Chauffes à Flamme avec Préchauffage de Procédé
Fours de Distillation (Brut, Cokéfaction et Vide), Fours de Pyrolyse d’Éthylène et Reformeurs à Vapeur de Méthane
Les fours à feu direct avec préchauffage de procédé représentent le coût d’exploitation le plus élevé sur votre site. Si l’un de ces fours fonctionne avec 1 à 2 % d’inefficacité, cela peut entraîner une consommation supplémentaire de 1 million de dollars en combustible par an ou une perte de plusieurs millions de dollars en revenus.
Les solutions IGS pour fours à feu direct avec préchauffage de procédé offrent :
- Une efficacité opérationnelle maximale
- Une augmentation de la capacité
- Une réduction de la consommation de combustible pouvant atteindre 15 %
- Une diminution des émissions : jusqu’à 25 % de NOx et 15 % de CO₂
- La prévention des arrêts non planifiés
Nos Solutions
Cetek Efficiency Coatings
TubeTech™ – Nettoyage Ingénieré de la Section Convective
Hot-tek™ – Services de Maintenance et d’Urgence en Ligne :
- Réparation à Chaud du Réfractaire
- Détartrage à Chaud des Tubes
- Stabilisation à Chaud des Tubes
- Nettoyage à Chaud de la Section Convective
- Service d’Inspection à Chaud
Cetek Efficiency Coatings
Revêtements Céramiques à Haute Émissivité pour les Tubes de Procédé et les Réfractaires
Les revêtements céramiques Cetek offrent une couche protectrice mince et durable sur les surfaces externes des tubes de procédé, empêchant l’oxydation, la corrosion et la carburisation du métal, tout en maintenant le coefficient de conductivité thermique des tubes proche de celui d’un tube neuf. Le revêtement des tubes peut être appliqué conjointement avec un revêtement réfractaire à haute émissivité, maximisant ainsi les bénéfices et encapsulant le réfractaire.
La corrosion et la carburisation entraînent une perte de métal et une réduction de la durée de vie en service.
Le Problème
Oxydation des Tubes Radiants
Les tubes radiants utilisés dans ce type d’applications de fours à feu direct dans les raffineries sont généralement fabriqués à partir d’alliages d’acier ASTM A335 P22, P5 ou P9, contenant respectivement 2,25 %, 5 % et 9 % de chrome (Cr). Ces tubes s’oxydent aux températures de fonctionnement, et une couche de calamine se forme continuellement à leur surface, pouvant atteindre jusqu’à 2 mm d’épaisseur dans les unités à température ou flux thermique élevés.
Les couches d’oxyde sont hautement isolantes et constituent une barrière importante au transfert de chaleur conductif vers les fluides de procédé. Pendant le fonctionnement du four, pour compenser cet effet isolant, il est nécessaire d’augmenter le taux de combustion afin de maintenir le flux thermique vers l’alimentation à l’intérieur des tubes.
La formation de calamine entraîne :
- Une augmentation des coûts liée à un taux de combustion plus élevé
- Une élévation de la température du pont thermique et de la température des fumées
- Une accélération du taux d’oxydation
- Un amincissement des parois des tubes
- Des arrêts non planifiés
La Solution
Le système de revêtement céramique à haute émissivité Cetek garantit un transfert de chaleur conductif maximal vers le procédé.
Les couches de dépôts et de calamine empêchent une mesure précise de la température du métal des tubes, réduisant la fiabilité de ces mesures. Cetek applique une fine couche de revêtement céramique qui assure une différence de température constante entre la surface externe et le métal du tube. Cela améliore considérablement la fiabilité de la mesure de la température du métal des tubes.
Les Avantages
- Gains de productivité typiques de 4 % à 10 %
- Économies de combustible
- Augmentation de la production
- Réduction des émissions de CO₂ et de NOx
- Réduction de la température du pont thermique (BWT)
- Durée de vie et fiabilité accrues des tubes
- Retour sur investissement rapide
Applications Disponibles :
- In situ
- Tubes déjà installés dans les réchauffeurs
- Nouveaux tubes
À lire : Réduction de la consommation de combustible et des émissions dans les fours à feu direct
À regarder : Cetek en action
TubeTech™
Nettoyage Ingénieré de la Section Convective
Le service de nettoyage de la section convective des fours à feu direct avec préchauffage de procédé de TubeTech™ est reconnu par les plus grandes entreprises de raffinage et de pétrochimie au monde comme la technologie la plus efficace pour restaurer les performances d’origine (OEM) des réchauffeurs à feu direct.
