Récupérateurs de condensats de gaz sur gazoduc : structure et fonction du récupérateur de condensats + nuances d'installation et d'entretien

Vous envisagez de gazéifier votre maison ? Peut-être installez-vous un système d'alimentation en gaz autonome avec un réservoir de gaz ? Dans ce cas, vous devez connaître les récupérateurs de condensats de gaz.

Ils vous aideront à éviter de nombreux problèmes liés à l'utilisation du gaz et prolongeront la durée de vie des équipements consommateurs de gaz, ainsi que du gazoduc lui-même et des cheminées. Un récupérateur de condensats correctement choisi et installé améliore considérablement la qualité du gaz et assure la sécurité de fonctionnement de l'ensemble du système.

Dans cet article, nous vous expliquerons quelles fonctions remplissent les récupérateurs de condensats sur un gazoduc, ce qui s'y accumule, les différents types et leurs différences, le principe de fonctionnement de ces vannes, comment les installer et les entretenir.

Pourquoi un récupérateur de condensats sur un gazoduc ?

Le méthane et le mélange de propane-butane liquéfié nécessitent tous deux une purification supplémentaire. Cela est dû aux conditions de stockage et d'utilisation, ainsi qu'à l'imperfection des systèmes de distribution de gaz.

Les impuretés dans les gaz sont diverses :

1. L'eau peut pénétrer dans le gazoduc lors de sa construction, de son inspection et de sa purge, ainsi qu'à travers les plus petits trous ou fissures. Elle favorise la corrosion de l'acier et détruit la cheminée.
2. Le butane (liquide) peut se recondenser à partir du mélange propane-butane. Il ne s'évapore pas et ne monte pas dans le gazoduc à des températures négatives, par temps froid. Le butane liquide dans un brûleur à gaz forme une flamme, et dans une chaudière, il provoque un arrêt ou une explosion.
3. Les particules solides fines peuvent pénétrer dans le gaz à partir des réservoirs et des canalisations du système, surtout s'ils ne sont pas neufs et que le processus de corrosion a commencé à l'intérieur. Elles obstruent les injecteurs.

Chacun de ces types d'impuretés est dangereux à sa manière. L'eau, le butane liquide dans un brûleur à gaz forme une flamme, et dans une chaudière provoque une explosion ; les particules solides obstruent les injecteurs.

Le récupérateur de condensats assure la filtration, l'accumulation et l'évacuation des inclusions étrangères.

Un séparateur de condensats est composé des éléments suivants : 1) une conduite de gaz ; 2) une ligne d'égalisation de pression ; 3) une vanne d'arrêt ; 4) un tube de purge ; 5) un purgeur de condensats ; 6) un réservoir de condensats installé sous la conduite de gaz.

Dans le séparateur de condensats, tout ce qui est lourd se rassemble, y compris le butane liquide, prévenant ainsi les situations dangereuses qu'il pourrait provoquer.

Structure et principe de fonctionnement du récupérateur

Les séparateurs de condensats basse pression diffèrent fondamentalement des vannes conçues pour fonctionner avec des conduites de gaz à moyenne ou haute pression.

Il s'agit d'un réservoir cylindrique vertical avec un fond bombé ou conique, aux parois supérieures duquel sont soudés des raccords des deux côtés pour la connexion à la conduite de gaz, et un tube est mené à travers le couvercle jusqu'à la surface du sol, sous un auvent spécial – un couvercle, pour l'évacuation du condensat.

Le gaz circule dans la partie supérieure de la cuve d'un raccord à l'autre, tandis que toutes les impuretés liquides ou solides se déposent au fond. Dans ces systèmes, la pression du gaz est insuffisante pour pousser le liquide à travers le tube de l'appareil, et il faut le pomper à l'aide d'une pompe, comme vous buvez une boisson dans un verre avec une paille.

Dans les séparateurs de condensats aériens, le tube d'évacuation est parfois situé en bas, et le condensat s'écoule simplement par gravité lors de l'ouverture du robinet.

Les séparateurs de condensats moyenne et haute pression sont des réservoirs d'expansion dans lesquels le gaz se stabilise. Grâce à une augmentation significative de la section transversale par rapport aux conduites de gaz, la vitesse d'écoulement diminue et toutes les particules lourdes liquides et solides ont le temps de se déposer.

La partie principale de l'appareil – le réservoir – est un récipient cylindrique avec des extrémités convexes, comme une citerne. Deux raccords en partent par le haut : par le premier, le condensat s'écoule par gravité depuis la canalisation, et par le second, le gaz qui est entré dans le condenseur avec le liquide retourne dans la canalisation.

