La qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau en chaudière est un élément primordial pour le bon fonctionnement des chaudières.

Il est important de rappeler que l'appareil reçoit de l'eau d'alimentation qui est constituée par une proportion variable d'eau condensée récupérée, dite "eau de retour" et d'eau neuve, plus ou moins épurée, dite "eau d'appoint".

Cette eau se transforme en vapeur, qui s'échappe de la zone de vaporisation vers l'extérieur. On pourrait penser que cette vapeur est constituée par des molécules d'eau pure. En réalité, elle contient très fréquemment des vésicules liquides (primage), des gaz (en particulier le gaz carbonique dû à la décomposition des bicarbonates et aux pressions élevées, elle véhicule des sels volatilisés par un véritable "entraînement à la vapeur", tels que des sulfates, des chlorures et de la silice.

L'eau restée sous forme liquide à la partie inférieure de la chaudière se charge de toutes les substances étrangères que contenait l'eau qui a été vaporisée (à l'exception de celles qui ont été entraînées dans la vapeur).

Les principaux inconvénients provoqués par les impuretés de l'eau sont :

- LES INCRUSTATIONS dues au dépôts sur les parois de la chaudière de précipités cristallins, qui, gênant la transmission de la chaleur, provoquent des surchauffes locales et sont à l'origine des "coup de feu".

- LE PRIMAGE, entraînement plus ou moins important de vésicules liquides dans la vapeur, qui provoque à la fois une baisse de rendement énergétique de la vapeur et le dépôt de cristaux salins en aval.

- L'ENTRAÎNEMENT DANS LA VAPEUR de corps minéraux volatils à la température d'ébullition, dont le plus nocif est la silice.

- LES CORROSIONS d'origine et de nature très variées dues, soit à l'action de l'oxygène dissous, soit à des courants de corrosions provenant d'hétérogénéités dans les surfaces métalliques, soit encore à l'attaque directe du fer par l'eau.

De telles difficultés peuvent être évitées par un traitement convenable de l'eau et une surveillance régulière de sa qualité.

Norme NF E 32-120 (Janvier 1981)

CARACTERISTIQUES DE L'EAU

La qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau en chaudière est élément primordial pour le bon fonctionnement des générateurs de vapeur

L'eau naturelle n'est jamais pure. Elle ne peut jamais être utilisée sans traitement avant l'entrée en machine. Chargée d'éléments solides qui peuvent provoquer des phénomènes de corrosion et d'entartrage, il est nécessaire d'en connaître la composition pour la traiter efficacement et éviter des désagrément au stade de la finition (repassage).

Le pH ou potentiel d'hydrogène mesure l'alcalinité ou acidité de l'eau. Il varie de 0 à 14 lorsque l'eau est à 20 °C. Au dessous du pH 7 l'eau est acide, à 7 elle est neutre, au dessus de 7 elle est alcaline ou basique.

Le pH de l'eau diminue lorsque sa température augmente, il faut donc mesurer le pH à 20 °C pour avoir une mesure fiable.

Le TH ou titre hydrotimétrique mesure la dureté de l'eau c'est à dire la quantité de calcium et de magnésium qu'elle contient. Son unité est le degré français noté °f.

Le TAC ou titre alcalimétrique complet mesure les bicarbonates de l'eau.

Le tartre présent dans l'eau est, en fait, le calcaire du sol qui a été dissous par l'eau de pluie avant d'arriver à l'utilisateur. L'entartrage s'explique par l'équation suivante :

TH + TAC donne tartre + CO2 soit 1°fTH + 1°FTAC = 10 mg de tartre par litre (soit 10g / m3).

Pour le process de lavage, les blanchisseries utilisent une eau dont le TH est de 5 à 7°f, mais en entrée de chaudière l'eau doit impérativement être adoucie à 0°f. En effet un générateur de vapeur de 2 t/h fonctionnant 10 heures par jour pendant 250 jours par an avec une introduction d'eau de ville de 50 % (pour un TH = 35 °f) produit 875 kg de tartre par an !

La plupart des blanchisseries disposent d'un ou de plusieurs adoucisseurs : en général un adoucisseur pour l'eau utilisée dans le process de lavage et un autre pour l'eau de chaudière.

Les adoucisseurs utilisés en blanchisserie fonctionnent avec une résine échangeuse d'ions. Le calcium et le magnésium contenus dans l'eau sont "échangés" contre des sels de sodium. Ce qui veut dire que la charge minérale de l'eau reste la même (l'eau adoucie mais non déminéralisée).

L'adoucisseur est constitué d'une bouteille contenant la résine échangeuse d'ions, d'une vanne de régénération automatique et d'un bac à sel. La résine a une certaine capacité de fixation du calcium. Lorsque cette capacité est dépassée, le calcium n'est plus fixé et l'eau de sortie est aussi dure qu'en entrée. Pour éviter cela il faut régénérer la résine ainsi saturée à l'aide de la saumure préparée dans le bac à sel. Le sodium de la saumure (300 g/l) prend la place du calcium qui est ainsi éliminé et envoyé vers l'égout.

