LE RACLAGE GARDE LES CONDUITES ET LE PRODUIT PROPRES

Diverses applications pour des magiciens multifonctionnels

Les conduites de transport sont toujours dans une certaine mesure sensibles à l’encrassement et aux dépôts en raison de la matière qu’elles transportent. Les conséquences peuvent être néfastes, non seulement pour la production, mais aussi pour la sécurité. Pour garder les conduites propres, on peut utiliser des systèmes de raclage (ou pigging) qui maintiendront l’intérieur propre, sec et exempt de corrosion. Ce même principe peut aussi être utilisé pour séparer des produits dans vos conduites, pour remplir ou vider des conduites et lors de la mise en service de nouvelles conduites.

OBUS DE RACLAGE MULTIFONCTIONNELS

Un obus (en anglais, pig – ou pipeline inspection gauge) est utilisé dans assez bien de secteurs et les applications sont, comme vous pouvez le lire plus haut, très nombreuses. Les raisons peuvent toutefois être ramenées à quelques problèmes principaux récurrents, indépendamment du secteur. Vue d’ensemble:

Application 1: Lutter contre l’encrassement

Un exemple classique est une usine alimentaire où du chocolat liquide chaud doit être pompé. Le système a beau être rincé à la fin du processus, il reste à chaque fois du chocolat, qui durcit une fois refroidi et reste collé à l’intérieur de la conduite. Cela est non seulement peu hygiénique, mais le rétrécissement du diamètre a également une série de sous-conséquences:

• La pression augmente en amont à cause du moins bon passage.
• La vitesse du liquide augmente aussi au niveau du passage.
• Le volume de liquide passant diminue si la vitesse d’évacuation ne peut pas être augmentée.

Mais d’autres problèmes sont encore imputables aux conduites encrassées. Les différences de pression et de vitesse citées peuvent perturber l’installation ou déclencher des dispositifs de sécurité, parce que des manomètres ou détecteurs de vitesse enregistrent des valeurs trop élevées. Deux conséquences pouvant entraîner un arrêt imprévu de l’installation et donc revenir cher. Si la saleté continue à s’accumuler, de gros fragments peuvent se détacher soudainement. Ils risquent alors de causer des problèmes plus loin dans l’installation dans les filtres ou les machines ou d’atterrir directement dans le produit fini. La production peut aussi être ralentie, parce que trop peu de matière première est amenée à cause du passage difficile. Dans le cas de matières plus lourdes, l’accumulation peut aussi provoquer une cassure dans la conduite ou ailleurs. Une surchauffe est aussi possible, parce que – dans le cas de fluide chaud – le liquide chaud continue à s’accumuler à des endroits ne s’y prêtant peut-être pas. Last but not least, des pointes de pression soudaines peuvent survenir, mettant la sécurité du personnel en péril. Nous pensons p.ex. à un opérateur devant prélever à des heures régulières un échantillon d’un mélange de chocolat chaud. Si le débit de l’installation augmente d’un coup fortement, une pointe risque de le blesser. Mais dans l’industrie de transformation non plus, on ne veut pas être confronté à des débits et pressions instables. Les systèmes de raclage n’y sont donc pas non plus un luxe superflu. Une autre forme de pollution est la saleté qui a atterri dans les conduites lors du montage de l’installation, comme les écailles de soudage. Avec un système de raclage, on peut éviter que cette saleté s’accumule dans les filtres, les machines ou finisse dans la production.

Application 2: Éviter le mélange

Une production optimale est une production sans pertes. Si les conduites doivent être rincées longuement entre deux batches, vous perdez non seulement beaucoup de temps, mais aussi beaucoup de matière première (produit de base et eau de rinçage). Avec un obus, la conduite peut être nettoyée complètement et rapidement entre deux batches, empêchant ainsi toute forme de mélange.

Application 3: Éviter la Corrosion

Le raclage ne permet, par ailleurs, pas seulement une circulation fluide. Il permet également d’éviter la corrosion. C’est pourquoi des obus de raclage doux sont utilisés, séchant la paroi de la conduite. Cela est principalement le cas pour les applications avec des conduites peu utilisées et où la corrosion a donc le temps de se manifester.

