Présentation
RÉSUMÉ
Le calorifugeage consiste, par définition, à isoler des installations de circulation d’eau chaude ou de chauffage (tuyauteries, réservoirs, citernes...) afin d’éviter les pertes de chaleur. Cela permet, entre autre, de protéger les installations contre les perturbations extérieures telles que le gel, la condensation ou le givre, mais aussi de conserver l'énergie thermique et de limiter les rejets des gaz à effet de serre. Après la description des principes thermiques et des phénomènes physiques, cet article détaille les méthodes pour réaliser efficacement le calorifugeage d'équipements. Sont également présentés les différents matériaux isolants (laine de verre, liège, polystyrènes, mousses phénoliques, verre cellulaire...).
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Denis PETIT : Ingénieur INSA de Lyon en Génie Physique - Ingénieur-conseil - Directeur technique de CaloSoft
INTRODUCTION
Dans le cadre de la problématique énergie-climat, avec le réchauffement climatique et la diminution des sources d'énergies fossiles, des actions importantes en économies d'énergies et en limitation des rejets de gaz à effet de serre doivent être effectuées dans tous les secteurs. Une étude internationale (McKinsey, 2007) montre que l'isolation thermique est la solution la plus économique pour limiter les rejets du gaz carbonique d'ici 2030. Á coté de l'isolation thermique des parois de bâtiments [C 3 370] [C 3 371] [C 3 372] [C 3 373], on trouve l'isolation thermique des équipements, tels que les tuyauteries, les réservoirs, les citernes, les installations de chauffage ou de froid, etc... Ce secteur est dénommé en France, calorifugeage.
Le calorifugeage est l'isolation thermique des installations, où circulent ou qui contiennent des fluides froids ou chauds. Il est appliqué dans de nombreux sites industriels et tertiaires. On en trouve aussi dans les bâtiments.
Il est essentiel de comprendre ce qu'est le calorifugeage, ses buts, ses concepts de base et comment aborder une étude d'isolation thermique d'équipements à l'aide d'exemples pratiques.
Les formules de calcul ne sont abordées que brièvement car il existe maintenant des logiciels (CaloXPert) et des normes (ISO 12241, VDI 2055, ASTM C680) qui les décrivent (cf. [Doc. BE 9 850]). Les isolants actuels sont des produits complexes, où se mêlent des phénomènes de conduction, de convection et de rayonnement et de ce fait, nous ne parlerons pas du comportement très local de ces produits. Il n'était pas possible de décrire en détail chaque type d'isolant.
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- Version courante de mars 2022 par Denis PETIT
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1. Calorifugeage
1.1 Présentation
Le calorifugeage est l'isolation thermique (quelquefois acoustique) des équipements stockant ou transportant des fluides thermiques chauds ou froids.
Comme fluides, on trouve souvent :
-
des gaz, comme l'air chaud ou froid ;
-
de la vapeur d'eau saturée ou surchauffée ;
-
des liquides, comme l'eau chaude ou l'eau froide ;
-
des gaz liquéfiés ;
-
des produits visqueux (bitume...) ;
-
d'autres produits chimiques.
Les équipements isolés sont des tuyauteries, des gaines, des réservoirs, des citernes fixes ou mobiles, des chaudières, des centrales de froid, des réacteurs chimiques et bien d'autres appareils ou installations.
On trouve les calorifuges dans quasiment toutes les installations industrielles et tertiaires, principalement dans les industries chimiques, la production d'énergie, de chauffage urbain, de ciment, de papier, etc., mais aussi dans les hôpitaux, les aéroports, les entrepôts. On en trouve aussi dans l'habitat avec les circuits d'eau chaude sanitaire et de chauffage.
Le calorifugeage couvre le domaine de températures compris entre – 260 et + 1 300 oC.
Les caractéristiques d'un système calorifugé sont données sur la figure 1.
Un système calorifugé est constitué généralement :
-
d'une protection de l'équipement contre la corrosion ;
-
d'un collage des isolants non fibreux ;
-
d'un ou plusieurs isolants ;
-
d'un pare-vapeur éventuel ;
-
d'un revêtement protecteur de l'isolation, contre les agressions extérieures (pluie, soleil).
1.2 Buts du calorifugeage
-
Conserver l'énergie thermique
Dans le contexte actuel de l'augmentation des coûts énergétiques, il faut limiter les déperditions thermiques par une isolation performante.
-
Contrôler les températures de service
L'utilisation des fluides thermiques peut exiger des températures minimales pour fonctionner (réaction chimique, non-changement de phase). Le calorifugeage doit empêcher...
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Calorifugeage
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WINNIK (S.) - Corrosion-under-isolation guidelines. - Woodhead Publishing (2008).
-
(2) - SACADURA (J.F.) - Initiation aux transferts thermiques. - Éditions Tec. & Doc. (1993).
-
(3) - DANCKAERT (J.) - L'isolation thermique industrielle. - Éditions Tec. & Doc. (1981).
-
(4) - BALLOT (G.), DUMINIL (M.) - Isolation frigorifique. Guide théorique et pratique. - PYC-Édition (1981).
-
(5) - BALLOT (G.) - Guide pratique de l'isolation frigorifique. - PYC-Édition (1972).
-
(6) - MALLOY (J.F.) - Thermal Insulation. - Van Nostrand Reinhold Company (1969).
-
(7) - GASQUET...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
-
1 Supports numériques
-
2 Outils logiciels
-
3 Sites Internet
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4 Événements
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5 Normes et standards
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6 Réglementation
-
7 Annuaire
- 7.1 Entrepreneurs qualifiés (liste non exhaustive)
- 7.2 Fabricants (liste non exhaustive)
- 7.3 Distributeurs (liste non exhaustive)
- 7.4 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 7.5 Documentation
- 7.6 Formation (liste non exhaustive)
- 7.7 Bureaux d'études (liste non exhaustive)
- 7.8 Centres de recherche (liste non exhaustive)
-
8 Données statistiques et économiques
Digitale CINI Handboek Isolatie voor der Industrie (en anglais ou néerlandais). Il existe aussi une version papier http://www.cini.nl/
...
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