Brevet FR2694622A1 — publié le 19940211

Procédé et dispositif permettant de contrôler, en service, le fonctionnement de détecteurs de niveau d'eau, notamment dans une chaudière à vapeur. La présente invention concerne un procédé permettant de contrôler, en service, le fonctionnement de détecteurs de niveau d'eau, ainsi qu'un dispositif permettant de contrôler des détecteurs de niveau d'eau. Outre les détecteurs de niveau d'eau à électrodes, à infrarouge ou à ultrasons, I'expression "détecteurs de niveau d'eau" désigne aussi des appareils mécaniques à flotteurs. Pour des raisons de sécurité, il est prescrit de procéder à un contrôle régulier des détecteurs de niveau d'eau d'une. chaudière à vapeur. Suivant leur utilisation, les détecteurs de niveau d'eau sont disposés soit d'une manière permanente dans le réservoir d'eau d'une chaudière à vapeur (par exemple le détecteur de niveau d'eau minimal), soit d'une manière permanente à l'extérieur de ce réservoir (par exemple le détecteur de niveau d'eau maximal). Dans EP-A-0 441 999, ii est décrit un dispositif, permettant de surveiller le niveau d'eau d'une chaudière, dans le boîtier duquel trois détecteurs de niveau d'eau sont disposés et au moyen duquel, en vue du contrôle des deux électrodes de niveau d'eau disposées à i'interieur du réservoir d'eau, de l'eau est évacuée par un tuyau de rejet disposé à l'intérieur du boîtier du dispositif et plongeant dans le réservoir d'eau, de sorte que le niveau d'eau descend un bref instant à l'intérieur du boîtier du dispositif et les deux détecteurs de niveau d'eau sont libérés. Ce procédé ne permet toutefois pas de faire monter le niveau d'eau à l'intérieur du boîtier du dispositif, de sorte que le fonctionnement du troisième détecteur de niveau d'eau (détecteur de niveau d'eau maximal) ne peut pas être contrôlé. La présente invention a pour but de fournir un procedé, permettant de contrôler le fonctionnement de detecteurs de niveau d'eau, notamment de détecteurs de niveau d'eau maximal, selon lequel le contrôle puisse être exécuté sans faire monter le niveau d'eau normal de la chaudière. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé permettant de contrôler, en service, le fonctionnement de détecteurs de niveau d'eau, notamment des détecteurs de niveau d'eau maximal d'une chaudière à vapeur en surpression, caractérisé en ce qu'en laissant s'échapper de la vapeur d'eau du boîtier d'un dispositif de contrôle, on fait s'établir, à l'intérieur de ce boîtier, qui se trouve à la pression de la chaudière, une dépression qui a pour effet de faire monter le niveau d'eau dans le boîtier du dispositif de contrôle par rapport au niveau d'eau dans le reste de la chaudière, ce qui place ou déplace (par exemple dans le cas d'un flotteur) le détecteur de niveau d'eau sous l'eau. Ii suffit donc de laisser s'échapper de la vapeur d'eau, par un tuyau de rejet, hors du boîtier du dispositif de contrôle qui est à la pression de la chaudière, de sorte que, sous l'effet de la dépression qui en résulte, le niveau d'eau monte à l'intérieur du boîtier par rapport à la chaudière et qu'un contrôle du détecteur de niveau d'eau maximal peut avoir lieu. Le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre à l'aide de moyens structurels très simples. C'est ainsi par exemple que, sans difficulté, on peut adapter après coup les dispositifs de la technique antérieure du type indiqué dans le préambule en y montant en plus un tuyau de rejet. L'invention a l'avantage supplémentaire de pouvoir être utilisée non seulement pour des dispositifs de contrôle de niveau d'eau à électrodes, à infrarouge ou à ultrasons, mais aussi pour des appareils mécaniques classiques à flotteur. A la fin du contrôle, c'est-à-dire de l'opération d'échappement de la vapeur d'eau, il s'établit un équilibre de pression entre l'intérieur du dispositif de contrôle et la chaudière à vapeur. Pendant le contrôle de l'électrode de niveau d'eau maximal, le niveau de l'eau dans la cavité de la chaudière reste pratiquement invariable. L'invention concerne aussi un dispositif permettant de contrôler, en service, des détecteurs de niveau d'eau, notamment des détecteurs de niveau d'eau maximal d'une installation à chaudière à vapeur, selon le procédé décrit ci-dessus, comprenant un boîtier, au moins un détecteur, disposé dans le boîtier et sensible à la présence d'eau, un orifice d'entrée d'eau et un tuyau de rejet agencé de façon à pouvoir être fermé, le boîtier plongeant au moins en partie dans le réservoir d'eau d'une chaudière à vapeur. L'invention a pour but de perfectionner un tel dispositif de façon qu'à l'aide des plus simples moyens structurels possible, on puisse procéder à un contrôle efficace de détecteurs de niveau d'eau maximal sans avoir à faire monter ce niveau d'eau dans la chaudière. