Pourquoi votre adoucisseur a-t-il une fuite de dureté?

Les adoucisseurs fonctionnent généralement en arrière-plan et sont faciles à oublier. Lorsque les performances de l’adoucisseur sont critiques, comme lorsqu’un adoucisseur protège une chaudière industrielle, les opérateurs sont généralement plus vigilants quant à la dureté en aval. Des concentrations de sureté de 1 mg/L (1 ppm) ou moins peuvent provoquer un entartrage dans certaines conditions.

Si vous cherchez à localiser la cause première des fuites de dureté à la sortie de votre système d’adoucisseur, lisez la suite.

3 classes de problématiques qui causent des fuites de dureté

Excluant les problèmes de qualité de l’eau d’alimentation, les fuites de dureté dans les adoucisseurs sont généralement causés par ces trois classes de problèmes :

  1. Problématiques dans le cycle de régénération
  2. Problématiques reliées au débit
  3. Problématiques avec la résine

Problématiques dans le cycle de régénération

La résine adoucissante doit être exposée à une saumure concentrée pour un minimum de temps pour être bien régénérée. Tout problème affectant soit la concentration ou la pureté de la saumure, le débit des phases de la régénération ou la durée d’exposition à la saumure auront un impact sur l’efficacité du système.

Afin de confirmer qu’un cycle de régénération est efficace, un(e) technicien(ne) fait une courbe de saumure, mesurant la salinité au drain pendant les cycles de la succion de saumure et du rinçage lent. La salinité est tracée en fonction du temps et la forme et l’élévation de la courbe est utilisée pour confirmer si la régénération a été efficace.

Comme vous pouvez l’imaginer, il existe une multitude de situations qui peuvent rendre un cycle de régénération inefficace. Si vous avez besoin d’un rappel du fonctionnement des adoucisseurs, lisez notre article sur le sujet ici.

Problématiques qui perturbent les cycles de régénération

Voici une liste des causes potentielles d’une perturbation du cycle de régénération :

  • Trop peu de sel dans le bac à saumure
  • Obstruction ou mauvais fonctionnement de la vanne de saumure
  • Obstruction dans le tube ou le tuyau de saumure
  • Obstruction de l’injecteur ou de la crépine de l’injecteur
  • Fuites dans la ligne de saumure (surtout en cas de succion)
  • Trop peu de temps entre les régénérations (la saumure n’a pas le temps de devenir saturée)
  • Trop ou trop peu de pression / débit à l’entrée du système
  • Bac à saumure trop loin du point de succion ou ligne de saumure d’un diamètre trop petit (perte de charge trop élevée)
  • Débit-mètre ou compteur d’eau déconnecté à la sortie
  • Mauvaise programmation ou contrôleur défectueux (durée des cycles ou fréquence des régénérations)
  • Obstruction au niveau du contrôleur du débit vers le drain (pas assez de débit vers le drain)
  • Valve de contrôle endommagée, obstruée ou défectueuse

Problèmes reliés au débit

Si un adoucisseur laisse encore passer de la dureté et que son cycle de régénération se fait bien selon la bonne fréquence, il faut considérer si le débit pourrait être en cause.

Contournement (« bypass »)

Une des raisons les plus courantes expliquant les fuites de dureté est que de l’eau non-traitée contourne le chemin habituel et se rend à la sortie sans être traitée. Dépendant du type d’adoucisseur, un contournement peut arriver si :

  • Le tuyau d’eau traitée interne (« riser ») est endommagé, mal aligné ou autrement mal scellé dans la tête de contrôle ;
  • Une vanne de contournement a été laissée ouverte, entrouverte ou n’est plus étanche en position fermée ; ou
  • Il y a un contournement dans la tête de contrôle multi-port dû à un bris interne ou un scellement usé.

La plupart des responsables de la maintenance peuvent facilement diagnostiquer les deux premiers problèmes en sachant ce qu’ils cherchent. Le troisième est mieux laissé aux techniciens qualifiés puisqu’il nécessite plus de connaissances spécialisées par rapport à la mécanique des vannes de contrôle multi-ports.

Trop de débit

La résine doit être en contact avec l’eau pendant un certain temps pour qu’elle puisse attirer les ions de dureté dans l’eau. Si le débit est trop rapide, un certain pourcentage des ions de dureté ne s’accrocheront pas aux billes de résine.

Les manufacturiers de résine fournissent des débits suggérés pour l’opération des adoucisseurs. Chez Purolite, notre partenaire de confiance, la recommandation est de garder le débit entre 1 US GPM et 5 US GPM par pied cube de résine et entre 4 US GPM et 20 US GPM par pied carré d’aire de section transversale. Ceci se traduit à un débit de 8 à 40 volumes du lit à l’heure et une vélocité entre 10 et 50 m/h. Consultez le guide d’ingénierie de Purolite ici (en anglais) pour de plus amples détails.

