Comment tester sous pression un faisceau d'échangeur en PTFE après une opération de retubage ?

Faisceau de tubes en PTFE retubé de manière experte, chaque nouveau tube étant posé et scellé. Le contrôle final avant qu'il ne revienne en fonctionnement corrosif est un test de pression hydrostatique, un test d'eau froide-à haute pression qui valide discrètement l'intégrité de chaque joint.

Le test hydrostatique est le contrôle de qualité final dans le flux de travail de maintenance pour une opération de retube de faisceau d'échangeur en PTFE de test de pression. Avant que l'échangeur puisse retourner en toute sécurité au service chimique, chaque joint de tube-à-plaque tubulaire doit passer un test complet d'étanchéité aux liquides.

Pourquoi les tests hydrostatiques sont importants après le retubage
Un faisceau échangeur en PTFE retubé comporte des centaines ou des milliers de points d'étanchéité distincts. Même si l'assemblage semble physiquement excellent, de petits défauts peuvent se cacher jusqu'à ce qu'une pression soit appliquée.

Le test hydrostatique prouve :

Intégrité du joint entre le tube et la plaque tubulaire

Stabilité mécanique du faisceau retubé

Absence de voies de fuite

Placement correct des tubes et des ferrules

Capacité globale de rétention de pression

Un test hydrostatique simule les conditions de service réelles sous forme liquide, par opposition à un contrôle de fuite pneumatique à basse pression.

Un test réussi prouve que le faisceau est prêt à fonctionner en toute sécurité dans des conditions de processus corrosives.

Préparation du bundle à tester
Avant d’appliquer la pression, le faisceau échangeur retubé doit être correctement préparé.

Isolation des côtés de la calandre et du tube.
Les côtés de la coque et du tube sont séparés individuellement de telle sorte que seule l'enveloppe de pression souhaitée est testée.

Dans la majorité des cas :

Le côté du tube est initialement comprimé

Le côté coque est ouvert pour inspection

Les brides aveugles ou les capuchons d'essai sont installés en toute sécurité

Cette conception garantit une visibilité instantanée de la fuite au niveau de la plaque tubulaire.

Sélection du liquide de test
Les tests hydrostatiques sont généralement effectués avec de l’eau propre et traitée car :

Non compressible

Gaz comprimé ou gaz sûr

Facilement visible

Compatible avec le PTFE

La qualité de l’eau compte. L'excès de contamination ou de chlorure dans l'eau doit être évité pour préserver les composants métalliques impliqués dans l'ensemble échangeur.

Ventilation et remplissage du système
Le côté à tester est rempli d'eau jusqu'en haut, puis la pression est augmentée.

Il est essentiel d'évacuer l'air
Lors du remplissage, les poches d'air emprisonnées doivent être soigneusement évacuées.

L'air résiduel pose plusieurs problèmes :

Lectures de pression irrégulières

Sensibilité du test inférieure

Une menace accrue pour l’énergie stockée

Difficulté à détecter des fuites mineures

Aérations en haut de l'installation de test pour permettre à l'air de s'échapper pendant le remplissage de l'échangeur.

Un système entièrement inondé permet d’obtenir les meilleures conditions d’essai hydrostatique, les plus précises et les plus sûres.

Augmenter la pression
Une fois l'échangeur entièrement ventilé, augmenter régulièrement la pression à l'aide d'une pompe d'essai hydrostatique.

Exigences de pression d'essai
La pression est généralement augmentée jusqu'à :

1,5 fois la pression de conception de l'échangeur.

La pression de conception doit être constamment vérifiée à partir de :

Plaque signalétique de l'échangeur

Documentation de conception

Spécifications du fabricant

Cependant, la pression d'essai ne doit jamais dépasser la pression nominale autorisée de tout composant de l'assemblage, y compris :

L'affaire elle-même

Embouts

"Joints

Stores à tester

Bridement

Branchements d'instruments-

La pressurisation contrôlée évite un choc mécanique soudain sur le faisceau de tubes en PTFE.

Rétention de pression
Lorsque la pression cible est atteinte, le système est séparé et la période de maintien commence.

Temps de maintien minimum
La pression est généralement maintenue pendant :

30 minutes minimum

Le manomètre est régulièrement surveillé pendant cette durée.

