'eau et qui a pour effet d'élever la température de la tôle pouvant l'amener à provoquer des "coups de feu" (déformation), sans compter les pertes de production de vapeur et de rendement.
Le recyclage de l'eau de condensation est à cet égard un avantage, car elle est débarrassée des sels calcaires. La décantation de l'huile est néanmoins nécessaire.

La pompe à air
La pompe à air sert à éliminer les gaz dissous, principalement l'oxygène source de l'oxydation de la chaudière. Elle pompe l’eau de condensation pour l’envoyer dans le déshuileur. Cette eau est encore chaude. De plus la pompe à air active la dépression du cylindre BP et favorise la marche du moteur en créant un vide à l’échappement bas-vapeur (seulement lorsque la marche est en circuit fermé).
Elle débite 87,42 litres à 300 t/mn.

 

Ramonage des surfaces de chauffe en service.
Les suies et les cendres volantes se collent aux surfaces en formant une couche épaisse qui fait écran à la transmission de la chaleur et entravant le parcours des gaz. De ce fait les fumées sortent plus chaudes de la cheminée et abaissent le rendement de la chaudière. En conséquence, il est nécessaire de nettoyer les tubes à l'intérieur du foyer avec un ringard.

Arrêt, vidange et ouvertures de la chaudière
Au moins une fois par an, (tous les 18 mois) il faut nettoyer l'intérieur de la chaudière. Le but est d'éliminer autant que faire se peut les incrustations et dépôts divers. De toute façon, ce nettoyage doit être fait en vue des visites réglementaires. Si cela est possible il faut introduire une lance de Karcher et nettoyer un à un les tubes de fumée. Avant d'hiverner la chaudière un léger feu de bois sèchera les tôles et les tubes. 
En cas de lavage de la chaudière à l'acide, celle-ci devra ensuite faire l'objet d'une passivation à la soude, suivie de plusieurs nettoyages à grande eau. Cette opération devra être faire chaudière déposée et faire l'objet de soins attentifs.

Le rendement
Le rendement est égal au rapport de la chaleur utilisée sur la chaleur fournie. Pour une chaudière qui consomme 300 kg de charbon par heure avec un pouvoir calorifique de 7200 calories pour vaporiser 2300 kg de vapeur à une pression de 8 kg. L’eau est à 10°, le rendement est :

La chaudière consomme environ 16 kg de charbon par heure.

Les visites et épreuves réglementaires
Les visites réglementaires ont lieu au moins tous les 18 mois après la première mise en service de la chaudière. Il s'agit d'une visite complète, intérieur et extérieur à froid. Tous les bouchons, trous de poing et trous d'homme doivent pour cela être déposés et la chaudière soigneusement nettoyée. La visite est faite par un inspecteur APAVE qui rend un rapport de visite du générateur et en donne la substance verbalement au responsable vapeur. La visite est consignée dans un livret avec :

  • le nom de l'inspecteur, 

  • sa signature,

  • la date,

  • la nature de la visite (périodique, avant remise en service, avant épreuve, etc.).

La visite intérieure qui précède une épreuve décennale doit être faite de manière plus complète que les visites périodiques et si des parties de la chaudières sont inaccessibles, il faut néanmoins en faciliter l'accès par le démontage d'un certain nombre de tubes si cela est demandé par l'inspecteur. D'autre part le responsable vapeur est tenu de faciliter l'inspection (éclairage, prise de manomètre étalon, raccords divers, etc.).

L'épreuve décennale 
Elle a lieu tous les 10 ans, cela dit une dérogation de quelques semaines (ou mois) est négociable. La chaudière doit être mise à nue. Cette épreuve consiste à soumettre la chaudière à une pression hydraulique équivalent 2 bars au dessus du timbre c'est à dire 10 bars maximum pour les ré-épreuves ordinaires. Cette mise en pression dure pendant l'examen de toutes les parties de la chaudière. Pour préparer l'épreuve, il faut, après nettoyage de la chaudière, enlever les calorifuges et bardages, boucher les trous de tubulures, remettre les trous de poings et trous d'hommes. Les soupapes, niveaux, sifflet doivent être également démontés et les tubulures bouchées par des joints ou bouchons. Avant la mise en pression à l'aide d'une pompe manuelle, il convient d'évacuer l'air du récipient à l’aide d’un robinet de fuite. Il est bon de faire un essai avant l'épreuve officielle.

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