Chaque arrêt de production sur un site industriel quel qu’il soit entraîne bien souvent des pertes d’exploitation considérables, ce qui impose aux équipes de maintenance des choix délicats. Dans un premier temps, il est indispensable d'intervenir rapidement sur l’équipement concerné afin de redémarrer la production dans les plus brefs délais. Ensuite, il faut opter pour une réparation qui offrira une protection de l’installation qui soit pérenne dans le temps.
La technologie polymère au service de la maintenance : la réparation à froid
La technologie polymère peut permettre de stopper des fuites sur conduites en charge, permettant ainsi d’éviter des arrêts inutiles. L’adhésion sera assurée sur tout support métallique abrasé, tel que la fonte, le cuivre, l’acier inoxydable, en utilisant le même métal de synthèse. L’application se déroule en deux temps avec, tout d’abord, un blocage de la fuite à l'aide d’un bâtonnet polymère qui permettra d’intervenir sur une canalisation préparée manuellement et qui durcira en l’espace de quelques minutes. La fuite étant maîtrisée de manière temporaire, le substrat peut ensuite être séché, nettoyé et abrasé, offrant un ancrage mécanique qui permettra une réparation pérenne grâce à une solution composite comprenant des résines hautes performances et plusieurs couches de fibres de renforcement.
Pour une réparation optimale, il est cepen
[Photo : Collage de coquille avec une résine suivi d’un revêtement de protection.]
Il est recommandé d’arrêter la canalisation pendant quelques heures, le temps d’effectuer un grenaillage, créant ainsi une rugosité minimale de 75 µm et une propreté à demi-blanc Sa 2,5. La réparation se déroulera soit par collage de coquilles à l'aide d’un matériau comme enduit de collage, soit de la manière présentée précédemment, c’est-à-dire par enveloppe composite. Grâce à une adhésion dépassant 200 kg/cm² à l’arrachement, des essais indépendants ont montré des pressions pouvant atteindre jusqu’à 250 bar avant destruction.
[Photo : Rechargement d’arbre et de faces de brides avec les technologies polymères.]
Récemment, après plusieurs années de recherche et développement, Belzona a lancé sur le marché un système de réparation normalisé pour les perforations et parois réduites sur canalisations pressurisées. Afin de répondre aux exigences des normes ASME PCC-2 article 4.1 et ISO/TS 24817, Belzona Superwrap a été développé pour répondre aux exigences des industries lourdes, offrant une protection normalisée sur les conduites, tés, coudes, brides ou bacs jusqu’à des températures de 85 °C et des pressions de 250 bar.
Mais les arrêts de fuite et consolidations de canalisations ne sont qu’un domaine d’application des polymères. Ils peuvent également être mis en œuvre de manière efficace pour assurer des réparations de faces de brides, de supports de canalisations, de rechargement d’arbres, de réfection des robes et toits de bacs, etc. (photos ci-dessous).
Les arrêts de production sont ainsi réduits, voire éliminés, et les propriétés mécaniques offertes par ces techniques sont excellentes, assurant la pérennité des installations.
[Photo : Inspection d’un revêtement avant la mise en eau.]
Protéger les équipements industriels
Les cuves de process exposées en immersion permanente aux solutions aqueuses et chimiques agressives ou à températures élevées requièrent une protection adéquate afin d’assurer leur intégrité et la sécurité des équipements. Les revêtements polymères sont, entre autres, utilisés depuis de nombreuses années dans les raffineries et plateformes offshore pour la protection des colonnes de lavage, absorbeurs, filtres, séparateurs et autres ballons. Aujourd’hui, suite à des retours d’expérience très positifs, nombreux sont les industriels spécifiant la mise en œuvre de revêtements polymères hautes températures à titre préventif pour protéger leurs équipements neufs. Cela permet un choix du métal de base certes moins résistant à la corrosion mais aussi moins coûteux. Ainsi, l’acier protégé par un revêtement polymère sera fré-
[Photo : Comparaison de l’état de surface d'un acier inox poli et d'un revêtement polymère.]
Fréquemment préféré à l’acier inox ou duplex, réduisant les coûts de matière et de fabrication, tout en allongeant la durée de vie de l’équipement.
La protection des matériaux entrant en contact avec l'eau issue du réseau de distribution d’eau potable doit être assurée afin de ne pas contaminer celle-ci. Plusieurs produits de rechargement et revêtements Belzona sont homologués pour le contact avec l'eau potable (WRAS – Royaume-Uni, NSF – États-Unis), offrant ainsi une protection haute performance contre l’érosion et/ou la corrosion aux cuves de stockage, pompes à plan de joint ou autres étapes du circuit de distribution de l'eau potable. Aujourd’hui, pour répondre aux exigences des normes françaises, Belzona vient de développer un revêtement spécifique pour le marché français. Ce revêtement époxy s'applique en deux couches de 250 microns chacune et, ne contenant pas de solvant, offrira une excellente protection anticorrosion dans les solutions aqueuses.
