Production d'électricité à partir de turbines à gaz

Les centrales électriques à turbine à gaz soumettent le conduit d'échappement et l'enveloppe du HRSG à des contraintes et à une fatigue extrêmes, le joint de dilatation étant le point central et le point de soulagement. Dans de nombreuses centrales, la défaillance et le remplacement de ces joints de dilatation sont considérés comme des opérations de maintenance de routine, les réparations des soudures sur les pièces en acier et les fissures dans les conduits devenant monnaie courante pendant les arrêts de production.

En fonction des conditions d'exploitation du site, une solution DEKOMTE peut offrir des durées de vie allant jusqu'à 25 ans.

Diagramme GT

Enveloppe chaude pour l'échappement de la GT / l'entrée de la HRSG

L'aspect le plus critique des solutions de tubage à chaud est la conception du cadre en acier et son intégration à un système de joints de dilatation fiable.

Le gradient de température entre l'enveloppe et la zone de serrage du tissu peut créer de fortes contraintes, augmentant la fatigue et réduisant la durée de vie. Les gaines carrées peuvent présenter des problèmes plus graves dans les zones d'angle en raison des contraintes élevées.

DEKOMTE propose de nombreuses conceptions pour les systèmes d'échappement à tubage chaud. Afin d'établir une conception appropriée pour l'enveloppe, le support, les raidisseurs et le joint de dilatation, les calculs de contrainte et la fatigue des matériaux doivent être pris en compte. Le plus important dans le processus de calcul est le cycle et les types de démarrages que l'usine effectuera.

Enveloppe chaude pour échappement GT / entrée HRSG 1
Dekome FJ
Enveloppe chaude pour échappement GT / entrée HRSG 3
Solutions à court terme :
  • Réparations par soudure du cadre et du conduit
  • Remplacement régulier du tissu
  • Isolation extérieure
Solutions à long terme :
  • Nouvelle disposition des pièces en acier
  • Amélioration de l'interface des conduits
  • Nouvelle isolation extérieure
  • Nouvelle conception du tissu et du traversin
  • Nouvelle conception de la fixation et du convecteur
Charge de base (chaud à chaud) Section transversale :
Cyclisme (chaud à chaud) Section transversale :
Texte sur le cyclisme et l'emboîtage à chaud
Les éléments clés de la conception sont les suivants :

Des systèmes de brides soudées et serrées sont disponibles, en tenant compte de la fatigue thermique, de la distorsion et de l'étanchéité au gaz.

Le cadre est la partie la plus critique des solutions d'enveloppe chaude. Le gradient de température créé sur le cadre pendant les conditions de fonctionnement transitoires de la turbine à gaz crée des contraintes de fatigue élevées, entraînant des fissures et des fuites de gaz.

Il est essentiel que la section transversale du conduit soit lisse pour réduire les turbulences et la dégradation de l'isolation.

Les coussins d'isolation entièrement encapsulés et formés protègent les articulations de l'intérieur. Les sections segmentées de l'isolation peuvent réduire la compression et les dommages causés par les
mouvements.

Les tissus formés empêchent les plis, les froissements et les pliages dans tous les mouvements, ce qui est essentiel pour les opérations à cycle élevé. Des compositions multicouches durables avec des membranes haute température et une protection extérieure garantissent l'étanchéité au gaz et préviennent les contraintes et les dommages.

Un joint étanche au gaz est obtenu grâce à une conception appropriée de la boulonnerie et du serrage pour répondre à la pression requise sur le site.

La gestion du profil de température à travers le joint de dilatation nécessite le contrôle de la surface rayonnée et de la surface extérieure. L'utilisation de convecteurs permet d'atteindre cet objectif dans la zone de serrage.

Le système de joints de dilatation est en outre protégé contre les températures extérieures excessives par l'intégration intelligente de l'isolation extérieure.

Enveloppe froide pour l'échappement de la GT / l'entrée de la HRSG

Les joints de dilatation installés à l'intérieur d'une section de gaine avec revêtement interne, connus sous le nom d'arrangements de gaine froide, subissent des contraintes plus faibles que les arrangements de gaine chaude.

Grâce à l'isolation interne, la structure en acier n'est pas exposée aux mêmes contraintes thermiques, mais les interfaces entre le revêtement et l'isolation dans le système de joints de dilatation sont essentielles pour garantir une solution fiable.

Les tissus formés qui empêchent le froissement et le pliage dans tous les mouvements sont importants pour le cyclisme et la durée de vie.

DEKOMTE recommande de revoir la connexion et le revêtement interne des joints pour s'assurer qu'aucun chemin de chaleur ne se développe et n'affaiblit la conception.

