Érosion des tubes de chaudières à lit fluidisé circulant (LFC)

Revêtements HVTS pour les tubes de chaudières à LFC

Grâce aux décennies d’expérience d’IGS avec plus de 500 applications de revêtements par pulvérisation thermique à haute vitesse (HVTS) dans les chaudières à lit fluidisé circulant (LFC) dans le monde entier, les durées de fonctionnement sont maximisées et la fréquence et les coûts des arrêts de production sont fortement réduits pour les chaudières à LFC au charbon.  Ces dix dernières années, le revêtement IGS 8450 appliqué par technologie HVTS a été utilisé avec succès pour protéger les tubes de chaudière de manière évolutive (nous ajustons l’épaisseur du revêtement en fonction des taux d’usure spécifiques à différents endroits), gérable de manière proactive et entièrement rénovable contre l’érosion due aux cendres volantes et contre la corrosion sous l’action des flammes. Grâce à notre service, la réparation mécanique de tubes des chaudières à lit fluidisé circulant devient inutile.

ÉROSION-CORROSION DES MURS D’EAU DANS LES CHAUDIÈRES À LIT FLUIDISÉ CIRCULANT

De par leur conception, les chaudières à LFC offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux chaudières conventionnelles, y compris leur capacité à brûler de nombreux types de carburants ainsi que des températures de combustion moindres qui réduisent les émissions.  Le tiers inférieur de ces chaudières est généralement protégé par un matériau réfractaire coulable, mais les deux tiers restants présentent des tubes exposés pour maximiser les transferts thermiques rayonnants et convectifs.  Ces chaudières fonctionnent en brûlant un carburant dans un lit fluidisé de particules non combustibles.

À mesure que les particules du matériau du lit circulent dans le four, petit à petit, elles provoquent une perte d’épaisseur au niveau du mur d’eau ou des panneaux de l’évaporateur du four par des mécanismes d’érosion-corrosion (une conséquence inévitable de cette conception de chaudière).  La corrosion due aux flammes se produit typiquement à l’interface réfractaire entre le mur d’eau et l’évaporateur, sur les joints des soudures réalisées sur le site (typiquement 4 à 8 mètres au-dessus de l’interface réfractaire), et au niveau des tubes en amont des entrées cyclones au sommet du four à cause des cendres volantes qui sortent du four et pénètrent dans les cyclones.

 

REVÊTEMENT HVTS SUR SITE POUR RÉDUIRE LA PERTE D’ÉPAISSEUR AU NIVEAU DES CHAUDIÈRES À LFC

Le revêtement IGS 8450 appliqué par projection thermique à haute vitesse est idéal pour protéger les tubes des chaudières à LFC contre la corrosion due aux flammes et la perte d’épaisseur de métal due à l’érosion causée par les cendres volantes.  Pour les chaudières à LFC, IGS applique des matériaux fortement alliés sur des composants céramiques et métalliques de manière à produire une couche homogène (particles typiquement inférieures à 50 µm), dure (typiquement supérieure à 1200 Hv300) et résistante offrant des propriétés optimales d’application et de performance pour les chaudières à LFC. Nous utilisons uniquement de véritables procédés d’application à haute vitesse où l’atomisation du matériau se produit en amont ou à l’intérieur d’un courant de gaz supersonique, la seule manière d’obtenir des propriétés optimales de revêtement nécessaires pour des performances fiables, durables et prévisibles.

AVANTAGES DES REVÊTEMENTS IGS APPLIQUÉS PAR LA TECHNOLOGIE HVTS

Les revêtements IGS appliqués par la technologie HVTS offrent à nos clients les avantages suivants par rapport aux autres solutions de projection thermique et de revêtement :

  • Nous gérons de manière proactive le revêtement HVTS pour éviter toute destruction des tubes de chaudière. Avec la technologie IGS, le revêtement HVTS devient une barrière de protection sacrificielle contrôlée qui évite la destruction des tubes et donc élimine la nécessité de restaurer régulièrement ces tubes dans les fours à LFC.
  • Le revêtement HVTS est totalement évolutif, ce qui donne aux clients l’opportunité de prolonger leurs durées de fonctionnement entre les arrêts, avec l’assurance de ne pas subir de fuites de tubes, et de maximiser le retour sur investissement de leurs équipement de production.
NOTRE EXPÉRIENCE DE REVÊTEMENT DE MÉTAUX DANS LES CHAUDIÈRES À LFC

