Échangeurs de Chaleur
Protection contre la Corrosion et l’Érosion des Échangeurs de Chaleur sur Site grâce à une Amélioration en Alliage Métallique
Nous protégeons les composants d’échangeurs de chaleur à calandre et à tubes contre la corrosion, l’érosion et la perte de métal en améliorant la surface métallique in situ, sur site, grâce au revêtement HVTS® (High Velocity Thermal Spray) d’IGS.
Pourquoi des Revêtements d’Échangeurs de Chaleur pour la Protection contre la Corrosion et l’Érosion ?
L’installation de revêtements HVTS® d’IGS comme stratégie d’atténuation de l’érosion et de la corrosion réduit les coûts futurs de maintenance, les besoins en réparations et les temps d’arrêt des échangeurs de chaleur fonctionnant avec des produits chimiques agressifs ou des paramètres d’écoulement sévères. Nous associons notre technologie exclusive de revêtement pour chauffages à flamme directe à l’expérience inégalée d’IGS sur site afin d’exécuter des projets selon des normes de qualité strictes et dans des délais serrés, même sur le chemin critique des arrêts planifiés. Nous appliquons des revêtements en alliage métallique aux États-Unis, en Europe, au Moyen-Orient, en Inde, en Asie du Sud-Est et partout dans le monde.
Échangeurs de Chaleur dans les Industries de Procédé
Partout où il est nécessaire de transférer de l’énergie d’un flux de production à un autre (qu’il s’agisse d’un liquide, d’une vapeur ou d’un gaz), afin d’augmenter ou de réduire la température du fluide de procédé, un échangeur de chaleur sera utilisé. Il existe de nombreux modèles d’échangeurs de chaleur, et l’équipement porte de nombreux noms dans une raffinerie ou une usine pétrochimique (unités de changement de phase, réchauffeurs et condenseurs, unités de récupération de chaleur résiduelle, chaudières à gaz chaud, etc.). Les types les plus courants sont les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes. Dans la section calandre, plusieurs tubes la traversent, permettant le transfert de chaleur des fluides côté calandre vers les fluides côté tubes.
Stratégies Antérieures d’Atténuation de la Corrosion des Échangeurs de Chaleur (HEX)
Les conditions de fonctionnement des échangeurs de chaleur sont très variées en raison de leur rôle commun et de leur utilisation dans l’ensemble du procédé de raffinage. Les stratégies de gestion de la corrosion pour la protection interne des réchauffeurs (reboilers) et des refroidisseurs ont inclus l’utilisation de systèmes de revêtement organiques, de revêtements par soudage (weld overlay ou build-up), ainsi que le remplacement complet des réservoirs. Des limites existent quant à la durabilité à long terme des revêtements liquides époxy dans cet environnement exigeant. Ils présentent souvent une défaillance prématurée de la barrière anticorrosion, exposant le métal de base à l’environnement corrosif et entraînant une perte de métal et une diminution de l’épaisseur de la paroi sous pression. Cela est fréquemment découvert uniquement lors de l’inspection du prochain arrêt planifié (shutdown ou turnaround).
Une fois que ce type de perte de métal s’est produit, des réparations mécaniques de l’unité deviennent nécessaires, entraînant la création de zones affectées thermiquement (HAZ), la nécessité de traitements thermiques après soudage (PWHT) et l’apparition de nouvelles zones à haut risque de corrosion (soudures, etc.). De plus, les réparations sont souvent coûteuses et longues en raison de la nécessité de retirer puis de remplacer le faisceau tubulaire lors des interventions sur la calandre de l’échangeur de chaleur.
Ce type de découverte conduit à des exigences de réparation complexes, un impact négatif sur les plannings d’arrêt, et affecte l’unité d’échangeur de chaleur et donc la disponibilité du procédé. Les contraintes de temps des arrêts planifiés limitent la faisabilité et l’attractivité des réparations mécaniques ou du remplacement de sections/réservoirs.
Corrosion des Échangeurs de Chaleur Limitant leur Intégrité
Lorsque ces environnements corrosifs ou érosifs surviennent, l’alliage métallique utilisé pour la fabrication de l’échangeur de chaleur est attaqué, entraînant une perte de métal et une réduction de l’épaisseur des parois de l’unité. Si ce problème n’est pas traité, il peut provoquer des fuites et une perte de confinement.
Une fois que la surface de la calandre de l’échangeur de chaleur ou de la plaque tubulaire commence à se corroder et que des piqûres (pitting) apparaissent, la perte de métal augmente en raison de l’écoulement turbulent dans cette zone, créant un cycle d’érosion/corrosion encore plus agressif.
