(JO du 4 octobre 1967)
Le ministre de l'industrie à Messieurs les préfets.
1. - Rappel de la réglementation
Le chauffage par l'eau à température supérieure à 100° dite " eau surchauffée" s'est beaucoup développé dans l'industrie. L'eau surchauffée sert aussi au transport de la chaleur dans les réseaux de chauffage de villes ou d'ensembles immobiliers. La présente circulaire commente les dispositions de l'arrêté du 18 septembre 1967 touchant la production et l'emploi de l'eau surchauffée.
Avant sa modification par le décret du 18 février 1961, le décret du 2 avril 1926 ne mentionnait pas explicitement l'eau surchauffée. Cependant, l'article 20 assimilait aux chaudières à vapeur les "vases clos" chauffés autrement que par la vapeur et dans lesquels l'eau est portée à une température de plus de 100° C sans que le Chauffage ait pour effet de produire un débit de vapeur. La circulaire ministérielle du 15 janvier 1936 appliquait ce principe aux appareils de chauffage du système Perkins (à vase d'expansion fermé). En accordant aux ensembles constitués d'une ou plusieurs chaudières à eau surchauffée et d'un vase d'expansion fermé les dérogations nécessitées par leurs caractères propres, la décision ministérielle du 27 avril 1953 confirmait ce principe.
Le cas des installations de chauffage par l'eau munies d'un vase d'expansion communiquant librement avec l'atmosphère était traité dans la circulaire ministérielle du 25 novembre 1929. Elle les excluait du champ d'application du décret du 2 avril 1926 et formulait seulement quelques recommandations à leur sujet ; mais le ton même de ces recommandations montre que la présence normale, dans partie de ces installations, d'eau à une température supérieure à 100° C n'était pas envisagée.
Dans son article 1-1, le décret du 2 avril 1926 modifié assimilait sous certaines conditions les générateurs et récipients d'eau surchauffée aux générateurs et récipients de vapeur. Cette assimilation vient d'être reprise, en des termes plus larges, par le décret du 8 septembre 1967.
2. - Généralités. - Champ d'application
Le présent arrêté précise et nuance l'assimilation ci-dessus en fonction des particularités et des dangers propres aux appareils à eau surchauffée. Ces dangers augmentent rapidement avec la température. En cas d'explosion, le volume V litres de vapeur à 100° C (vapeur humide, mêlée de gouttes d'eau à 100° C) produit par un litre d'eau surchauffée croît très vite avec la température t° C :
| t°C |
V (litres) |
t°C |
V (litres) |
110°
120°
130°
140°
150° |
33
63
93
123
152 |
160°
170°
180°
190°
200° |
180
208
233
263
293 |
L'arrêté reprend et sanctionne la plupart des aménagements aux prescriptions réglementaires qui avaient été admis dès avant le décret du 18 février 1961.
Comme il est prévu à l'article 37 du décret, l'article 3 de l'arrêté précise d'autre part que certaines dispositions du décret du 2 avril 1926 modifié ne s'appliquent pas aux appareils à eau surchauffée. Les dispositions de l'arrêté s'y substituent, dans une certaine mesure, selon la correspondance suivante :
- article 9 du décret : article 4 de l'arrêté (soupapes);
- article 15 du décret : article 5 de l'arrêté (niveau, débit);
- article 26 du décret : article 6 de l'arrêté (conditions d'emplacement).
Par ailleurs, l'article 3 du décret mérite un commentaire particulier: quant à l'emploi de la fonte, un générateur d'eau surchauffée doit être assimilé à une chaudière à vapeur et non à un réchauffeur d'eau sous pression.
L'arrêté s'applique à tous les générateurs et récipients d'eau surchauffée visés à l'article 1·1 (§ 4) du décret. Il ne vise pas seulement les générateurs à vase d'expansion fermé; il s'applique également aux générateurs à vase d'expansion communiquant librement avec l'atmosphère lorsque la température maximale de l'eau peut excéder 110° C.
Sauf disposition explicite contraire, on assimilera aux générateurs à vase d'expansion fermê les générateurs des installations sans vase d'expansion, dans lesquelles la vaporisation est évitée au moyen d'une pompe auxiliaire de surpression, une ou plusieurs soupapes de décharge assurant la protection contre les excès de pression.
