Maintien en température de tuyauteries par effet Joule

Une tuyauterie, dans laquelle circule un fluide chaud, échange avec l'extérieur une quantité de chaleur qui dépend de l'écart de température entre le fluide chaud et le milieu ambiant, de la géométrie de la tuyauterie et de la nature de l'isolant thermique qui protège cette tuyauterie. Autrement dit, la température du fluide à l'intérieur du tube ne cesse de décroître au cours de son transport.

Cette chute de température n'est pas admissible, notamment dans les deux principaux cas suivants :

• le fluide change d'état à un certain seuil (risque de figeage) ;

• le procédé industriel impose une température minimale de fluide.

Pour pallier ce phénomène, différents dispositifs appelés systèmes de traçage ont été développés. Ces systèmes apportent une quantité de chaleur équivalente aux pertes thermiques dans le milieu ambiant. La température du fluide reste donc identique entre l'entrée et la sortie de la tuyauterie.

Bien entendu, des solutions traditionnelles à la vapeur ou à fluide caloporteur existent pour réaliser le maintien en température :

• le tube traceur : il s'agit de disposer, le long de la tuyauterie à maintenir en température, un tube dans lequel circule de la vapeur sous pression ou un fluide caloporteur. Par conduction, il transmet de la chaleur à la tuyauterie ;

• la double enveloppe : on place, autour de la tuyauterie à maintenir en température, un deuxième tube, concentrique au premier. La vapeur ou le fluide caloporteur circule dans l'espace annulaire ainsi créé, transmettant directement la chaleur à la tuyauterie interne.

Ces deux solutions présentent l'avantage d'utiliser une énergie peu chère. Par contre, elles engendrent, d'une façon générale, une maintenance élevée.

Les solutions électriques sont donc une alternative intéressante. En effet, si les coûts d'investissement sont comparables (pour des technologies offrant la même homogénéité de température), les coûts de maintenance sont, eux, très réduits. Comme les puissances installées sont faibles (quelques dizaines de kilowatts en général), les coûts énergétiques se trouvent largement compensés par les gains en maintenance.