Garantie de nettoyage de 95 %, même sur les équipements les plus encrassés.
Le Problème
Encrassement
L’encrassement des fours à feu direct est un problème coûteux pour les raffineries du monde entier. L’air d’admission du réchauffeur capte environ 1 ppm de particules en suspension pendant le fonctionnement, ce qui entraîne l’accumulation d’environ 2,5 tonnes de dépôts sur une période de 12 mois, se déposant ou circulant à l’intérieur du four.
Ces dépôts se déposent le plus souvent :
- À la base de la section radiative
- Sur les tubes de convection
- Dans le préchauffeur d’air
L’encrassement entraîne :
- Une réduction de l’efficacité du transfert thermique dans la section convective, ce qui, dans les unités avec préchauffage de procédé, a un impact fortement négatif sur l’efficacité du traitement
- Une augmentation de la consommation de combustible
- Une hausse des émissions
- Une élévation de la température des fumées
- Des contraintes thermiques sur les tubes, causant une dilatation inégale et une mauvaise répartition de la chaleur
- Une augmentation des coûts d’exploitation
- Un risque accru de défaillance des tubes
La Solution
Le service de nettoyage de la section convective des fours à feu direct de TubeTech™ est reconnu par les plus grandes entreprises de raffinage et de pétrochimie au monde comme la technologie la plus efficace pour restaurer les performances d’origine (OEM) des réchauffeurs à feu direct.
Les méthodes de nettoyage traditionnelles ne permettent de traiter que 30 à 45 % de la surface totale encrassée. TubeTech™, soutenue par un financement européen de plusieurs millions de dollars, a développé un système robotisé Rover capable de pénétrer profondément entre les rangées de tubes afin d’éliminer même les dépôts les plus tenaces.
Les Avantages
- Élimine plus de 90 % de l’encrassement
- Aucun dommage au réfractaire
- Sécurité accrue – aucune entrée humaine requise
- Restaure l’efficacité thermique et réduit les émissions de CO₂
- Prolonge la durée de vie des équipements grâce à la réduction de la température des fumées
À lire : TubeTech™ restaure la section convective d’une usine pétrochimique à Bangkok
À regarder : Les effets de l’encrassement dans les fours à feu direct
Services Hot-tek™ pour les Fours à Feu Direct avec Préchauffage de Procédé
Maintenance et Services d’Urgence en Ligne (Pendant le Fonctionnement Normal du Four)
Hot-tek™ est le leader de l’industrie en matière de maintenance à chaud, de réparation en ligne et de techniques de nettoyage des fours à feu direct. L’entreprise détient plusieurs brevets sur les méthodes, outils et procédés utilisés pour réaliser ces interventions. L’approche est entièrement personnalisée en fonction des besoins spécifiques de chaque client. Souvent, plusieurs services Hot-tek™ sont mis en œuvre simultanément lors d’une même intervention afin d’obtenir les meilleurs résultats possibles.
Réparation à Chaud du Réfractaire
Le Problème
La défaillance du matériau réfractaire peut entraîner une perte d’énergie, une baisse de performance et même un arrêt complet du four à feu direct.
La Solution
Les services de réparation à chaud du réfractaire peuvent être réalisés en accédant directement à travers la paroi en acier du four, juste derrière la zone endommagée. De petites ouvertures sont utilisées pour insérer des composants spécialement conçus afin de soutenir le matériau de réparation. Cette technique offre une solution semi-permanente, efficace jusqu’au prochain arrêt planifié.
Les Avantages
- Restaure les taux de production
- Solution rapide et efficace à court terme
- Évite les arrêts non planifiés coûteux
À lire : Notre dernière étude de cas sur la réparation à chaud du réfractaire
À regarder : Service de réparation à chaud du réfractaire Hot-Tek™
Détartrage à Chaud des Tubes
Le Problème
Une augmentation de la température du pont thermique peut indiquer un encrassement excessif des tubes radiants d’un four à feu direct. Ces tubes ont tendance à s’oxyder dans les conditions de fonctionnement, et des couches de calamine et de suie peuvent se former au fil du temps, isolant la face chaude des tubes de la chaleur radiante. Cette situation devient particulièrement critique lorsqu’il reste plusieurs années avant le prochain arrêt planifié.
