Prévention de la corrosion dans les chaudières biomasse, de valorisation énergétique et les incinérateurs de déchets
Extension de la Durée de Vie des Tubes dans les Chaudières Biomasse et Valorisation Énergétique des Déchets, Incinérateurs de Déchets
Nous fournissons une protection en alliages métalliques résistants à la corrosion pour les incinérateurs de déchets ainsi que pour les chaudières biomasse et valorisation énergétique des déchets (WtE). Généralement conçues pour des installations de taille moyenne ou grande, ces chaudières produisent de la vapeur en brûlant de la biomasse, de la biomasse recyclée ou des déchets industriels ou urbains prétraités. La flexibilité des combustibles permet de réduire les coûts, mais entraîne également une corrosion accrue des chaudières.
Cependant, les environnements à combustibles mixtes créent des conditions extrêmes susceptibles d’endommager les équipements. Les conceptions de chaudières varient considérablement : grille horizontale, grille inclinée, lit fluidisé bouillonnant, lit fluidisé circulant, etc. Si le combustible contient des plastiques et d’autres produits chimiques, du chlore, du soufre ainsi que d’autres alcalis et métaux lourds peuvent être générés, ce qui augmente considérablement le taux de perte d’épaisseur par des mécanismes de corrosion.
Sans mesures préventives appropriées, ces conditions peuvent entraîner des arrêts imprévus et des coûts de maintenance élevés, réduisant ainsi l’efficacité et les avantages en matière d’émissions de ces chaudières. En revanche, les solutions d’amélioration des matériaux proposées par IGS permettent de prolonger la durée de vie et d’améliorer la performance des chaudières WtE.
Mécanismes de Corrosion des Chaudières WtE et Biomasse
L’augmentation de l’efficacité des chaudières WtE implique une hausse de la pression et de la température à l’intérieur des tubes de chaudière. La combinaison de nouveaux types de combustibles contenant des niveaux plus élevés d’agents corrosifs avec ces températures et pressions accrues peut entraîner un ramollissement des matériaux. La corrosion accélérée côté foyer des chaudières commence sur les surfaces d’échange thermique en acier non protégé des surchauffeurs et la résistance à l’érosion diminue.
La plupart des mécanismes de protection contre la corrosion consistent à générer une barrière anticorrosion sur le métal de base par la formation d’une couche d’oxyde. Le défi dans les chaudières WtE est que cette couche est rapidement érodée, obligeant à en reformer une autre et conduisant ainsi au phénomène d’érosion-corrosion. L’amincissement dû à l’érosion-corrosion peut se produire rapidement lorsque des conditions sévères sont associées à des matériaux mous ou offrant une faible résistance à l’érosion.
Atténuation de la Corrosion/Érosion dans les Chaudières de Valorisation Énergétique des Déchets et Biomasse
Corrosion par Sels Fondus à Chaud dans les Chaudières WtE et les Incinérateurs de Déchets
Le processus de corrosion côté foyer par sels fondus à chaud commence de manière similaire à la corrosion à haute température décrite précédemment, à condition que la température de la surface du tube soit supérieure au point de fusion des sels précipités, de sorte que ces sels fondent directement sur la surface métallique. Les sels fondus qui en résultent dissolvent les couches d’oxyde existantes, permettant ainsi au gaz chloré corrosif de se dissiper jusqu’à la surface du métal. Les sels fondus chauds modifient également la structure des dépôts, passant d’une couverture poreuse à une couche dense, piégeant le chlorure de fer et l’isolant de l’oxygène gazeux, favorisant ainsi la corrosion par le chlore.
La piqûration constitue un mécanisme encore plus dangereux, les sels fondus réagissant comme un électrolyte liquide directement avec l’acier et le dégradant.
Corrosion par Point de Rosée dans les Chaudières WtE et Biomasse
Lorsque la température des gaz de combustion diminue, les gaz présents dans l’environnement atteignent leur saturation et des gouttelettes de liquide commencent à se condenser sur les surfaces solides. La température de saturation dépend de la concentration de l’espèce gazeuse concernée et, dans le cas de l’acide sulfurique, de l’humidité des gaz de combustion. Les électrolytes liquides forment des zones humides sur les surfaces, provoquant une corrosion généralisée et une perte de matériau sous forme de piqûres ou presque uniforme. Dans les usines de valorisation énergétique des déchets, la corrosion par point de rosée est moins fréquente que dans les centrales au charbon, car le SO₃ réagit avec les composés chlorés, rendant la formation d’acide sulfurique moins probable.
Expérience de Protection contre la Corrosion et l’Érosion des Chaudières WtE
La protection réfractaire constitue la première défense contre les gaz de combustion corrosifs et peut également offrir d’excellentes propriétés de résistance à l’érosion, mais ses performances en matière d’échange thermique sont limitées en raison de sa faible efficacité thermique. Des alliages réfractaires peuvent être utilisés, mais en raison des coûts de matériaux élevés et de leur résistance limitée à l’érosion, la mise en œuvre d’une couche de protection de surface s’avère souvent une solution plus rentable.
L’utilisation de revêtements céramiques fins semble être une approche attrayante. Toutefois, le décalage de dilatation thermique et la fragilité de ces revêtements rendent cette solution peu fiable. Les revêtements ont tendance à se fissurer et la corrosion peut se développer sous la couche protectrice, entraînant ensuite son décollement.
HVTS® vs Placage par Soudage (Weld Overlay)
La plupart des alliages de rechargement par soudage présentent une forte propension à la fissuration, qui peut se propager dans le métal de base. De telles solutions doivent être évitées sur les parties sous pression, mais peuvent être utilisées sur la structure mécanique.