La pression exercée est une promesse muette de confinement.

Comprendre les petits changements de pression
Le PTFE peut se déformer élastiquement sous pression. Il peut y avoir une légère chute de pression stable en raison d'une légère expansion du tube flexible en PTFE pendant la période de maintien initiale.

Si ce petit effet de stabilisation est courant en général :

La chute de pression atteint rapidement un état stable

Aucune fuite apparente

La réduction est encore mineure et reproductible

De l'eau supplémentaire peut être ajoutée, si nécessaire, pour compenser cette expansion initiale du PTFE si les méthodes d'essai l'exigent.

Cependant, une lecture de pression qui continue de baisser indique généralement une fuite ou un manque d’étanchéité.

Inspection visuelle
La partie la plus importante de l’ensemble de la méthode de retube du faisceau d’échangeur en PTFE pour les tests de pression est l’inspection visuelle minutieuse.

Zones d'inspection
Chaque joint de tube à plaque tubulaire doit être correctement inspecté :

Sur la face de la plaque tubulaire avant

autour des zones de siège de la virole

Au dos de la plaque tubulaire

Près des interfaces de joints

Aux connexions des brides d'essai

Une lampe d’examen puissante est normalement utilisée pour améliorer la visibilité de très petites fuites.

Détection des suintements
Une défaillance est la plus petite goutte d’eau observable sortant d’une jonction de tube.

Ce type de fuite est parfois appelé :

Un cri

Les tests de gaz à basse pression peuvent ne pas détecter de suintements, car l'eau liquide peut pénétrer de très petits défauts que les tests de gaz ne parviennent parfois pas à détecter.

Le développement même d’une petite quantité d’humidité est un signe :

Et un tube partiel-siège de tube

Mauvaise géométrie de fusée

Surfaces d'étanchéité endommagées

Pas assez de compression de la virole

Tout joint qui fuit doit être réparé et l'échangeur testé à nouveau avant de pouvoir être utilisé.

Raisons typiques des échecs de test
Il existe quelques problèmes fréquents qui entraînent des échecs lors des tests hydrauliques après le retubage.

Expansion incorrecte du tube ou embrasement
Une assise inégale des tubes peut entraîner de petites fuites au niveau du contact de la plaque tubulaire.

Contamination superficielle.
Tout débris ou résidu capturé lors de l'assemblage peut nuire à une bonne étanchéité.

Ferrules ou pièces de joint endommagées
Un matériel d'étanchéité rayé ou déformé peut affecter l'intégrité du joint.

Ventilation partielle
L'air emprisonné restant peut provoquer un faux comportement de pression pendant les tests.

Dommages au tube pendant l'installation
Si le tube en PTFE est plié ou soumis à des contraintes excessives, des faiblesses isolées peuvent apparaître à proximité de la zone d'étanchéité.

Critères d'acceptation pour la finale
La réussite d’un test hydrostatique nécessite généralement :

Pression constante pendant le temps de maintien

Aucune fuite apparente

Aucune perte de pression permanente

Aucun mouvement du tube, aucune instabilité

Les joints tube-plaque tubulaire sèchent complètement

Ce n'est que lorsque ces paramètres sont respectés que l'ensemble d'échangeurs est considéré comme prêt pour l'installation et le service de traitement.

Conclusion
L’essai de pression hydrostatique est le contrôle qualité final après une opération de retubage d’un échangeur PTFE. L'assemblage peut être pressurisé à 1,5 fois la pression de conception et cette charge maintenue pendant au moins 30 minutes afin que chaque jonction de tube puisse être testée pour son intégrité dans de véritables circonstances de service liquide-.

Une ventilation minutieuse, une pressurisation régulée et un examen visuel minutieux pour détecter la moindre trace de suintement transforment un faisceau de tubes nouvellement formé à partir d'un ensemble de composants en un noyau d'échangeur de chaleur certifié et fiable, adapté aux processus corrosifs.

Dans les équipements de service chimique, aucune présomption d’étanchéité ne doit être faite sans vérification. Le seul résultat acceptable avant que la première goutte d’acide n’atteigne l’échangeur est un test à sec.