Un client au Kazakhstan recherchait un remplacement plus durable pour des sections de tuyaux en acier utilisées dans un système de transport de poudre abrasive à sec.
La canalisation existante était exposée à une érosion continue par les particules, et plusieurs sections présentaient déjà une usure interne évidente. Le client souhaitait une solution qui puisse améliorer la résistance à l'usure sans créer de problèmes d'installation lors du remplacement des tuyaux d'origine.
Pour ce projet, nous avons proposé des tuyaux en acier revêtus d'anneaux en céramique d'alumine segmentés.
Contrairement au revêtement traditionnel en carreaux de céramique, chaque anneau en céramique couvre la circonférence interne complète du tuyau. Pour les sections de tuyaux droites, cela crée une surface résistante à l'usure relativement continue et élimine les joints de carreaux longitudinaux autour de la paroi du tuyau.
Le tuyau extérieur en acier offre une résistance structurelle et supporte les connexions de bride, tandis que le revêtement en céramique d'alumine protège la surface interne du contact avec les particules abrasives.
Un détail sur lequel nous nous sommes concentrés : le diamètre intérieur fini
Pour les tuyaux de remplacement, l'épaisseur de la céramique ne peut pas être considérée séparément de l'alésage fini.
Une fois les anneaux en céramique installés à l'intérieur du tuyau en acier, le diamètre de flux disponible devient plus petit. Si les dimensions de la canalisation d'origine sont copiées sans tenir compte du revêtement en céramique, le tuyau de remplacement peut avoir un passage interne plus petit que prévu.
Dans les systèmes de transport pneumatique, cela peut influencer la vitesse locale du gaz et la perte de pression.
Pour le projet kazakh, les dimensions du tuyau et le revêtement en céramique ont donc été examinés ensemble afin que le diamètre intérieur fini requis puisse être maintenu aussi fidèlement que possible.
Ceci est particulièrement important au niveau des raccords de bride.
Une différence notable entre l'alésage revêtu de céramique et la canalisation adjacente peut créer une épaule interne. De telles zones peuvent perturber le flux de particules et devenir de nouveaux points d'usure localisés.
Les détails de bride et de revêtement ont été examinés ensemble
Le tuyau de remplacement devait s'adapter à la canalisation existante, de sorte que les dimensions extérieures seules n'étaient pas suffisantes.
Lors de la revue de conception, l'attention a été portée sur l'agencement des brides, la longueur totale du tuyau, l'alésage interne en céramique et la position où le revêtement en céramique se terminait à chaque extrémité.
L'objectif était d'éviter de laisser de l'acier exposé inutilement au niveau de la connexion tout en gardant le tuyau adapté à une installation avec le système existant.
Pour les sections de tuyaux sur mesure revêtues de céramique, ces petits détails dimensionnels déterminent souvent si le remplacement fonctionne sans problème sur site.
Pourquoi les anneaux en céramique ont été sélectionnés
Le projet concernait principalement des sections de tuyaux droites transportant des matériaux secs abrasifs.
Pour ce type d'application, les anneaux en céramique offrent plusieurs avantages pratiques.
La céramique entoure la circonférence complète du tuyau, offrant une protection contre l'usure dans toutes les directions. La structure annulaire réduit également le nombre de joints longitudinaux par rapport aux carreaux de céramique installés individuellement.
Dans le même temps, la qualité et l'épaisseur de la céramique peuvent être sélectionnées en fonction des conditions de fonctionnement réelles plutôt que d'utiliser une configuration standard pour chaque canalisation.
Pour les coudes, les réducteurs ou les raccords plus compliqués, un arrangement de revêtement différent peut toujours être nécessaire car le schéma d'usure et la géométrie sont différents.
Les hautes températures nécessitent un examen séparé
Un autre point discuté lors du projet était la température de fonctionnement.
La céramique d'alumine elle-même a une excellente résistance aux hautes températures, mais le tuyau complet ne peut pas être évalué uniquement en fonction du matériau céramique.
La méthode de fixation, la dilatation thermique entre la coque en acier et le revêtement en céramique, le cyclage thermique et les conditions mécaniques doivent également être pris en compte.
Pour cette raison, les canalisations revêtues de céramique à plus haute température sont examinées comme un système complet avant que la structure de revêtement finale ne soit confirmée.
Production et inspection
Avant l'expédition, les sections de tuyaux revêtues de céramique ont été vérifiées pour les dimensions principales et l'état du revêtement.
Une attention particulière a été portée à :
- Dimensions et alignement des brides
- Longueur totale du tuyau
- Alésage fini revêtu de céramique
- Positionnement des anneaux en céramique
- État du revêtement aux deux extrémités du tuyau
- Revêtement extérieur et protection d'emballage
Les tuyaux finis ont été préparés pour le transport avec une protection supplémentaire autour de la bride et des extrémités revêtues de céramique pour réduire le risque de dommages par impact lors de la manipulation.
Une solution pratique de protection contre l'usure pour l'industrie kazakhe
Le Kazakhstan possède de vastes industries minières, de production d'énergie et de traitement des minéraux, dont beaucoup utilisent des systèmes pneumatiques ou mécaniques pour transporter des matériaux en vrac abrasifs.
Pour les sections de tuyaux droites dans ces systèmes, les tuyaux en acier revêtus d'anneaux en céramique peuvent offrir une combinaison pratique de résistance structurelle et de protection contre l'usure interne.
La conception finale, cependant, doit toujours être basée sur plus que la seule dureté de la céramique.
Les dimensions des tuyaux, l'alésage fini, les raccords de bride, la température de fonctionnement et la position d'usure réelle doivent tous être pris en compte ensemble.
ELACERA fournit des sections de tuyaux sur mesure revêtues de céramique selon les plans du projet et les exigences opérationnelles.
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