Liste de contrôle pour l'achat de matériaux et d'échangeurs de chaleur à eau marine et à eau de...
Lors de l'achat d'échangeurs de chaleur à eau de mer, il est recommandé de prendre en compte simultanément la zone d'échange thermique, les matériaux et les limites de fonctionnement. Les ions chlorure, l'oxygène dissous, les contaminants, les sédiments, l'encrassement biologique, l'eau stagnante, les débits et les combinaisons de métaux différentes dans l'eau de mer affectent tous la corrosion et la longévité. Pour les échangeurs de chaleur sur les navires, les plates-formes offshore, le dessalement, les usines en bord de mer et les installations portuaires, le choix des matériaux, leur fonctionnement et leur maintenance sont souvent plus importants que le prix initial.
Vous pouvez consulter le site à partir de Catalogue de produits Échangeur de chaleur à plaques amovibles, Échangeur de chaleur à plaques soudées à grand écart et Échangeur de chaleur à coque et tube et d'autres produits. Si le projet implique de l'eau de mer ou de l'eau de refroidissement à haute teneur en chlorure, il est recommandé d'écrire clairement les conditions de l'eau de mer, la filtration, les préférences en matière de matériaux et les exigences de mise en service dans le Formulaire de demande.
1. Les conditions de travail de l'eau de mer doivent d'abord être décrites clairement
Il est recommandé à l'acheteur d'indiquer au minimum la source de l'eau de mer, la plage de température, les ions chlorure, les sédiments, si elle contient des polluants, s'il y a une adhésion biologique, la précision de la filtration, le débit de conception, si elle est arrêtée pendant une longue période, si elle est vidangée régulièrement, si une protection cathodique est utilisée et si l'équipement est installé sur un navire ou à terre. Sans ces données, les fournisseurs ne peuvent recommander que des matériaux basés sur leur expérience, ce qui est très risqué.
| Élément de données | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Température de l'eau de mer | Affecte la corrosion et le transfert de chaleur |
| Temps de stagnation | L'eau de mer stagnante peut augmenter le risque de corrosion localisée |
| Filtration | Réduit le colmatage et l'abrasion des tubes/canaux |
| Débit | S'il est trop bas, il se déposera facilement ; s'il est trop élevé, cela risque d'éroder le film protecteur |
| Combinaisons de matériaux | Des métaux différents peuvent former une corrosion galvanique |
| Méthode de débogage | La formation initiale d'un film protecteur dépend de la qualité de l'eau et des conditions d'exploitation |
2. Valeur et limites de l'alliage cuivre-nickel
Les informations du Nickel Institute sur la résistance à la corrosion des alliages cuivre-nickel indiquent que les alliages cuivre-nickel 90-10 et 70-30 reposent sur un film de surface protecteur formé avec de l'eau de mer pour maintenir la résistance à la corrosion. Le premier contact avec de l’eau de mer propre et oxygénée est important pour la formation d’un film de haute qualité. Les informations de la Copper Development Association indiquent également que le côté eau des tuyaux en alliage de cuivre doit former une couche protectrice dans l'eau de mer propre et oxygénée, soulignant que l'eau contaminée ou les particules solides contenant du chlore peuvent provoquer des problèmes de corrosion dans des conditions défavorables.
Cela montre que le cuivre-nickel n’est pas un matériau qui « ne se corrode jamais », mais plutôt un matériau qui nécessite une mise en service, un contrôle du débit et une gestion de la qualité de l’eau appropriés. L'acheteur doit demander au fournisseur les qualités recommandées, la plage de débit, la filtration, le débogage, la vidange d'arrêt et les méthodes de connexion métalliques différentes.
3. Le titane et l'acier inoxydable ne sont pas une solution panacée
Le titane présente de forts avantages en matière de résistance à la corrosion dans de nombreux projets d'échange thermique à l'eau de mer, mais il convient de prêter attention aux effets galvaniques lorsqu'il est combiné avec des alliages de cuivre, de l'acier au carbone ou d'autres matériaux. Les documents de sélection des matériaux de la Copper Development Association mentionnent que les filtres sont utilisés pour réduire les problèmes pouvant provoquer le blocage et l'encrassement des tubes d'échange thermique, et abordent également les problèmes de corrosion galvanique lorsque les tubes en titane sont combinés avec des chambres à eau et des plaques tubulaires en alliage à base de cuivre. L'acier inoxydable duplex, l'acier super duplex et les alliages à haute teneur en nickel nécessitent également un jugement basé sur la température, les ions chlorure, les écarts, le soudage et le coût.