Cependant, les appareils à eau surchauffée dont la température maximale en service est au plus égale à 110° C présentent quelques risques. La circulaire ministérielle du 25 novembre 1929 mentionnait ceux qui concernent les appareils des chauffages traditionnels dont la température normale de départ est inférieure à 100" C. D'une façon plus générale, les dispositions réglementaires qui s'imposent aux appareils où la température de l'eau peut excéder 110° C devront être considérées comme des règles de l'art dont le respect est recommandé pour les appareils où la température maximale est au plus égale à 110° C.
3. - Commentaire des principales dispositions techniques de l'arrêté
Article 2.
Température maximale en service.
C'est la valeur maximale de la température en service qui conditionne, si elle dépasse 110° C, l'application de la réglementation à un générateur ou à un récipient. La température maximale est donc, comme le timbre, une caractéristique essentielle. Elle doit être mentionnée dans l'état descriptif (art. 4 du décret) ainsi que dans la déclaration (art. 22).
Le thermomètre indique la température de l'eau à la sortie du générateur. Mais il convient de préciser quelque peu le point où l'on doit repérer cette température. Il s'agit de la sortie de la zone de chauffage, avant tout mélange avec de l'eau plus froide, telle que l'eau de retour du circuit d'utilisation, même si ce mélange se fait au sein de l'enveloppe de la chaudière (parfois appelé coffrage ou casing). En revanche, il peut exister dans la zone de chauffage des points où la température de l'eau dépasse la température de sortie: il n'en est pas tenu compte pour l'application de la réglementation.
Le thermostat de réglage du chauffage doit couper les feux en cas de dépassement de la température maximale en service. Lorsqu'il est exigible le thermostat de sécurité doit, dans les mêmes conditions, commander un organe distinct de coupure des feux et actionner un appareil d'alarme. Le fonctionnement du ou des thermostats doit être vérifié tous les mois.
Article 4.
Soupapes.
1° Quand une installation à vase d'expansion fermé comprend un seul générateur, il est possible et souhaitable que ce générateur soit relié au vase d'expansion sans interposition de vanne. Mais, quand plusieurs générateurs alimentent un vase d'expansion commun, des vannes isolant chaque générateur du vase d'expansion et du réseau sont le plus souvent nécessaires à l'exploitation; dans ce cas, chaque générateur, même isolé, doit demeurer protégé par ses soupapes propres; le schéma joint indique une disposition des soupapes qui répond à cette fin ; aux températures et aux pressions réglementées, l'utilisation de robinets à trois voies est exclue.
2° Quant aux installations à vase d'expansion ouvert, on ne peut considérer que le générateur est convenablement protégé par le vase si ce dernier est branché sur le circuit de retour et séparé du générateur par une pompe, un clapet ou une vanne. Dans ce cas, la présence de soupapes de protection du générateur s'impose.
3° L'échappement d'eau chaude est particulièrement dangereux en raison du grand volume de vapeur humide libéré dans l'atmosphère.
Aussi convient il de traiter l'échappement des soupapes pouvant débiter de l'eau chaude comme celui des purges des chaudières à vapeur; toutes les soupapes reliées directement à un générateur d'eau surchauffée, même si elles sont normalement dans la phase vapeur, risquent de dégager de l'eau chaude.
Article 5.
Manque d'eau.
Il est souhaitable que des dispositions matérielles interdisent la chauffe d'un générateur lorsqu'il est isolé du vase d'expansion s'il existe; cependant de telles dispositions ne sont pas imposées : il suffit que les vannes interposées soient, s'il en existe, immobilisées à l'ouverture pendant la chauffe.
Le plus souvent, l'indicateur de niveau à paroi transparente placé sur le vase d'expansion ne sera pas visible du plancher de chauffe; l'indicateur de niveau à distance devra évidemment être placé en vue du chauffeur. L'alarme sera commandée par la baisse anormale du niveau mais il n'est pas obligatoire que l'appareil d'alarme coupe automatiquement les feux; son fonctionnement doit être vérifiable pendant la marche de l'installation.
L'arrêté impose que les installations sans vase d'expansion soient munies d'au moins un dispositif de contrôle du remplissage complet de l'installation ; les générateurs, à circulation forcée, de telles installations seront munis d'un débitmètre si le dernier alinéa de l'article 5 l'exige et il est recommandé qu'ils le soient dans tous les cas ; un seul contrôleur de remplissage complet pourra alors être considéré comme suffisant. Dans le cas contraire, il est recommandé d'installer au moins deux contrôleurs de remplissage agissant de façon indépendante.