Ce revêtement dispose de l’Attestation de Conformité Sanitaire (ACS) lui permettant d’être appliqué sur les réservoirs de capacités supérieures et inférieures à 10 m³, ainsi que les canalisations de diamètres supérieurs à 63 mm.
Ce produit est conçu pour offrir une excellente barrière contre la corrosion en immersion continue jusqu’à 50 °C. Après grenaillage de la surface jusqu’à obtention d'une rugosité minimale de 75 microns et une propreté Sa 2,5, l’application de ce revêtement peut être effectuée à la brosse ou par pulvérisation. Afin d’assurer l'intégrité du revêtement, il peut être inspecté au peigne électrique. Ce revêtement, sans solvant, durcit en quelques heures et peut être mis en eau après 7 jours de séchage à 20 °C. Le délai de retour en service peut être grandement réduit par élévation de la température de l'environnement.
Ces revêtements industriels ont fait leurs preuves auprès de nombreuses industries, et sont désormais en mesure d’offrir une protection haute performance pour l’industrie de l’eau potable.
Améliorer les performances des machines tournantes
La technologie de revêtement époxy sans solvant permet de développer des produits possédant les caractéristiques requises pour une situation donnée. Ainsi, les produits développés par Belzona permettent de répondre à une multitude de problématiques industrielles, telles que l’érosion-corrosion, l’abrasion, la cavitation, mais aussi l'amélioration des performances des pompes centrifuges.
En effet, dans les équipements pompant des fluides non ou peu chargés en particules solides, il est possible de réduire la consommation électrique et d’améliorer les propriétés hydrauliques en modifiant l’état de surface de la pompe. Afin d’obtenir le meilleur rendement possible, les fabricants de pompes travaillent sur l'état de surface le plus lisse possible afin de réduire les turbulences du fluide.
(Au graphique ci-dessus). Aussi, Belzona a développé des revêtements proposant des propriétés hydrophobiques, offrant de bien meilleures performances qu’un revêtement traditionnel.
Les conséquences de l’état de surface sur les performances hydrauliques vont être une réduction de la résistance et des frictions. Le schéma ci-dessous présente les courbes de performance d’une pompe centrifuge mono-étagée à plan de joint testée par un laboratoire indépendant afin de démontrer les bénéfices du revêtement Belzona (diamètres d’aspiration et de refoulement 250 mm).
Une pompe neuve, non revêtue, fonctionnant à 1300 tr/min, offrait un débit de 875 m³/h avec une hauteur de refoulement de 26,5 mètres, et un rendement optimum de 83,5 %.
Les essais montrent une amélioration du rendement de 6 %, ainsi qu'une réduction de la consommation électrique de 5,1 kW au point de fonctionnement. Si l'on considère la pompe en service pendant 5000 heures par an, le gain énergétique annuel…
[Photo : Courbe de performance d'une pompe neuve avant et après application d’un revêtement polymère.]
Ceci peut être obtenu par polissage du métal choisi, tel que l’acier inoxydable. Cependant, ce procédé est long et coûteux. Cet état de surface peut également être obtenu par application d’un revêtement anticorrosion sur la volute et le rouet de pompe d'un métal de base moins coûteux. L'état de surface du revêtement Belzona a été mesuré comme étant quinze fois plus lisse qu'un acier inox poli (gra-
[Photo : Les conséquences de l’état de surface sur les performances hydrauliques vont être une réduction de la résistance et des frictions.]
Représenterait environ 25 500 kWh.
Des résultats similaires ont été mesurés par de nombreux fabricants de pompes à travers le monde, et les retours d’expériences sur les équipements industriels rechargés et protégés avec ce revêtement montrent qu'il est possible d’atteindre un rendement supérieur à celui d'une pompe neuve. Aussi, il est possible de résoudre des problèmes spécifiques, tels que l'augmentation de la hauteur de refoulement ou du débit de l’équipement.
Conclusions
Ainsi, les solutions évoquées dans cet article, fabriquées selon les normes qualité ISO 9001/2008, sont largement utilisées à travers le monde et offrent une alternative fiable en comparaison avec les méthodes traditionnelles de réparation.
L’alternative de la réparation à froid a fait la démonstration de sa rentabilité et de sa pérennité. Les solutions polymères permettent également de protéger les équipements neufs, allongeant ainsi leur durée de vie, de considérer des choix de matériaux moins coûteux lors de l'investissement en vue de les protéger avec un revêtement approprié, diminuant ainsi les coûts en termes d’investissement mais aussi d’exploitation. Elles contribuent également à optimiser les rendements de certaines machines tournantes, augmentant d’autant leur efficience énergétique.
[Publicité : LE GUIDE des nouveautés techniques 2010]