Le tube de purge pour l'élimination des condensats dans les appareils à moyenne ou haute pression est obligatoirement équipé d'un robinet – et non d'un bouchon comme dans la première option. Dans certains cas, la pression du gaz dans le système peut être suffisante pour évacuer tout le condensat à l'ouverture du robinet. Cela se produit le plus souvent avec les séparateurs de condensats installés à la surface du sol.

Dans les réservoirs souterrains, ce n'est qu'à une pression d'au moins 15-20 kPa que le liquide accumulé monte de lui-même dans le tube d'évacuation et se déverse dans un réservoir spécial. Ce faisant, il peut geler à la surface du sol, ce qui non seulement interrompt l'évacuation du condensat, mais peut également endommager le tube où cela se produit, jusqu'à sa rupture.

Pour éviter le gel en hiver, dans les collecteurs de condensats souterrains haute et moyenne pression, une colonne montante supplémentaire remplie de gaz est prévue, installée parallèlement au tuyau d'évacuation. Elle est reliée à la principale à la surface du sol et y crée une contre-pression, empêchant le liquide de s'échapper en cas de gel.

De plus, ces accumulateurs de condensats sont généralement équipés d'un équipement supplémentaire. Il peut s'agir d'un manomètre pour contrôler la pression à l'intérieur du réservoir, d'un capteur de niveau de liquide qui indiquera la quantité de condensats collectés, d'un avertisseur de remplissage qui donne l'ordre d'entretenir l'appareil et de vidanger le liquide collecté.

Il n'est pas rare dans ces installations de trouver un dispositif de suppression automatique du liquide. Sur le collecteur de condensats installé avant le compresseur, l'avertisseur de remplissage l'arrête automatiquement.

Recommandations pour le choix des récupérateurs de condensats

En fonction des paramètres de votre gazoduc, le marché propose un large éventail de collecteurs de condensats pour gazoduc. Certains fabricants sont prêts à fabriquer un appareil de toute modification sur commande personnelle, qui répond exactement à toutes les exigences, si aucun modèle approprié n'est disponible dans la gamme de produits présentée.

Les systèmes à gaz sont variés en forme, pression, conditions d'exploitation, remplissage, conditions d'exploitation – les combinaisons de ces paramètres sont nombreuses. Par conséquent, les options de collecteurs de condensat pour les gazoducs ne sont pas moins nombreuses.

Un appareil mal choisi ne remplira pas les tâches qui lui sont confiées ou sera inutilement volumineux et coûteux, c'est pourquoi nous recommandons de confier le choix final à des spécialistes. Et pour s'orienter un peu dans cette diversité, examinons leurs principales différences et les principes de sélection en fonction de ces paramètres.

Critère n°1 — forme du récupérateur de condensats

Le récipient de collecte des condensats lui-même peut être placé horizontalement, comme un tube ou une petite citerne, ou verticalement, ressemblant à un pot. Il est possible de déterminer comment doit être positionné le collecteur de condensats choisi non seulement par sa forme, mais aussi par l'emplacement des tuyaux de raccordement : ils sont toujours dirigés horizontalement.

La forme du collecteur de condensats ne dépend pas toujours de la pression de calcul : il existe des modèles verticaux pour les canalisations principales et des mini-citernes pour la basse pression.

Les collecteurs de condensat verticaux sont le plus souvent utilisés sur les gazomètres, ils sont raccordés au réservoir et au tuyau vertical qui alimente la maison en gaz, le pot de collecte des condensats étant positionné verticalement, parallèlement au tuyau.

Les modèles horizontaux sont généralement suspendus ou installés sur des supports sous une conduite horizontale, parallèlement à celle-ci. Ils sont plus souvent à haute pression et de grands volumes.

Critère n°2 — pression dans le gazoduc

Il est important d'acquérir un collecteur de condensat conçu pour la même pression que l'ensemble du gazoduc. Il existe trois options : pour basse pression, moyenne pression et haute pression.

Parfois, les collecteurs de condensat sont livrés déjà raccordés à un tronçon de tuyau de gaz, ce qui permet de minimiser le nombre de travaux de soudage sur le terrain.

Ils diffèrent non seulement par leurs dimensions et le diamètre des raccords de connexion, mais aussi par leur structure interne, leur mode d'installation et d'entretien. Par conséquent, une inadéquation de pression peut rendre l'installation et l'exploitation non seulement inefficaces, mais aussi dangereuses.