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que le tuyau de rejet est situé au-dessus de la surface de l'eau pendant que la chaudière est en service et par le fait que, pour contrôler la capacité de fonctionnement du détecteur par ouverture du tuyau de rejet, de la vapeur d'eau est rejetée par le tuyau de rejet, de sorte qu'il s'établit, dans le boîtier du dispositif, une dépression qui provoque une montée du niveau d'eau à l'intérieur du dispositif, le détecteur plongeant dans l'eau ou se déplaçant vers le haut (dans le cas d'un flotteur), alors que le niveau d'eau dans la partie restante de la chaudière demeure pratiquement invariable. Le dispositif conforme à l'invention donne l'assurance qu'à l'aide de moyens structurels particulièrement simples, il est possible d'effectuer un contrôle efficace de détecteurs de niveau d'eau maximal de types les plus divers. On peut adapter après coup, d'une manière simple, les dispositifs de contrôle existants. Les coûts d'une telle adaptation après coup sont très faibles, étant donné qu'en définitive, seule est nécessaire l'implantation d'un tuyau supplémentaire de rejet comportant une vanne d'arrêt ou analogue. D'une manière avantageuse, une vanne est montée dans le tuyau de rejet, cette vanne étant de préférence agencée de façon à pouvoir être réglée d'une manière manuelle ou automatique. Le contrôle du détecteur de niveau d'eau s'effectue à l'aide d'une manoeuvre unique de la vanne par un préposé ou il est automatisé. L'actionnement de la vanne fait monter immédiatement le niveau d'eau à l'intérieur du boîtier du dispositif de contrôle, de sorte que le contrôle du détecteur concerné.se déroule notamment d'une manière très rapide. En ce qui concerne la technique de construction, il est avantageux que le tuyau de rejet soit disposé dans le couvercle du boîtier, étant donné que, de toute façon, il est déjà prévu des passages à cet endroit pour le ou les détecteurs concernés. Afin qu'il se produise un équilibre efficace du niveau après le contrôle du détecteur de niveau d'eau maximal, il est de préférence prévu au moins un orifice de passage de vapeur d'eau au-dessus de la partie immergée du dispositif. En outre, le dispositif conforme à l'invention peut, de préférence, être monté sous la forme d'une unité complètement équipée et agencée de façon à pouvoir être adaptée après coup. Une forme particulière de réalisation de l'invention est décrite ci-après en détail en regard des figures des dessins. On voit à la figure 1, le dispositif de contrôle conforme à l'invention à l'état normal, à la figure 2, ce dispositif de contrôle de la figure 1 pendant l'opération de contrôle et, à la figure 3, une autre réalisation du dispositif de contrôle conforme à l'invention dans le cas de l'utilisation-d'un flotteur. A la figure I, le repère 1 désigne une section partielle d'une chaudière, par exemple d'une chaudière à vapeur, qui contient une réserve d'eau 2 au-dessus du niveau d'eau A duquel se trouve de la vapeur d'eau 3. En un endroit déterminé, la chaudière I est traversée par un dispositif 4, à savoir un dispositif de contrôle, dont l'extrémité inférieure plonge dans la réserve d'eau 2. Le dispositif de contrôle 4 comprend un boîtier tubulaire allongé 5 qui se termine en pointe à son extrémité inférieure et comporte en son centre un orifice 10 permettant à de l'eau de passer de la cavité de la chaudière à l'intérieur du dispositif de contrôle et vice versa. A l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4, il est disposé un détecteur de niveau d'eau maximal 6, par exemple du type à électrode, qui a pour rôle, sous l'effet de sa venue en contact avec l'eau lors du franchissement vers le haut d'un niveau d'eau déterminé, d'envoyer un signal électrique à une unité de surveillance non représentée. Pendant le fonctionnement normal de la chaudière, le détecteur de niveau d'eau maximal 6 est situé au-dessus de la réserve d'eau, c'est-à-dire dans le volume rempli de vapeur d'eau 3. Dans la partie latérale du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4, il est prévu un orifice 11 qui doit permettre à de la vapeur d'eau de passer de la cavité de la chaudière à l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4 et vice versa. Un couvercle 7 est disposé à la partie supérieure du boîtier 5, ce couvercle 7, qui porte le détecteur de niveau d'eau maximal 6, étant agencé de façon à pouvoir être assemblé de manière étanche au boîtier 5. Il est en outre prévu dans le couvercle 7 un tuyau de rejet 8 dont l'extrémité inférieure plonge dans la zone du boîtier 5 et est située dans le volume qui est rempli de vapeur d'eau Une vanne d'arrêt 9 à manoeuvre manuelle est montée sur le tuyau de rejet 8. Le fonctionnement du dispositif de contrôle 5 est décrit ci-après en détail La figure 1 illustre l'état normal dans lequel la chaudière 1 se trouve en service et dans lequel il se présente le même niveau d'eau A aussi bien à l'intérieur de la chaudière 1 qu'à l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4. Le