FJ
Enveloppe froide pour échappement GT / entrée HRSG 8
Enveloppe froide pour échappement GT / entrée HRSG 9
Enveloppe froide pour échappement GT / entrée HRSG 10
Solutions à court terme :
  • Ré-isoler les poches manquantes
  • Écarts entre la plaque et la bride de la gaine
  • Reconfigurer les traversins
  • Installer la plaque d'écoulement
  • Améliorer le système de serrage
Solutions à long terme :
  • Conception des pièces en acier
  • Amélioration de l'interface des conduits
  • Nouvelle isolation intérieure sans joints
  • Nouvelle conception du tissu et du traversin
Charge de base (froid à froid) Section transversale :
enveloppe froide
Cyclage (de froid à froid) Section transversale :
Les éléments clés de la conception sont les suivants :

Des systèmes de brides soudées et serrées sont disponibles, en tenant compte de la fatigue thermique, de la distorsion et de l'étanchéité au gaz.

Dans un système de tubage à froid, la structure en acier n'est pas soumise aux mêmes contraintes thermiques tant que la structure peut rester froide.

Il est essentiel que la section transversale du conduit soit lisse pour réduire les turbulences et la dégradation de l'isolation.
La plaque de liner doit couvrir l'espace du joint de dilatation, tout en permettant une certaine flexibilité grâce à des sections flottantes ou coulissantes. Un revêtement sans soudure sur les brides adjacentes protège l'enveloppe et l'interface avec le cadre du joint de dilatation.

Les coussins d'isolation entièrement encapsulés et formés protègent les articulations de l'intérieur. Les sections segmentées de l'isolation peuvent réduire la compression et les dommages causés par les
mouvements.

Les tissus formés empêchent les plis, les froissements et les pliages dans tous les mouvements, ce qui est essentiel pour les opérations à cycle élevé. Des compositions multicouches durables avec des membranes haute température et une protection extérieure garantissent l'étanchéité au gaz et préviennent les contraintes et les dommages.

Un joint étanche au gaz est obtenu grâce à une conception appropriée de la boulonnerie et du serrage pour répondre à la pression requise sur le site.

Sortie HRSG

La sortie du HRSG est un joint de dilatation fonctionnant dans des conditions froides, où les conditions de température sont typiquement une température maximale de 150ºC - favorable à un matériau simple et à un joint de dilatation à couches minces. En outre, les mouvements sont moins importants en raison de la faible température. La fonction principale est d'isoler la structure du conduit, de la HRSG et de la cheminée pour permettre des tolérances structurelles civiles, l'élimination des vibrations et la flexibilité par rapport aux charges climatiques dynamiques.

Sortie HRSG 14

DEKOMTE recommande l'installation ultérieure de barrières d'eau supplémentaires, de drains et de systèmes de plaques d'écoulement intégrés. Ceux-ci offrent la sécurité d'un joint de dilatation plus propre et fonctionnant plus longtemps en éliminant l'accumulation d'eau, de dépôts et de débris à l'intérieur de l'espace du joint.

Un choix judicieux du matériau permettra à un joint au niveau du raccordement de la cheminée d'atteindre une durée de vie prévue de 20 ans. Les économies à court terme peuvent se traduire par des coûts d'entretien élevés sur un joint de dilatation dont le coût d'accès est prohibitif.

DEKOMTE recommande l'utilisation de joints de dilatation en caoutchouc renforcé de 6 mm ou de joints de dilatation multicouches en PTFE avec étanchéité en caoutchouc, qui sont les meilleures solutions pour résoudre ces principaux problèmes :

  • Étanchéité aux intempéries
  • Etanchéité à l'eau
  • Et la dégradation de l'environnement

Ces problèmes se traduisent par une forte corrosion sur la partie du toit, due aux intempéries qui pénètrent dans le conduit par les brides du joint, ainsi que sur la partie inférieure, due à des fuites d'eau provenant de l'intérieur de l'unité et passant par la bride.

Section transversale du joint de sortie du HRSG :
Sortie HRSG 15 (section transversale du joint de sortie HRSG)
Plaque d'écoulement et barrière à l'eau :
Sortie 16 du HRSG (plaque d'écoulement et barrière d'eau)
Les éléments clés de la conception sont les suivants :

L'intégration au conduit est importante pour réduire les faiblesses et les risques dans la conception. Une connexion soudée est préférable, avec un bon chevauchement de l'isolation et du système d'habillage de la gaine.

L'utilisation d'un matériau, d'un revêtement et d'une conception d'angle appropriés est importante pour parvenir à une solution de durée de vie de l'installation. L'ajout de drains, de barrières et de plaques d'écoulement est essentiel pour prolonger la durée de vie et gérer l'accumulation d'eau afin d'éliminer la corrosion.

