Principes et technologies de traitement de surface et leur application pour les échangeurs de chaleur

Résumé de l’article :

Le présent rapport technique est une étude générale portant sur l’usage des traitements de surface d’échange des échangeurs de chaleur pour améliorer leurs performances, leurs fiabilité voire faciliter les pratiques de maintenance de ces équipements.

Les fonctions des traitements de surface appliqués aux échangeurs de chaleur sont diverses : les principales sont la prévention des risques de corrosion, d’érosion et d’encrassement. C’est sur ces aspects qu’est focalisé ce rapport technique car il s’agit de phénomènes courants (et souvent associés) pour lesquelles le traitement de surface peut représenter une solution technique préventive voire curative intéressante.

Dans un premier temps, ce rapport dresse un état de l’art sur les différents principes et techniques de traitement de surface (voie humide, voie sèche (PVD, CVD), par diffusion,…etc.).

Ce rapport a également vocation d’apporter un soutien aux industriels dans les phases préliminaires à la conception mais également d’exploitation des échangeurs quant à la pertinence de l’usage de ces traitements. Pour cela il convient de réaliser :

• une analyse des risques associés à chacun des mécanismes identifiés (érosion, corrosion, encrassement) pour la technologie d’échangeur (conception, matériau) retenue. Cette analyse doit permettre la définition partielle d’un cahier des charges fonctionnel.
• d’élaborer des propositions potentiellement applicables aux équipements techniques en termes de traitements de surface pour répondre aux risques identifiés préalablement. Ce travail doit permettre une définition partielle du cahier des charges opérationnel.

Pour réaliser ces différentes étapes, ce rapport documente des pratiques, des retours d’expérience visant des traitements souvent originaux (parfois objet de brevets) et ne se limite pas aux seules technologies disponibles sur le marché (souvent limités en terme d’application).

Les applications visées dans ce rapport sont sans exclusive et ce rapport traite une très grande diversité de procédés industriels :

• cas des échangeurs dédiés aux applications à hautes températures (récupérateur sur gaz à haute température) ;
• cas des batteries à ailettes, radiateurs, aéro-réfrigérants en atmosphères humides et corrosives ;
• cas des échangeurs sur eau de mer ;
• cas des échangeurs fonctionnant avec des liquides en circuits fermés (chaudières, eaux de refroidissement, caloporteurs et frigoporteurs, fluides de procédés chimiques et agroalimentaire).

Ainsi, l’expertise issue des données identifiées et accessibles dans cette démarche s’adresse essentiellement à des industriels impliqués dans des phases de R&D visant à l’émergence de solutions techniques innovantes ou à la résolution de défaillances constatées sur un équipement.