Pour choisir et dimensionner un adoucisseur, il faut :

• - mesurer le TH de l'eau à adoucir,

• - estimer la consommation d'eau quotidienne nécessaire,

• - estimer le débit d'eau maximal,

• - vérifier que la pression est dans la fourchette tolérée par l'appareil,

• - choisir le mode de régénération en fonction des impératifs techniques et financiers.

(extraits de l'article paru dans le mensuel d'information professionnelle "BLANCHISSERIE / LOCATION / TEXTILES PROFESSIONNELS" N° 35 Février 1997)

La corrosion est phénomène chimique qui porte atteinte à un objet solide et provoque une altération de la matière. La corrosion peut entraîner la perforation, la fissuration, et la rupture des équipements.

On rencontre la corrosion :

• dans les chaudières,

• dans les réseaux de distribution de vapeur,

• dans les réseaux de retours de condensats et purges.

Les facteurs qui la favorisent sont l’oxygène (O₂), le dioxyde de carbone (CO₂), les sels dissous, la soude caustique et, d’une façon générale, un pH de l’eau trop bas ou trop élevé.

Les eaux traitées, ou les retours de condensats mis en contact avec l’air fixent de l’oxygène. Quand on chauffe un eau qui contient de l’oxygène , l’élévation de température libère cet oxygène qui risque de provoquer des corrosions.

Lorsque la teneur en oxygène dissous diffère d’un point à un autre du liquide, un courant électrique s’établit entre la région la plus aérée (cathode) et la région du métal la moins aérée (anode). Le fer qui se trouve dans la zone anodique est attaqué et passe en solution. Cette sorte de corrosion s’établit sous les dépôts (tartre, oxydation directe). Une pustule s’est forme à l’endroit où la corrosion a commencé (mélange du tartre, de la boue et de déchets). La pustule n’arrête pas le processus, cette corrosion se traduit par des piqûres plus ou moins importantes.

La corrosion par le dioxyde de carbone a pour origine la dissociation, sous l’action de la température, des bicarbonates et des carbonates présents dans l’eau d’alimentation. Elle est plus accentuée dans l’eau bicarbonatée sodique car la dissociation s’y prolonge.

Le dioxyde de carbone dissous, dans les condensats, forme avec l’eau de l’acide carbonique, qui diminue le pH et augmente donc le risque de corrosion.

Les sels dissous corrosifs les plus répandues sont les chlorures suivants : chlorure de magnésium MgCl₂, chlorure ferreux FeCl₂ ou ferrique FeCl₃, chlorure de sodium NaCl, chlorure de calcium CaCl₂. En général, les eaux de dureté moyenne (10 à 25°f), dont la concentration en chlorures reste inférieure à 100 mg/L peuvent être tolérées. Pour des teneurs en chlorures voisines de 1 g/L, la corrosion des métaux est importante. Elle s’est traduit dans le cas du fer et de l’acier ordinaire par une attaque inter granulaire

Les adoucisseurs d'eau ont parfaitement résolu le problème d'entartrage. Par contre les corrosions sont devenues fréquentes, plus rapides et plus graves pour les raisons suivantes :

• - Tôles non protégées par le calcaire,

• - Adoucisseurs mal rincés,

• - Eaux polluées ou traitées au chlore, à l'ozone,

• - Etc ...

Il nous a semblé devoir attirer votre attention sur cet important problème tout en vous conseillant les mesures préventives indispensables.

1. Surveiller parfaitement le rinçage des adoucisseurs, de manière à ne pas envoyer d'eau salée dans la bâche,
2. Chauffer l'eau à la bâche pour éliminer l'oxygène,
3. A chaque arrêt prolongé, vidanger, ouvrir, tous les tampons, et nettoyer,
4. Relever à 8,5 le PH des eaux agressives par adjonction de phosphate trisodique,
5. Ouvrir la chaudière, bien nettoyer et surveiller plusieurs fois par an,
6. Conditionner l'eau d'alimentation.

La mousse se forme dans le cas de concentration excessive de solides en suspension, de matières organiques, d’hydrocarbures, de sels dissous ou en cas d’alcalinité trop forte. Les mousses faussent la détection du niveau d’eau et contaminent la vapeur.

Le « primage » est l’entraînement de gouttelettes d’eau par la vapeur produite dans les conditions normales de fonctionnement., c’est-à-dire en dehors des cas d’appel brutal de vapeur., de variation brusque du régime évaporatoire, ou de niveau trop haut.

Les principes causes du primage sont :

• une augmentation de la tension superficielle de l’eau due à la présence de produits minéraux (soude, carbonates alcalins, phosphates, chlorures, sulfates, et produits organiques),

• la présence d’agents mouillants de synthèse (ceux qui provoquent la formation de mousses abondantes sur les plans d’eau),

• la présence de traces d’hydrocarbure.

Ce phénomène n’est pas dangereux en faible quantité pour les circuits de vapeur, mais il peut entraîner une altération de la pureté et de la quantité de la vapeur qui est parfois gênante. Dans tous les cas, le primage conduit à une diminution du rendement du générateur.