Il est donc essentiel d’atténuer la corrosion grâce à des stratégies de gestion de la corrosion, telles qu’une barrière de surface en alliage résistant à la corrosion à haute température, appliquée par le procédé HVTS® d’IGS.
Stratégies Antérieures d’Atténuation de la Corrosion des Échangeurs de Chaleur (HEX)
Les conditions de fonctionnement des échangeurs de chaleur sont très variées en raison de leur rôle commun et de leur utilisation dans l’ensemble du procédé de raffinage. Les stratégies de gestion de la corrosion pour la protection interne des réchauffeurs (reboilers) et des refroidisseurs ont inclus l’utilisation de systèmes de revêtement organiques, de revêtements par soudage (weld overlay ou build-up), ainsi que le remplacement complet des réservoirs. Des limites existent quant à la durabilité à long terme des revêtements liquides époxy dans cet environnement exigeant. Ils présentent souvent une défaillance prématurée de la barrière anticorrosion, exposant le métal de base à l’environnement corrosif et entraînant une perte de métal et une diminution de l’épaisseur de la paroi sous pression. Cela est fréquemment découvert uniquement lors de l’inspection du prochain arrêt planifié (shutdown ou turnaround).
Une fois que ce type de perte de métal s’est produit, des réparations mécaniques de l’unité deviennent nécessaires, entraînant la création de zones affectées thermiquement (HAZ), la nécessité de traitements thermiques après soudage (PWHT) et l’apparition de nouvelles zones à haut risque de corrosion (soudures, etc.). De plus, les réparations sont souvent coûteuses et longues en raison de la nécessité de retirer puis de remplacer le faisceau tubulaire lors des interventions sur la calandre de l’échangeur de chaleur.
Ce type de découverte conduit à des exigences de réparation complexes, un impact négatif sur les plannings d’arrêt, et affecte l’unité d’échangeur de chaleur et donc la disponibilité du procédé. Les contraintes de temps des arrêts planifiés limitent la faisabilité et l’attractivité des réparations mécaniques ou du remplacement de sections/réservoirs.
Revêtement d’Échangeurs de Chaleur avec la Projection Thermique à Haute Vélocité (HVTS®) d’IGS
La technologie de revêtement HVTS® d’IGS permet au propriétaire de l’installation d’améliorer l’alliage métallique interne d’une plaque tubulaire (tube sheet) d’échangeur de chaleur. Nous créons un nouveau revêtement résistant à la corrosion sans création de zone affectée thermiquement (HAZ) ni besoin de traitement thermique après soudage (PWHT).
Le revêtement noble HVTS® d’IGS est non réactif et inerte face aux environnements d’exploitation variés des échangeurs de chaleur et colonnes. Nous développons des alliages spécifiques, figeant l’état du métal et empêchant toute perte de métal interne supplémentaire dans l’environnement unique de votre équipement. Cette technologie, combinée à l’expérience inégalée d’IGS sur site, fournit au responsable de l’intégrité des actifs une solution clé en main, durable et fiable contre la corrosion.
Inspection Continue et Évaluation de l’Intégrité des Actifs
Les pratiques standard de Contrôle Qualité (CQ) d’IGS incluent l’inspection finale du périmètre de travail et la génération d’un enregistrement électronique de l’épaisseur avec cartographie des mesures effectuées par jauge électromagnétique sur une grille de référence définie couvrant la zone du revêtement métallique anticorrosion HVTS®. Le client peut utiliser cet enregistrement, ainsi que des emplacements de référence sélectionnés, lors d’inspections ultérieures afin de confirmer, en service, que le revêtement HVTS® a maintenu son intégrité et qu’aucune perte de métal ne s’est produite.
Contrairement aux systèmes de revêtement organiques, les revêtements métalliques HVTS® sont des solutions robustes et durables à long terme, offrant une grande résistance mécanique, à l’abrasion, à la vapeur ainsi qu’à de larges plages de température et de pression de service. Leur utilisation peut réduire considérablement le coût du cycle de vie des réservoirs. Elle permet également aux équipes d’inspection de l’usine d’étendre les intervalles d’inspection requis et de limiter les interventions sur ces équipements de procédé critiques.
Proposition de Valeur
L’installation de revêtements HVTS® d’IGS comme stratégie d’atténuation de la corrosion réduira les coûts futurs de maintenance, les besoins en réparations et les arrêts des plaques tubulaires d’échangeurs de chaleur. Appelez-nous pour garantir la disponibilité des échangeurs de chaleur, essentielle à la productivité continue de votre usine.
Je Suis Là pour Vous Aider
Colin Bateman
Expert Technique d’IGS
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IGS est là pour fournir des informations, répondre aux questions et créer une solution efficace adaptée à vos besoins.