Critère n°3 — autres paramètres de l'équipement

Outre la forme et la pression mentionnées, ils diffèrent selon les paramètres suivants :

• Volume – de quelques centaines de millilitres à plusieurs mètres cubes, en fonction de la propension du gazoduc à former du condensat, de la composition du mélange gazeux, des conditions climatiques, du volume de gaz transporté et de l'emplacement du collecteur de condensat.
• Matériau de fabrication du récepteur de condensat – généralement de l'acier inoxydable. Il peut résister longtemps, sans traitement supplémentaire, à l'environnement agressif de l'humidité et du butane liquide. Cependant, il arrive souvent que les collecteurs de condensat, surtout de grands volumes, soient également fabriqués en acier ordinaire. Pour une protection supplémentaire, il est traité non seulement à l'extérieur, comme l'ensemble du gazoduc, mais aussi à l'intérieur – par exemple, avec un composé époxy.
• Selon le lieu d'installation, les collecteurs de condensat peuvent être souterrains ou aériens. Sur ces derniers, le marquage « Gaz », « Inflammable » est obligatoire.
• L'étanchéité extérieure doit être la même que celle du gazoduc. Le plus souvent, il s'agit de rubans adhésifs en polyéthylène, mais il peut également s'agir de mastic bitumineux ou d'un revêtement bitume-polymère. Pour les équipements aériens, une protection par peinture résistante à l'eau, obligatoirement jaune, suffit.
• Les raccords de connexion au gazoduc diffèrent par leur diamètre et peuvent également être conçus pour une soudure ou une liaison indémontable entre l'acier et le plastique.
• Équipement supplémentaire. En plus du raccord d'entrée et de sortie, il y a obligatoirement un tube pour évacuer ou pomper le condensat collecté. Des connecteurs pour un manomètre, un capteur de niveau de liquide, un indicateur de remplissage du réservoir et pour l'égalisation de la pression peuvent également être présents.

Les consommateurs particuliers achètent généralement un collecteur de condensat pour les réservoirs de gaz privés, lors de l'installation d'une alimentation en gaz autonome pour une propriété.

Réservoir de gaz pour maison

Dans ce but, on utilise généralement de petits dispositifs dotés d'un réservoir vertical, en forme de verre, et d'un long tube pour l'extraction du condensat. Ils sont installés le plus souvent sous terre, directement à l'entrée du gazomètre, et ne comportent généralement pas d'équipement supplémentaire.

Les collecteurs de condensat haute pression sont installés sur les gazoducs principaux, aux points de distribution de gaz et avant les gros consommateurs industriels. Ils ont un grand volume et une forme de citerne, et sont presque toujours équipés de capteurs et d'avertisseurs supplémentaires.

Procédure d'installation du récupérateur de condensats

La méthode et la procédure de raccordement du collecteur de condensat dépendent de son emplacement d'installation.

Les principaux endroits pour collecter et évacuer le condensat du gaz sont les suivants :

1. À la sortie du gazomètre dans les systèmes autonomes d'alimentation en gaz.
2. Sur les sections basses du tuyau de gaz ou au point de jonction des tuyaux avec une pente opposée.
3. Au début (« tête ») du gazoduc – près de la raffinerie de pétrole, après le poste de distribution de gaz ou le réservoir de stockage.
4. Avant le compresseur, pour éviter des dysfonctionnements dans son fonctionnement, ainsi qu'avant les usines et autres consommateurs industriels.
5. À la sortie du gaz du compresseur – ici le condensat s'accumule si le compresseur a été arrêté, ou si l'on a pompé du pétrole des réservoirs en les remplissant de gaz.

L'élaboration du plan d'implantation des collecteurs de condensat est une tâche pour l'ingénieur en chef de l'entreprise qui transporte et distribue le gaz aux consommateurs.

Il détermine non seulement les emplacements d'installation de ces unités et la distance entre elles, mais aussi le type, la taille et d'autres caractéristiques. Après le montage, l'emplacement de l'équipement doit être précisément signalé par des plaques spéciales indiquant la direction et la distance jusqu'à celui-ci.

Un collecteur de condensat souterrain installé doit être situé à distance des plans d'eau, des puits, des arbres et des bâtiments ; des plaques indiquent son emplacement.

Lors du choix de l'emplacement du collecteur de condensat, on prend également en compte la commodité de l'entretien futur. Il doit rester non seulement un accès libre au tube d'extraction du condensat, mais aussi la possibilité de le déterrer si nécessaire pour l'entretien, la réparation ou le remplacement. L'appareil lui-même est placé à au moins 2 m du mur le plus proche, et son raccordement au tuyau n'est pas à moins de 1 m du mur. Il est également interdit d'installer de tels appareils au-dessus du point de gel du sol.

Les consommateurs privés peuvent avoir besoin d'installer un collecteur de condensat uniquement sur le gazomètre – nous allons nous attarder sur cette question. Le gazomètre est installé à une distance de la maison, selon les exigences réglementaires – au moins 10 m, et donc le tuyau jusqu'à l'entrée du sous-sol est généralement posé horizontalement sous terre.