4. La filtration et l'entretien font partie du choix des matériaux
Les filtres, les filtres à panier, la filtration à contre-courant, les interfaces de nettoyage et les conceptions de drainage dans les systèmes d'eau de mer ne sont pas des accessoires optionnels. Le limon, les crustacés, les algues, les débris de plastique et l’encrassement biologique peuvent obstruer les canaux des tuyaux ou des dalles. Si vous choisissez le mauvais filtre, des matériaux coûteux ne garantiront pas un fonctionnement stable de l'équipement. L'acheteur doit demander au fournisseur s'il recommande une préfiltration, s'il doit être détachable pour inspection, s'il peut être nettoyé chimiquement et si des mesures anti-adhésion biologique sont nécessaires.
5. Problèmes d'eau de mer liés aux différents types d'échangeurs de chaleur
| Tapez | Mise au point |
|---|---|
| Refroidisseur d'eau de mer à coque et tube | Tuyaux, plaques tubulaires, chambres à eau, filtration, nettoyage mécanique |
| Échangeur de chaleur à plaques | Matériaux de plaque, joints, nettoyage d'ouverture de plaque, ions chlorure |
| Type de plaque brasée | Matériaux et risques de nettoyage non amovibles |
| Plaque soudée | Soudures, matériaux, CIP, blocage de canaux |
| Alternatives côté air | Si les coûts de maintenance de l'eau de mer sont élevés, évaluez le refroidissement par air |
6. Questions auxquelles les fournisseurs doivent répondre
L'acheteur peut demander au fournisseur de répondre : pourquoi le matériau est recommandé, s'il existe des conditions de travail similaires à l'eau de mer, quelles sont les exigences de filtration, comment déboguer et arrêter, s'il existe un risque de couples galvaniques métalliques différents, comment juger le cycle de nettoyage, comment fournir des certificats de matériaux et des tests de pression, et si des instructions de maintenance peuvent être fournies. Si un fournisseur dit seulement « le titane est le meilleur » ou « le 316L suffit » mais ne peut pas expliquer les limites, des éclaircissements techniques supplémentaires seront nécessaires ultérieurement.
7. Conclusion de l'approvisionnement
La clé pour acheter des échangeurs de chaleur à eau de mer est de juger ensemble la sélection des matériaux, la filtration du système, la mise en service, l’arrêt, le nettoyage et l’expérience du fournisseur. Le cuivre-nickel, le titane, l'acier duplex ou d'autres matériaux peuvent tous convenir à certains scénarios, ou ils peuvent causer des problèmes de mauvaise qualité de l'eau, de stagnation, de débit ou de combinaisons de matériaux. La soumission des conditions de l'eau de mer et des limites du projet via le Formulaire de demande peut aider les fournisseurs à donner des recommandations plus précises sur les matériaux et la structure.
7. Il est recommandé de noter les conditions de corrosion spécifiques aux projets en eau de mer
Les risques de corrosion dans les systèmes d'eau de mer proviennent de facteurs tels que les ions chlorure, l'adhésion biologique, le débit, la température, la teneur en sable, les contaminants, l'eau stagnante et la corrosion galvanique. Le simple fait d'écrire « eau de mer » ou « utilisation marine » ne suffit généralement pas. L'acheteur peut préciser s'il s'agit d'eau de mer ouverte, de refroidissement fermé, de refroidissement central de navire, de dessalement d'eau de mer, de prise d'eau près du rivage ou d'un système d'eau de mer aquacole/industriel ; cela peut également expliquer la température de l'eau de mer, la teneur en sable, si elle est filtrée, si elle est nettoyée régulièrement et si elle est arrêtée pour le stockage de l'eau à long terme. Dans des conditions différentes, le choix des matériaux et de la structure sera considérablement différent.
Le Nickel Institute et la Copper Development Association ont publié des informations sur la sélection des matériaux pour les alliages cuivre-nickel et les systèmes à eau de mer. L'acheteur peut utiliser ces informations comme base pour les discussions sur les matériaux, mais les matériaux spécifiques doivent toujours être confirmés par les spécifications du projet, les conditions de travail et le jugement technique du fournisseur. Les discussions courantes incluent le titane, le cuivre-nickel, l'acier inoxydable, l'acier duplex, les revêtements ou les pièces non métalliques, etc., mais ne peuvent être déterminées indépendamment de la température, du débit, de la contamination et du coût.
