Base de connaissances
En bref
Sur les navires, les plateformes offshore et les installations côtières, le moteur est généralement refroidi par un circuit fermé d'eau douce, et un échangeur à plaques transfère cette chaleur à l'eau de mer. L'eau de mer reste dans une partie courte et bien protégée du système et n'atteint jamais le moteur. TECS Engineering conçoit et livre des solutions d'échangeurs à plaques pour ces applications.
En mer, le fluide de refroidissement est gratuit et illimité, mais c'est aussi le pire liquide qu'un moteur puisse avoir à affronter. L'eau de mer transporte du sel, du sable, des coquillages et des organismes marins, et elle attaque la plupart des métaux dont est fait un moteur. C'est pourquoi un navire, une plateforme offshore ou une centrale côtière laisse rarement l'eau de mer approcher du moteur. Un échangeur à plaques se place entre les deux ; ce guide explique pourquoi il est le choix habituel dans ce cas et ce qui est demandé à l'acheteur lors de la commande.
Tenir l'eau de mer à l'écart du moteur
La configuration courante s'appelle le refroidissement centralisé. Le moteur et ses auxiliaires sont refroidis par un circuit fermé d'eau douce, traitée et maintenue propre. Ce circuit cède sa chaleur à un échangeur à plaques, et l'eau de mer pompée à l'extérieur emporte la chaleur de l'autre côté. L'eau de mer ne circule que dans un court tronçon de tuyauterie, une pompe, une crépine et l'échangeur, puis retourne à la mer.
Tout le reste de l'installation - les chemises du moteur, les refroidisseurs d'huile, les refroidisseurs d'air de suralimentation, les génératrices - ne voit que de l'eau douce. Moins de pièces sont exposées au sel, moins de pièces se corrodent, et la longue tuyauterie interne peut être réalisée en matériaux courants.
Pourquoi des plaques plutôt que des tubes
À bord, l'espace compte beaucoup. Une salle des machines ou un module de plateforme a peu de place disponible, et un échangeur à plaques remplit la même fonction sur une emprise bien plus réduite qu'un refroidisseur à tubes, avec moins de liquide à l'intérieur et moins de poids à porter. Lorsque la charge augmente, un appareil à joints peut souvent recevoir davantage de plaques dans le même bâti.
La deuxième raison est l'entretien. Les organismes marins et les dépôts de limon s'accumulent dans tout refroidisseur traversé par l'eau de mer. Un échangeur à plaques à joints peut être ouvert sur place, ses plaques nettoyées et ses joints contrôlés, sans sortir un faisceau de tubes d'un local exigu. De nombreuses installations disposent de deux échangeurs côte à côte afin que l'un soit nettoyé pendant que l'autre assure la charge.
Ce que l'eau de mer exige de l'échangeur
Les plaques côté eau de mer doivent être en un matériau qui ne s'altère pas dans l'eau salée ; l'acier inoxydable courant ne suffit pas dans ce cas, et le titane est la solution habituelle. Les joints, le revêtement du bâti et les raccords demandent le même soin. Une bonne crépine placée en amont de l'échangeur empêche coquillages, algues et sable d'entrer dans les canaux étroits, et un système de dosage contre les organismes marins est courant sur les installations plus importantes.
Les navires et les installations offshore ont aussi leurs propres formalités. L'armateur ou la société de classification fixe généralement des règles pour les matériaux, les essais et les documents, et celles-ci doivent figurer dans la demande dès le départ plutôt qu'après la commande.
À bord, en offshore et sur la côte
La même approche s'applique aux moteurs de propulsion et aux groupes électrogènes à bord des navires, aux modules de production d'énergie et de procédés sur les plateformes offshore, ainsi qu'aux installations à moteur ou à turbine construites à terre qui puisent leur refroidissement dans la mer ou dans un port. Lorsque l'eau de mer n'est pas disponible ou n'est pas autorisée, le circuit d'eau douce est dirigé vers un radiateur refroidi par air. TECS Engineering conçoit et livre des solutions d'échangeurs à plaques pour les circuits de refroidissement des moteurs, des centrales et de l'industrie ; transmettez les données moteur, les conditions de l'eau de mer et les règles applicables, et l'équipe d'ingénierie vous répondra.
En bref
- Refroidissement centralisé : un circuit fermé d'eau douce pour le moteur, l'eau de mer uniquement dans l'échangeur
- L'eau de mer reste dans une section courte et protégée de l'installation
- Les plaques permettent d'économiser de l'espace et du poids dans les salles des machines et les modules de plateforme
- Les appareils à joints s'ouvrent et se nettoient sur place
- Plaques résistant à l'eau de mer, bonne crépine et lutte contre les organismes marins sont de série
- Les règles de classification et de l'armateur doivent figurer dans la demande dès le départ
Ce qu'il faut joindre à votre demande
- Données du moteur ou de l'installation, avec la chaleur à évacuer
- Emplacement de l'appareil : navire, plateforme offshore ou installation côtière
- Conditions de l'eau de mer : origine, qualité et quantité de limon ou d'organismes à prévoir
- Le circuit d'eau douce et tout mélange de glycol
- Espace, limites de poids et accès pour le nettoyage
- Exigences de classification, de matériaux et d'essais
Les questions qu'on nous pose souvent
Pourquoi ne pas refroidir directement un moteur marin à l'eau de mer ?
L'eau de mer corrode le moteur et encrasse ses passages. Un circuit fermé d'eau douce protège le moteur, et un échangeur à plaques transfère la chaleur à l'eau de mer.
Qu'est-ce que le refroidissement centralisé à bord d'un navire ?
Une configuration dans laquelle tous les moteurs et auxiliaires sont refroidis par un seul circuit d'eau douce, qui cède sa chaleur à l'eau de mer dans un échangeur à plaques central.
Quel matériau de plaque utilise-t-on pour l'eau de mer ?
Généralement du titane, car l'acier inoxydable courant peut se corroder dans l'eau salée. Les joints et le bâti sont également choisis pour l'eau de mer.
Comment les organismes marins sont-ils tenus à l'écart de l'échangeur ?
Au moyen d'une crépine placée en amont de l'appareil, d'un système de dosage contre la prolifération sur les installations plus importantes et d'un nettoyage régulier des plaques.
Que dois-je transmettre pour obtenir une offre ?
Les données du moteur, l'emplacement de l'appareil, les conditions de l'eau de mer, le circuit d'eau douce, l'espace disponible et les exigences de classification ou de l'armateur.
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