Dans ce schéma, ce tuyau est divisé en 2 parties avec une pente opposée, et à leur jonction, au point le plus bas, on installe un récupérateur de condensats. On coule une petite fondation en dessous, et l'appareil lui-même est placé sur des pieds pour minimiser la corrosion. L'entrée et la sortie de l'appareil sont soudées au tuyau de gaz, et le tube d'évacuation des condensats est prolongé jusqu'à la surface du sol, bouché et recouvert d'un couvercle.

Le récupérateur de condensats ne peut être raccordé qu'avec des connexions permanentes, par soudure, les connexions filetées et à brides sont interdites. Cela garantit la sécurité d'utilisation et réduit les risques de fuites.

Si le gaz est amené à la surface du sol verticalement, directement depuis le gazomètre, alors l'emplacement de collecte des condensats est le tout début du tuyau. Un raccord est soudé au tuyau, et le second – soit au même tuyau, légèrement plus bas, soit au réservoir lui-même. Le tube d'évacuation des condensats est disposé parallèlement à la colonne montante de gaz.

Nuances d'entretien de l'équipement

Selon le calendrier établi par l'ingénieur de l'entreprise de fourniture de gaz, on effectue la purge des récupérateurs de condensats et la vérification de leur état technique. Ces travaux sont considérés comme dangereux car le condensat contient non seulement de l'eau, mais aussi du butane liquide hautement inflammable, qui constitue souvent une grande partie du liquide. Par conséquent, l'entretien est effectué par deux spécialistes, uniquement de jour, et non pendant un orage.

Il est également interdit de déverser le condensat directement dans un camion-citerne – uniquement dans des réservoirs métalliques fixes avec clôture ou dans une fosse. S'il y a un oléoduc à proximité, on peut déverser le condensat dedans.

Pour vider un récupérateur de condensats basse pression, il faudra une pompe, une motopompe ou une citerne à vide. On retire le bouchon à l'extrémité du tube, on y connecte le tuyau de la pompe, on ouvre le robinet et on démarre la pompe. On continue le pompage jusqu'à ce que le liquide cesse de s'écouler de la pompe, puis on l'éteint, on ferme le robinet, on débranche le tuyau et on remet le bouchon en place.

Avec un récupérateur de condensats de faible volume, on peut également utiliser une pompe manuelle, et pour certains modèles montés en surface, le liquide s'écoule par gravité.

Les récupérateurs de condensats moyenne et haute pression n'ont généralement pas besoin de pompe. Ils comportent 2 colonnes montantes : une pour les condensats et une pour le gaz, chacune avec un robinet, et généralement seul celui du gaz est ouvert.

Pour libérer le réservoir du liquide, on tourne les deux vannes : on ferme celle du gaz et on ouvre celle des condensats. Le liquide sort sous la pression du gaz de la canalisation. Pour gagner du temps et réduire les coûts de main-d'œuvre, ce processus peut être automatisé à l'aide d'instruments de mesure et d'automatismes.

Si le condensat n'est pas retiré à temps, un coup de bélier ou un bouchon peut non seulement entraver l'alimentation en gaz, mais aussi endommager le tuyau.

Outre l'élimination du condensat collecté, les agents de patrouille du gazoduc vérifient la présence et l'exactitude des plaques signalétiques indiquant leur emplacement, ainsi que le bon fonctionnement de l'appareil lui-même et de la robinetterie associée. Si nécessaire, la réparation est effectuée immédiatement ou un rapport est rédigé, suite auquel une équipe spéciale se déplace.

Comment se passer de récupérateurs de condensats de gaz ?

Un collecteur de condensat installé sur le gazoduc est la garantie de la sécurité et de la protection de l'équipement.

Mais il existe aussi des alternatives. En général, elles visent à prévenir la formation de condensat. Parmi ces moyens, on trouve les évaporateurs, qui renvoient le butane gazeux vers le réservoir de gaz, l'isolation thermique et le chauffage de la canalisation, son enfouissement en dessous du point de congélation, et l'utilisation de tuyaux de plus grand diamètre.

Le chauffage du gazoduc empêchera la formation de la partie la plus dangereuse du condensat – la phase liquide du butane, mais son installation et son exploitation coûtent cher.

Cependant, leur utilisation n'est pas toujours possible ni efficace, et elle est généralement plus coûteuse que l'installation d'un collecteur de condensat.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour mieux visualiser le principe de fonctionnement d'un collecteur de condensat, nous vous proposons de regarder la vidéo suivante :

Un guide visuel sur ce qu'est le condensat de gaz dans le reportage suivant :

Nous avons expliqué à quoi servent les collecteurs de condensat de gaz, quels sont leurs types et leur fonctionnement, ainsi que les critères à prendre en compte pour choisir le réservoir approprié. Nous avons également parlé de la manière et de l'endroit où ils sont installés et entretenus, et des solutions alternatives existantes.

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