La Solution
Notre service breveté de détartrage à chaud des tubes élimine la suie, la calamine et les dépôts présents sur les tubes de procédé de la section radiative pendant le fonctionnement du four. Le procédé utilise des lances refroidies par eau et nettoie les tubes sans interrompre la production. Il emploie un média abrasif consommable, garantissant aucune augmentation des émissions.
Dans certaines applications, nous utilisons le système Lancescope™ de Cetek pour inspecter les zones difficiles d’accès. Nous avons également la capacité de créer en toute sécurité des ouvertures d’accès techniques, facilitant ainsi le processus de détartrage à chaud des tubes.
Les Avantages
- Réduction moyenne de la température du pont thermique de 50°F (10°C) à 100°F (38°C)
- Solution rapide et efficace à court terme
- Restaure les taux de production
À regarder : À propos du détartrage à chaud des tubes
Stabilisation à Chaud des Tubes
Le Problème
Il arrive que les supports de tubes (muraux ou de toit) dans la section radiative des réchauffeurs de procédé se détériorent, permettant aux tubes de procédé de se désaligner (fléchissement ou déformation), voire, dans les cas extrêmes, de se rompre. Cela peut entraîner une forte perturbation de la production et provoquer des arrêts non planifiés coûteux.
La Solution
Hot-tek™ a développé un service de réparation en ligne permettant de stabiliser les tubes de procédé pendant que le four reste en fonctionnement complet. Ce service évite les arrêts non planifiés et permet à l’exploitant de faire fonctionner l’unité jusqu’à la date du prochain arrêt planifié.
Les Avantages
- Évite les arrêts non planifiés coûteux
- Une réparation intermédiaire qui permet de gagner du temps et de l’argent
- Mobilisation rapide à l’échelle mondiale
À lire : Notre dernière étude de cas sur la stabilisation à chaud des tubes
À regarder : À propos de la stabilisation à chaud des tubes
Nettoyage à Chaud de la Section Convective
Le Problème
Une baisse de la production de vapeur, un pré-chauffage de procédé insuffisant et une température élevée des fumées sont des signes typiques d’un encrassement des tubes dans la section convective.
L’encrassement entraîne :
- Une augmentation de la consommation de combustible
- Une hausse des émissions
- Une élévation de la température des fumées
- Des contraintes thermiques sur les tubes, provoquant une dilatation inégale et une mauvaise répartition de la chaleur
- Une augmentation des coûts d’exploitation
- Un risque accru de rupture de tube
La Solution
Le processus de nettoyage à chaud de la section convective élimine la calamine et les dépôts sur les tubes de convection pendant le fonctionnement du four. Ce procédé utilise un média abrasif consommable projeté à travers des lances spécialement conçues, permettant d’éliminer des années d’accumulation tout en maintenant le four en service.
Cette solution d’urgence ou intermédiaire évite les pertes liées à l’arrêt du four. Toutefois, nous recommandons une approche de maintenance préventive planifiée (PPM) — notre service TubeTech™ offre des prestations de nettoyage hors ligne de pointe afin d’éviter les nettoyages d’urgence.
Les Avantages
- Amélioration du transfert thermique dans la section convective
- Augmentation de la production de vapeur
- Amélioration du préchauffage du procédé
- Réduction de la température des fumées
À lire : Notre dernière étude de cas sur le nettoyage à chaud de la section convective
À regarder : Nettoyage à chaud de la section convective
Une inspection approfondie fournit les données nécessaires à la mise en œuvre d’autres services en ligne Hot-tek™.
Les Avantages
- Réalisée pendant le fonctionnement de l’unité
- Fournit des informations sur la disponibilité de production
- Identifie les dommages à un stade précoce
- Réduit les coûts de maintenance
- Minimise les temps d’arrêt pour réparations
- Optimise la production
À regarder : À propos des services d’inspection à chaud
Consultation Gratuite avec un Expert Technique d’IGS
IGS est à votre disposition pour vous informer, répondre à vos questions et concevoir une solution efficace adaptée à vos besoins.