Si vous observez de la dureté à la sortie de votre adoucisseur et que vos débits sont au-delà des limites recommandées, les chances sont bonnes qu’une réduction du débit ou qu’un ajout de capacité réglera votre problème.

Trop peu de débit

Parfois, les systèmes d’adoucisseurs ont été conçus et installés pour traiter un débit beaucoup plus élevé que les débits actuels. Certains systèmes sont appelés à fournir des débits avec une trop grande variabilité et opèrent parfois sous les limites inférieures de débit ou de vélocité recommandées.

Réduire votre demande en eau est une bonne chose même si votre adoucisseur devient soudainement surdimensionné!

Sous un certain seuil de débit il y a de fortes chances que l’eau traversant le lit de résine n’utilisera pas le diamètre complet du réservoir. L’eau prendra toujours le chemin offrant le moins de résistance et, quand le débit est minime, ce phénomène peut créer des chemins préférentiels (« channeling »).

Quand l’eau prend des chemins préférentiels, une partie de la résine n’entre pas en contact avec l’eau traversant le réservoir. Cette résine demeure donc inutilisée et l’adoucisseur ne peut pas utiliser sa pleine capacité. La résine dans l’adoucisseur s’épuise de façon inégale et la capacité théorique ne peut être atteinte avant qu’une fuite de dureté ne se produise.

Dans ce cas, vous pouvez simplement accepter que le système aura une capacité moindre ou, si c’est logique, vous pouvez remplacer le système avec un système conçu pour votre réalité. Vous pourriez avoir besoin d’un plus petit système ou d’un système avec plusieurs plus petits réservoirs qui peuvent entrer en service progressivement afin d’être efficace pour une plus grande plage de débits. Si votre système opère avec plusieurs adoucisseurs en parallèle, vous pouvez peut-être simplement réduire le nombre d’adoucisseurs en fonction simultanément. Une dernière option mois courante mais très efficace est d’installer un système de recirculation afin de maintenir les débits appropriés.

Stagnation

Quand l’eau reste stagnante dans un adoucisseur, la dureté captée par les billes de résine se décolle graduellement. En gros, l’eau à proximité de la bille et la bille elle-même cherchent à établir un équilibre des concentrations d’ions entre elles.

Le résultat de ce phénomène est que l’eau sortant de l’adoucisseur dès sa mise en service contiendra plus de dureté que si l’adoucisseur était en fonction depuis un certain temps. Dans les cas où la demande en eau est occasionnelle, ceci peut poser problème surtout si la dureté est un facteur critique pour l’équipement en aval.

Il existe ici des solutions simples : un système automatisé peut envoyer de l’eau au drain pendant les premières minutes une fois qu’une demande est reçue, l’adoucisseur peut envoyer de l’eau au drain périodiquement ou un système de recirculation peut être installé pour réduire l’effet de la stagnation.

Problématiques liées à la résine

Quand on se fait appeler pour régler un problème d’adoucisseur, plusieurs clients nous demandent d’échantillonner leur résine pour voir si elle doit être remplacée. La résine peut se dégrader avec le temps pour plusieurs raisons :

  • Elle peut être encrassée par des métaux comme le fer, réduisant sa capacité d’opération
  • Elle peut être oxydée, réduisant sa capacité chimique et son intégrité physique
  • Elle peut être endommagée physiquement par les collisions répétées (en rétrolavage) et les cycles répétés de rétrécissement et de gonflement qui font partie de l’opération normale du système
Resin beads fouled with iron
Billes de résines encrassées par le fer

Une bonne analyse de résine donnera des réponses claires ; vous saurez si vous avez à nettoyer ou à remplacer la résine. Ceci étant dit, la résine d’adoucisseur dure longtemps. Nous avons vu des systèmes efficaces même après 25 ans d’opération avec la même résine. C’est plus typique de voir des durées de vie entre 10 et 15 ans pour la résine cationique, avec une durée de vie théorique d’environ 300 cycles de service/régénération.

Pour ces raisons, nous recommandons généralement que les analyses de résine soient faites seulement une fois que les autres vérifications discutées ci-dessus aient été faites. Nous recommandons, par contre, que votre résine soit échantillonnée et analysée à chaque deux ans après les 5 premières années en opération. Le meilleur moment pour faire cet échantillonnage est généralement lors d’une visite d’entretien où le réservoir sera déjà ouvert à des fins d’inspection.

Une dernière « problématique de résine » que nous voyons dans les applications industrielles est qu’une grande partie de la résine a été envoyée au drain à cause d’un mauvais contrôle du débit lors des rétrolavages ou des pièces internes endommagées. Pas besoin de vous expliquer pourquoi ceci causerait un problème mais c’est souvent une des dernières pistes de solution parce que les autres vérifications sont plus faciles à faire.

Conclusion

Nous espérons que cet article vous sera utile et que vous trouverez la cause principale de votre fuite de dureté. On aimerait bien avoir de vos nouvelles donc laissez-nous un commentaire ci-dessous.

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