Une plaque d'écoulement protectrice et une barrière à l'eau empêchent la condensation, l'eau et les débris de s'accumuler dans l'espace articulaire.

Les matériaux stables pour l'environnement et les conditions de l'usine maximiseront le cycle de vie de l'entretien. Les compositions de tissus qui comprennent des matériaux d'étanchéité à l'eau et au gaz prolongeront la durée de vie du joint.

Un système de boulonnage correctement dimensionné et conçu est nécessaire pour garantir l'application d'une pression d'étanchéité uniformément répartie sur le joint. L'accent est mis en particulier sur l'étanchéité au gaz.

L'atténuation du bruit est résolue par l'utilisation de joints à base de caoutchouc de haute densité ou, dans certains cas, de coussins acoustiques spécialement conçus.

Joints de pénétration

Les joints de pénétration peuvent être parmi les joints de dilatation les plus difficiles à réaliser en raison de leurs exigences élevées en matière de mouvement. En particulier sur les modules avant à des températures d'échappement GT, les joints du plancher et des parois latérales ont des mouvements importants dans une petite section transversale. 

Les fuites au niveau des presse-étoupe et des garnitures mécaniques nécessitent une maintenance régulière et ont un impact négatif sur les carters et les équipements adjacents, ce qui en fait une solution peu fiable et coûteuse.

DEKOMLes solutions TE sont étanches au gaz et garantissent l'absence de perte de gaz de combustion ou de chaleur dans l'environnement.

DEKOMTE propose des soufflets métalliques et des joints de dilatation en tissu.

Joints de pénétration 17
Sceau du stylo 18
Soufflet métallique :

Les soufflets métalliques offrent le coût initial le plus bas et sont donc privilégiés pour les premières installations. Cependant, la modernisation des soufflets métalliques n'est pas courante en raison de la nécessité de.. :

Livrer le soufflet en deux moitiés, ce qui nécessite de souder le soufflet sur place, ou ;

Livrer les soufflets terminés, ce qui nécessite de couper et de souder le tuyau de vapeur.

Joints de pénétration en tissu :

En raison du remplacement problématique des joints de dilatation métalliques, DEKOMTE a développé des expansions en tissu très fiables solutions conjointes, toutes deux comme:

  • Une installation OEM - un produit livré comme une unité entièrement assemblée, où le coût l'optimisation est la fonction clé de la design.
  • Et en tant que solution de modernisation - un produit livré en pièces détachées, où la longévité, la dcurabilité et fiabilité sont au centre de l'attention.

Les joints de pénétration en tissu ont la capacité de raccommoder, réparer et remplacer par sections, ce qui minimise les temps d'arrêt ou les pannes.

Sceau du stylo 19
Joint de pénétration métallique Section transversale :
stylo scellé
Joint de pénétration en tissu Section transversale :
stylo scellé
Les éléments clés de la conception sont les suivants :

L'intégration intelligente de l'isolation au collier du joint de dilatation permet d'éviter les dommages dus à une température extérieure excessive.

Les colliers de tubage alignent les joints en rétablissant la concentricité du tuyau dans la position du tubage. Les colliers de tuyaux gèrent les températures dans les joints et offrent un espace pour l'intégration de l'isolation de la tuyauterie afin de protéger le joint de l'intérieur.

Les coussins d'isolation entièrement encapsulés et formés protègent les articulations de l'intérieur. Les sections segmentées de l'isolation peuvent réduire la compression et les dommages causés par les
mouvements.

Les tissus formés empêchent les plis, les froissements et les pliages dans tous les mouvements, ce qui est essentiel pour les opérations à cycle élevé. Des compositions multicouches durables avec des membranes haute température et une protection extérieure garantissent l'étanchéité au gaz et préviennent les contraintes et les dommages.

Un joint étanche au gaz est obtenu par une conception appropriée du boulonnage et du serrage pour répondre à la pression requise sur le site. Lorsqu'il est possible de les fixer aux tuyaux, les brides boulonnées peuvent éliminer l'entretien requis par un collier de serrage circonférentiel.

L'isolation autour d'une buse dans la gaine est soumise à un flux de gaz très turbulent qui, invariablement, pique et tire l'isolation dans le flux de gaz. DEKOMTE évite ce problème en installant
des traverses de tubage encapsulées et des sections de plaques de revêtement de buses redessinées. Le maintien de la température de l'enveloppe garantit la fiabilité du joint de pénétration.

Technologie des joints de dilatation Dekomte

Assistance 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et 365 jours par an pour toutes vos demandes d'inspection, d'évaluation ou d'installation.

fr_FRFrançais