Dans les générateurs à circulation naturelle, la protection Contre l'insuffisance de la circulation est assurée par le maintien du niveau de l'eau dans le vase d'expansion. Le débitmètre n'est imposé qu'aux générateurs à circulation forcée. Dans ce cas, en effet, certains incidents (défaillance d'une pompe de circulation, mauvaise ouverture d'une vanne de réglage du débit d'eau) peuvent abaisser le débit d'eau au-dessous de la valeur minimale à laquelle peuvent survenir des vaporisations locales risquant d'entraîner une surchauffe du métal et de provoquer un accident grave si les parties en contact avec la flamme ou les gaz de combustion présentent une section notable.
Le débitmètre doit d'abord actionner une alarme lorsque le débit contrôlé approche de la valeur minimale puis commander automatiquement la coupure des feux du générateur si le débit contrôlé tombe au-dessous de la valeur minimale. Dans le cas où plusieurs générateurs sont disposés en parallèle le débit doit être contrôlé sur chacun des générateurs.
Il convient de rappeler enfin qu'en application de l'article 38 du décret du 2 avril 1926 " les appareils et dispositifs de sûreté doivent être constamment maintenus en bon état d'entretien et de service ".
Article 6.
Conditions d'emplacement.
Le titre II du décret du 2 avril 1926, qui règle l'établissement des générateurs, considère particulièrement le danger d'explosion ; en effet l'article 23 qui pose les bases du classement des chaudières fait abstraction des parties de chaudières de section inférieure à un décimètre carré environ.
Beaucoup de générateurs à eau sont constitués essentiellement de petits tubes (38-4 par exemple) qui ne comptent point dans le calcul du volume V ainsi défini; seul doit être retenu le volume des collecteurs et bouteilles d'alimentation. Les volumes caractéristiques des générateurs de ce type sont donc faibles; le terme (t-100) étant généralement inférieur à 90° C, le produit caractéristique de ces générateurs est inférieur à 50 pour une puissance inférieure à quelque 15.000 thermies/heure, inférieur à 200 pour une puissance inférieure à quelque 40.000 thermies/heure. Les générateurs de ce type satisfont donc aisément aux prescriptions réglementaires; cependant, il ne convient pas d'abolir celles-ci car on produit aussi de l'eau surchauffée dans des générateurs dont le volume caractéristique est plus élevé.
Toutefois, indépendamment du risque d'explosion, les installations d'eau surchauffée présentent, à un degré plus élevé que les installations de vapeur, le danger de dégagement de grandes quantités de vapeurs brûlantes en cas de rupture, même non explosive. Ce danger dépend surtout de la quantité d'énergie contenue dans l'ensemble de l'installation et du diamètre des conduites qui détermine la vitesse du dégagement. Il est recommandé d'éviter l'installation dans les maisons d'habitation des conduites réglementées par le décret, de diamètre supérieur à 80 mm; l'interdiction d'installer des générateurs desservis par des conduites de diamètre supérieur à 80 mm dans les maisons d'habitation s'accorderait avec cette précaution; tel est l'objet de l'addition, à l'article 26, des générateurs, groupes ou ensembles de générateurs d'une puissance supérieure à 2.000 thermies/heure. Cette puissance est celle qui est prévue pour la marche poussée continue.
Les articles 35 et 36 du décret qui règlent l'établissement des récipients de vapeur peuvent s'appliquer sans modification aux récipients d'eau surchauffée.
Pour calculer le produit caractéristique défini aux articles 23 et 35, il convient d'appliquer strictement la lettre de l'article 23 : t représente, en degré Celsius, la température de vapeur saturée correspondant au timbre de la chaudière ou du récipient. Dans les générateurs, t sera supérieur à la température maximale en service visée à l'article 1er ; il en sera de même des récipients avec surpression de gaz, le timbre tenant compte de la pression de ces gaz.
Les habitants d'un immeuble à usage d'habitation ne peuvent absolument pas être assimilés aux personnes citées au second alinéa de l'article 26 (l'industriel, ses employés, ouvriers, serviteurs et leur famille) ; celles-ci vivent plus ou moins directement des industries et, partant, peuvent accepter certains risques.
Je vous demande de bien vouloir m'accuser réception de la présente circulaire, dont j'adresse copie aux chefs d'arrondissement minéralogique.
Paris, le 18 septembre 1967.
Pour le ministre et par délégation:
Le directeur des mines,
Claude Daunesse.