IGS est le pionnier de l’utilisation de revêtements appliqués par projection thermique dans les chaudières à LFC.  Nous avons réalisé plus de 500 applications sur LFC au cours des deux dernières décennies.  Grâce à notre vaste expérience d’applications, IGS est devenu le leader en connaissance des matériaux, des technologies d’application, des installations, des rénovations et des méthodes opérationnelles.  Nous sommes simplement mieux positionnés pour savoir ce qui fonctionne dans de nombreux types de chaudières à LFC utilisant des carburants très variés dans le monde entier.  Là où d’autres expérimentent encore, IGS dispose de solutions fiables et éprouvées.

DES SOLUTIONS OPTIMISÉES POUR PROTÉGER CONTRE LA DESTRUCTION DES TUBES DE CHAUDIÈRE À LFC

Grâce à notre expérience et à nos connaissances acquises pendant les 10 dernières années, nous avons développé des matériaux et des méthodes d’application uniques afin de créer des barrières de protection fiables et prévisibles dans les chaudières à LFC fonctionnant dans les conditions les plus éprouvantes qui existent.  Nous en avons tiré les enseignements suivants :

  • Pour que l’utilisation de revêtements appliqués par projection thermique reste avantageuse d’un point de vue économique, le substrat sous-jacent ne doit pas avoir été mis à nu. Il n’est pas logique d’investir dans des revêtements appliqués par projection thermique tout en investissant temps et argent pour la restauration des tubes de chaudière.  IGS a fait ses preuves dans ce domaine.
  • Les matériaux doivent avoir des propriétés spécifiques pour protéger de façon fiable les tubes de chaudière sur plusieurs cycles de mise à l’arrêt et sur l’ensemble de la durée de vie de la chaudière. Les propriétés de dureté, de résistance et de contraintes résiduelles sont des caractéristiques essentielles pour savoir si les revêtements vont s’user de manière contrôlée, sans causer des problèmes secondaires dans le four (destruction accélérée des tubes à l’interface avec le revêtement, usure localisée accélérée en cas de destruction localisée du revêtement).

 

Les revêtements IGS évitent l’usure localisée accélérée des murs d’eau des chaudières à LFC
  • La gestion à long terme de la protection des tubes de chaudière est un défi qui va plus loin que l’application initiale. Contrairement à de nombreux environnements où des revêtements/couches de protection sont utilisés dans les chaudières à LFC, les systèmes de protection des tubes de chaudière tels que le revêtement HVTS d’IGS constituent une couche sacrificielle.  Cela signifie que, pour être efficace, il doit être possible de rénover ce système de protection dès que nécessaire. IGS crée de la valeur pour ses clients, non seulement en fournissant du personnel qualifié et des solutions exclusives de revêtements HVTS, mais aussi grâce à des inspections effectuées par des experts et une modélisation de la destruction. Nous spécifions les matériaux à appliquer, les épaisseurs et les emplacements, à la fois lors de l’application initiale et lors de rénovations périodiques. Ce cahier des charges garantit des performances fiables et sûres.
IGS réalise des essais d’érosion à haute température en interne
NOUS PROPOSONS UNE EXPERTISE ET DES SERVICES SUR SITE POUR LES CHAUDIÈRES À LFC DANS LE MONDE ENTIER

Les revêtements HVTS d’IGS créent de la valeur pour les propriétaires et exploitants de chaudières à LFC en garantissant un fonctionnement fiable et prévisible de ces équipements de production. Les clients qui considèrent que la fiabilité et la sûreté de fonctionnement de leurs unités sont critiques pour leurs revenus et/ou leurs clients, pourront constater les retombées économiques de la technologie IGS ainsi que de l’approche garantissant la fiabilité des chaudières à LFC.  Grâce à nos activités stratégiquement localisées en Amérique, en Europe, en Afrique, dans la CEI, au Moyen-Orient et en Asie-Pacifique, nous nous efforçons de créer de la valeur pour nos clients du monde entier en garantissant des performances fiables et sûres à leurs équipements de production critiques.

Pour en savoir plus sur nos solutions destinées aux chaudières à lit fluidisé bouillonnant (LFB) et à lit fluidisé circulant (LFC).

Nous contacter: [email protected]  +33 783 33 73 58.