Les plaques PFA réduisent les coûts de maintenance dans une raffinerie

La raffinerie OMV de Schwechat exploite, entre autres, une usine de production d'acide sulfurique. La zone du condenseur de l'usine est particulièrement exposée aux attaques acides. Les problèmes de corrosion dans cette zone et les travaux de maintenance associés limitaient visiblement l'exploitation économique de l'usine. Grâce à un nouveau concept de revêtement des plaques AGRU PFA, les coûts de maintenance ont pu être réduits de moitié. En même temps, les intervalles de maintenance et la fiabilité opérationnelle ont été augmentés. INWA AG, spécialisée dans la production d'échangeurs de chaleur, a déjà reconstruit et renouvelé de cette manière trois condenseurs pour OMV AG.

La plus grande entreprise industrielle d'Autriche raffine des produits pétroliers et pétrochimiques sur son site de Schwechat. Au cours de ce processus, le pétrole brut et le gaz naturel sont transformés en carburants, huiles et produits spéciaux de haute qualité à l'aide de composants d'usine appropriés. Les produits résiduels sont valorisés thermiquement dans une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité. Un système d'épuration des gaz de combustion (SNOx) placé en aval nettoie les gaz de combustion et permet ainsi d'utiliser des combustibles à haute teneur en soufre dans la centrale de cogénération.

La condensation des gouttelettes d'acide sur les surfaces métalliques entraînerait ce que l'on appelle la "corrosion au point de rosée", dans laquelle les aciers normaux et même les aciers inoxydables sont immédiatement détruits. Afin de créer une résistance suffisante aux conditions d'application hautement agressives, on a souvent recours à une structure multicouche composée des matériaux suivants : revêtement en pierre chimique, couche de verre mousse, plaques PTFE non soudées, couche de protection chimique et bac en acier au carbone.

L'ancien revêtement fuyait déjà

Cette variante de revêtement a également été utilisée par OMV, mais en raison de l'augmentation significative des travaux de maintenance, des arrêts d'exploitation et des coûts de réparation qui en découlent, la rentabilité de l'usine SNOx a considérablement diminué au fil du temps. Au cours des travaux de réparation, il est apparu que la conception multicouche ne permettait pas d'obtenir un système de revêtement étanche à long terme. L'acide sulfurique avait déjà corrodé le bac en acier au carbone. Par conséquent, il a fallu retirer le système de revêtement, qui était déjà imbibé d'acide, à grands frais de sécurité et, dans une étape ultérieure, réhabiliter la structure en acier ainsi que le revêtement. En raison des arrêts d'exploitation existants et de l'augmentation des coûts de réparation, OMV a décidé de remanier fondamentalement la zone du condenseur. La nouvelle solution devait permettre d'accroître la fiabilité opérationnelle, de prolonger les intervalles de maintenance et de réduire considérablement les coûts de maintenance.

L'objectif principal du développement était de sélectionner un système de revêtement capable de résister aux conditions d'exploitation difficiles et de répondre aux objectifs spécifiés du projet. Au cours du processus de sélection, différents systèmes de revêtement ont été évalués et analysés. Grâce à son expérience dans le domaine des revêtements PFA pour les condenseurs d'acide sulfurique, INWA AG a pu s'appuyer sur des références à long terme qui démontrent de manière impressionnante la fonctionnalité de ce système de revêtement.

Le revêtement PFA d'AGRU testé pendant un an dans des conditions extrêmes

AGRU a désigné un institut d'essai suédois à réaliser un test à long terme. Les plaques AGRU PFA naturelles ont été testées pendant un an dans les conditions d'exploitation en vigueur (260 °C, acide sulfurique à 98 %). Malgré les conditions agressives, aucun changement significatif n'a été constaté dans les propriétés du produit après un an.

Sur la base des références à long terme disponibles et de l'enquête menée, la variante de revêtement à point fixe PFA a été spécifiée comme le système de revêtement optimal, raison pour laquelle INWA AG a été chargée en 2018 de convertir la première des quatre sections de l'usine.

Le revêtement à point fixe PFA offre des possibilités de réparation simples, car le film peut être à nouveau soudé de manière étanche après une préparation adéquate en cas de dommages. Il n'est donc plus nécessaire de procéder à des réparations spéciales coûteuses avec différents matériaux à l'avenir.

Le revêtement à point fixe PFA

Dans le système de revêtement PFA à point fixe, une plaque naturelle en PFA est fixée à un fond en acier par une méthode de fixation mécanique telle que des boulons ou des vis. Ce système est principalement utilisé dans les applications de gaz de fumée et les installations de désulfuration jusqu'à 260 °C. Afin de pouvoir sceller la structure multicouche en PFA, un capuchon de couverture thermoformé a été développé en coopération entre INWA AG et AGRU, qui a été utilisé avec succès dans toutes les phases d'expansion.

En tant que fournisseur de systèmes, AGRU a été en mesure de fabriquer tous les produits PFA requis et a ainsi apporté une contribution importante à la réalisation de ce projet. Au total, à partir de 2021, trois condenseurs ou échangeurs de chaleur ont été reconstruits avec succès depuis 2018, en utilisant 1 700 m² de plaques de PFA en 2,3 mm et 1, 5 mm d'épaisseur. La dernière phase de ce projet est planifiée depuis un certain temps et aura lieu à l'été 2022. Les produits PFA installés étant des composants de l'usine soumis à de fortes contraintes, la production de PFA a été inspectée et contrôlée par INWA AG et OMV au moyen d'audits réguliers.

Conclusion - La solution AGRU semble comme neuve après trois ans de fonctionnement

Au cours d'une inspection de l'usine, qui a été renouvelée en 2018, aucun dommage ou anomalie n'a été constaté sur le revêtement PFA. Comme l'a résumé le responsable du projet et ingénieur principal en fiabilité chez OMV, M. DI (FH) Ronald Hoffer, après avoir inspecté l'installation : "Malgré les conditions d'application très agressives, le revêtement PFA ne présente aucun dommage ou changement significatif après une période d'exploitation de trois ans. C'est comme si le film venait d'être installé".