8. Demandez au fournisseur d'expliquer les limites de l'anticorrosion lors de toute demande de renseignements.
Les fournisseurs d'échangeurs de chaleur à eau de mer peuvent décrire les matériaux recommandés, les hypothèses applicables, les méthodes de nettoyage, les exigences de filtration, les hypothèses de débit admissible ou de chute de pression, si des anodes sacrificielles sont nécessaires, s'il existe un risque de corrosion galvanique, les recommandations de maintenance en cas de panne et les options de pièces de rechange. Pour les types de plaques avec joints, les matériaux des joints et des plaques doivent également être confirmés ; pour les types de coques et de tubes, les tuyaux, plaques tubulaires, coques, revêtements et connexions doivent être confirmés ; pour les équipements de type plaques soudées ou à canaux larges, les risques de nettoyage et de colmatage doivent être confirmés.
9. Soumettez ensemble des photos sur place et des informations sur la qualité de l'eau
Les projets en eau salée dépendent fortement des conditions du site. Si vous remplacez un ancien équipement, il est recommandé de télécharger des photos, des plaques signalétiques, des emplacements de corrosion, des emplacements de fuites, des dossiers de nettoyage et une analyse de la qualité de l'eau de l'ancien équipement. S'il s'agit d'un nouveau projet, il est recommandé de télécharger le diagramme de flux, l'emplacement d'installation, le schéma de filtration et les spécifications des matériaux. Des instructions supplémentaires sur le formulaire de demande peuvent être écrites : "Veuillez énumérer la base de sélection des matériaux, les hypothèses anticorrosion, les recommandations de nettoyage et d'entretien et les conditions non applicables." Cela incitera les fournisseurs à réagir avec plus de prudence et pourra également aider les acheteurs à identifier les devis qui ne contiennent que des promesses générales.
10. Notez clairement les suggestions matérielles et les limites de responsabilité
La sélection des matériaux pour les échangeurs de chaleur à eau de mer implique souvent des recommandations de fournisseurs, des spécifications d'instituts de conception, des sociétés de classification ou des exigences du propriétaire. L'acheteur doit éviter de rendre la phrase « le fournisseur est responsable de l'adéquation des matériaux » trop générale. Une manière plus claire est la suivante : l'acheteur fournit la qualité de l'eau, la température, le débit, la filtration, le mode de fonctionnement et les spécifications du projet ; le fournisseur fait des suggestions importantes et des conditions non applicables sur la base de ces données ; le matériel final est confirmé par la partie technique et inscrit dans la commande. Cela rendra les limites des responsabilités plus claires et évitera aux fournisseurs de faire des promesses excessives lorsque les informations sont insuffisantes.
L’étape du devis peut également demander au fournisseur de lister les hypothèses de maintenance. Il s'agit par exemple de savoir si un rinçage régulier est nécessaire, si l'eau stagnante doit être évitée, si l'encrassement biologique doit être éliminé, si des joints de secours ou des intervalles d'inspection des faisceaux de tubes sont recommandés. Pour les navires ou les projets offshore, les vibrations du transport, l'environnement de brouillard salin, la protection de l'emballage et l'acquisition de pièces de rechange doivent également être pris en compte dans le jugement d'achat. Le véritable coût des équipements d’eau de mer ne réside pas seulement dans le prix de l’équipement, mais également dans le contrôle de la corrosion à long terme et dans les risques d’indisponibilité.
Sources de données et liens vers des sites
- Informations sur la résistance à la corrosion par l'eau de mer du Nickel Institute des alliages cuivre-nickel : https://nickelinstitute.org/en/nickel-applications/copper-nickel-alloys/corrosion-resistance-of-copper-nickel-alloys/
- Informations sur la mise en service, l'arrêt et le fonctionnement des échangeurs de chaleur à eau de mer de la Copper Development Association : https://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/seawater_system_design/heat_exchangers_piping/heat_exchangers_and_piping.html
- Informations sur la sélection des matériaux du système d'eau de mer de la Copper Development Association : https://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/seawater_system_design/materials_selection.html
- Échangeur de chaleur à plaques amovibles HeatEx Direct : https://heatexdirect.com/fr/products/shanghai-heat-transfer-equipment-co-ltd/gasketed-plate-heat-exchanger
- Échangeur de chaleur à plaques soudées à grand écart HeatEx Direct : https://heatexdirect.com/fr/products/shanghai-heat-transfer-equipment-co-ltd/wide-gap-welded-plate-heat-exchanger
- Échangeur de chaleur à calandre et tubes HeatEx Direct : https://heatexdirect.com/fr/products/siping-viex-heat-exchange-equipment-co-ltd/tubular-heat-exchanger