détecteur de niveau d'eau maximal 6, dans le cas présent un détecteur du type à électrode, est situé dans le volume intérieur du boîtier 5 où il n'y a pas d'eau et qui est rempli de vapeur d'eau 3. Pour contrôler si le détecteur de niveau d'eau maximal 6 est en bon état, on ouvre brièvement la vanne d'arrêt 9, de sorte que de la vapeur d'eau qui est située à l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4 et qui est sous pression peut s'échapper, ce qui produit, à l'intérieur du boîtier 5, une dépression U. qui a pour effet de faire monter la surface libre de l'eau, à l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4, du niveau A au niveau B, représenté à la figure 2, pour lequel la pointe de mesure du détecteur de niveau d'eau maximal 6 plonge déjà dans l'eau, de sorte qu'un signal approprié est émis si le détecteur de niveau d'eau maximal 6 fonctionne convenablement.Ensuite, c'est-à-dire une fois terminée l'opération d'échappement de la vapeur d'eau hors du boîtier 5, la vanne d'arrêt 9 étant à nouveau fermée, il s'établit à nouveau progressivement un équilibre des deux niveaux A et B par les orifices de passage 10 et 11. La variation de niveau à l'intérieur du boîtier 5 du dispositif de contrôle 4 entraîne une variation de volume si faible qu'il n'existe pas de modification sensible du niveau A dans la chaudière 1. La figure 3 représente un dispositif de contrôle qui sert à vérifier le niveau d'eau maximal dans la chaudière 1 lorsqu'il est utilisé dans cette dernière un détecteur de niveau d'eau maximal 6 en forme de flotteur 12. Le détecteur de niveau d'eau maximal 6 coopère alors, suivant la position du flotteur, avec deux interrupteurs magnétiques 13 et 14 disposés à la partie supérieure du dispositif de contrôle. Le plus bas 14 des interrupteurs magnétiques 13 et 14 est constitué par un aimant permanent. L'invention offre un procédé et un dispositif qui permettent, à l'aide de moyens structurels très simples, mais d'une manière extrêmement efficace, d'effectuer un contrôle efficace de cé qu'il est convenu d'appeler des détecteurs de niveau d'eau maximal, de tout type, pendant qu'une chaudière est en service, sans qu'on doive faire monter le niveau de l'eau dans la chaudière elle-même. L'invention constitue donc un enrichissement notable du domaine technique considéré. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de contrôler, en service, le fonctionnement de détecteurs de niveau d'eau, notamment des détecteurs de niveau d'eau maximal d'une chaudière à vapeur en surpression, caractérisé en ce qu'en laissant s'échapper de la vapeur d'eau du boîtier d'un dispositif de contrôle, on fait s'établir, à l'intérieur de ce boîtier, qui se trouve à la pression de la chaudière, une dépression qui a pour effet de faire monter le niveau d'eau dans le boîtier du dispositif de contrôle par rapport au niveau d'eau dans le reste de la chaudière. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la fin de l'opération d'échappement de la vapeur d'eau, un équilibre de pression s'établit entre l'intérieur du boîtier du dispositif de contrôle et la chaudière à vapeur. 3. Dispositif permettant de contrôler, en service, des détecteurs de niveau d'eau, notamment des détecteurs de niveau d'eau maximal d'une installation à chaudière à vapeur, selon le procédé conforme à la revendication 1 ou 2, comprenant un boîtier, au moins un détecteur, disposé dans le boîtier et sensible à la présence d'eau, un orifice d'entrée d'eau et un tuyau de rejet agencé de façon à pouvoir être fermé, le boîtier plongeant au moins en partie dans la réserve d'eau d'une chaudière à vapeur, caractérisé en ce que le tuyau de rejet (8) est situé audessus de la surface libre de l'eau pendant que la chaudière (1) est en service et en ce que, pour contrôler la capacité de fonctionnement du détecteur par ouverture du tuyau de rejet (8), de la vapeur d'eau (3) est rejetée par le tuyau de rejet (8), de sorte qu'il s'établit, dans le boîtier (5) du dispositif (4), une dépression qui provoque une montée du niveau d'eau à l'intérieur du dispositif. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une vanne (9) est montée dans le tuyau de rejet (8). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la vanne (9) est agencée de façon à pouvoir être réglée, notamment d'une manière manuelle. 6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la vanne (9) est agencée de façon à pouvoir être réglée d'une manière automatisée. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le tuyau de rejet (8) est disposé dans le couvercle (7) du boîtier (5). 8. Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un orifice (11) de passage de vapeur d'eau, au-dessus de la partie immergée du dispositif (4). 9. Dispositif suivant l'une des revendications 3.à 8, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'une unité complètement assemblée permettant une adaptation après coup.