L’un des atouts d’IGS est de sélectionner nos matériaux de protection sur la base d’une analyse approfondie des mécanismes d’amincissement présents dans l’environnement spécifique de votre équipement. Nos solutions sont conçues pour fonctionner dans les conditions propres à chaque chaudière afin d’atténuer la corrosion et l’érosion. Nous appliquons nos matériaux de protection en quelques jours, pendant vos périodes de maintenance planifiée. Notre équipe mondiale hautement mobile, composée de personnel formé et expérimenté, fournit les solutions les plus pratiques et les plus efficaces pour votre équipement.
Revêtements HVTS® Metalspray® Résistants à la Corrosion
Nous utilisons avec succès les revêtements HVTS® depuis plusieurs décennies dans les applications de protection contre la corrosion des chaudières. Nous avons conçu la projection thermique à grande vitesse (High Velocity Thermal Spray) pour appliquer une couche métallique avec une porosité très faible et une excellente étanchéité, afin de mieux protéger le métal de base dans les environnements fortement corrosifs. Cette technologie permet l’utilisation de fils pleins ou fourrés, facilitant ainsi la modification des matériaux par rapport aux technologies dépendant uniquement des fils pleins disponibles sur le marché. Comme le procédé ne génère aucune dilution avec le métal de base, la qualité du revêtement reste intacte.
Le Revêtement sur Site Prévient la Corrosion des Chaudières
IGS met à profit des décennies d’expérience pour vous apporter la meilleure technologie et la plus efficace pour les applications sur site :
- Nous travaillons à réduire autant que possible le chemin critique des plannings et respectons les calendriers auxquels nous nous engageons. IGS offre des équipements robustes et des techniciens fiables, en totale conformité avec toutes les conditions et réglementations EHS pertinentes.
- Nous connaissons les conditions les plus difficiles dans les environnements les plus extrêmes.
- La sécurité est une priorité chez IGS. Que ce soit sur les échafaudages, lors du nettoyage ou à tout autre moment, nous utilisons un système de sécurité proactif et à plusieurs niveaux pour garantir un environnement de travail sûr pour nos employés et toutes les personnes présentes.
Integrated Global Services Europe fournit des revêtements par projection thermique sur site dans les chaudières BFB WtE et Biomasse. Nous intervenons dans tous les pays d’Europe, y compris le Royaume-Uni, l’Allemagne, les Pays-Bas, l’Italie, la Suisse et la France, à partir de notre centre opérationnel en République tchèque. Nous appliquons également nos revêtements aux États-Unis, au Moyen-Orient, au Japon, en Asie du Sud-Est ainsi qu’en Afrique.
Pour en savoir plus sur la prévention de la corrosion dans les chaudières WtE et Biomasse, contactez-nous dès aujourd’hui pour parler avec un expert IGS.
REGARDEZ : Lutter contre la Corrosion Côté Foyer dans les Chaudières WtE
Grâce à ce projet HVTS®, IGS a permis au client de maintenir son calendrier initial d’arrêt et de maximiser sa productivité ainsi que ses bénéfices.
Le client était confronté à une grave corrosion côté foyer. Avant de consulter IGS, il prévoyait de prolonger considérablement sa période d’arrêt afin d’effectuer tous les travaux de réparation nécessaires. Le problème est survenu à un moment où les prix de l’énergie étaient extrêmement élevés, ce qui signifiait qu’une baisse de productivité aurait entraîné un manque à gagner important. La priorité majeure du client était donc de maximiser la productivité de son installation.
Exigences clés :
- Réduire le risque d’arrêts imprévus
- Garantir une barrière anticorrosion fiable et robuste
IGS a pu répondre à ces exigences essentielles, avec l’avantage supplémentaire de livrer rapidement et sur site, permettant ainsi au client de respecter son calendrier initial d’arrêt, et de maximiser par conséquent productivité et rentabilité.
REGARDEZ : Lutter contre la Corrosion Côté Foyer dans les Chaudières WtE
Grâce à ce projet HVTS®, IGS a permis au client de maintenir son calendrier initial d’arrêt et de maximiser sa productivité ainsi que ses bénéfices.
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Comment le Côté Foyer des Tubes de Chaudière se Corrode-t-il ?
Le côté foyer des tubes de chaudière est soumis à une chaleur extrême et attaqué par des espèces corrosives telles que les sulfures, les chlorures et les halogénures.
Qu’est-ce que la Corrosion Côté Foyer ?
La corrosion côté foyer est un phénomène complexe en raison du nombre de réactions chimiques et physiques qui influencent le processus de dégradation. Deux facteurs importants contribuent aux dommages : les espèces corrosives présentes dans le combustible, comme le soufre et le chlore. L’environnement local de la chaudière joue également un rôle, notamment la composition des gaz de combustion, la composition des scories formées sur les parois comme sous-produit de la combustion, ainsi que la température du métal des tubes.
Qu’est-ce que la Corrosion Côté Foyer en Atmosphère Réductrice ?
La corrosion côté foyer en atmosphère réductrice est causée par une quantité réduite d’oxygène dans les gaz de combustion. Cela empêche la formation d’une couche protectrice d’oxyde sur le côté foyer des tubes. Les pièces sous pression en acier à faible teneur en carbone non protégées réagissent alors avec les espèces corrosives présentes dans les gaz. La présence de carbone imbrûlé, d’oxyde de fer et de sulfure de fer dans les dépôts recouverts de dépôts frittés sont des signes typiques d’une mauvaise combustion et d’environnements localement réducteurs. Par conception, les technologies de combustion à faibles émissions de NOx (brûleurs et air étagé) répartissent la combustion et créent une atmosphère réductrice dans la partie inférieure de la chaudière.
Consultation Gratuite avec un Expert IGS
IGS est à votre disposition pour fournir des informations, répondre à vos questions et élaborer une solution efficace adaptée à vos besoins.