Autres

Des obus sont encore utilisés dans des applications comme l’inspection pour les parois intérieures de l’installation. Le contrôle peut être très étendu, comme la mesure du diamètre exact de la conduite, de courbures, de fissures, des mesures de température et de pression, une inspection visuelle de la corrosion interne, … Les obus d’inspection peuvent p.ex. être dotés de capteurs à ultrasons pour contrôler l’épaisseur de la conduite.

Les obus sont aussi utilisés pour remplir des conduites, séparer des produits, détecter des fuites et nettoyer des conduites à problèmes.Une autre application est l’isolation d’un segment de conduite pendant des travaux. Les obus prévus à cet effet fermeront la section hermétiquement afin que la pression soit conservée dans la partie opérationnelle et que l’entretien puisse être effectué en même temps en toute sécurité. Il ne faut ainsi pas arrêter l’installation complète pour exécuter un travail d’entretien limité.

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

Les critères de choix pour aboutir à une installation idéale dépendent de facteurs comme la vitesse, la fréquence de nettoyage souhaitée, l’objectif de base, les matières avec lesquelles l’obus entre en contact, les conditions de travail et la configuration de l’installation.

Le fonctionnement d’un obus même est en fait relativement simple. Un obus de nettoyage (ou pig) est propulsé dans la conduite à nettoyer via de l’air comprimé, le produit ou un câble. Les systèmes de raclage standard englobent une gare de départ, une gare d’arrivée et l’obus même, complétés avec les vannes multi-voies nécessaires. Le système peut ainsi être adapté sur mesure à chaque installation. Le système peut être exécuté avec un certain niveau d’automatisation. La vitesse, la fréquence et le chemin peuvent ainsi notamment être commandés d’en haut.

Etant donné que l’obus – cylindrique ou sphérique – est adapté au diamètre intérieur de la conduite, il entraîne – en principe – en chemin tout l’excédent de matière.

Le raclage est aussi souvent exécuté en combinaison avec un nettoyage chimique préalable. Ici, la saleté collante est d’abord détachée par une substance chimique et l’obus extrait ensuite le restant des conduites. Pour le matériau utilisé aussi, les possibilités sont diverses, comme le polyuréthane ou l’acier. Ils peuvent, en outre, être dotés de nombreux accessoires comme des brosses ou des capteurs (voir plus loin).

TYPES EN RAPPORT AVEC LEUR APPLICATION

On distingue quelques types, selon leur application:

Foam pigs

Les foam pigs sont utilisés pour les tâches plus légères comme vider une conduite, sécher où quand seul un encrassement léger est prévu.

Pipe pigs

Les pipe pigs sont plutôt utilisés dans les conduites plus grandes ou en cas d’encrassement plus important. Grâce à leur robustesse, ils peuvent nettoyer en un rien de temps et en profondeur de longues sections – des kilomètres par jour. Malgré leur conception plus lourde, ils gèrent tout de même relativement bien les coudes et les tés. En cas de diamètres divers, on peut utiliser un système avec non seulement une transition de souple à dur, mais aussi de petit à gros. L’installation est ainsi nettoyée de manière systématique. Les obus de ce type sont principalement utilisés dans l’industrie offshore, l’industrie (pétro-)chimique, l’industrie de l’eau potable et l’industrie des égouts.

Disc pigs

Les disc pigs sont utilisés dans le même but que les foam & pipe pigs, mais conviennent mieux pour nettoyer de plus longues distances d’un coup, sont réutilisables, simples à nettoyer et résistants à certains produits chimiques, huiles et graisses, à l’eau chaude, etc.

MODELES

Afin de pouvoir mieux effectuer leur travail, les obus de raclage sont disponibles en plusieurs versions. Il existe plus de 500 types, mais en fait, the sky is the limit. Un aperçu des principaux sous-types:

Brosses

Les brosses – en acier ou en plastique – sont idéales, lorsqu’on s’attend à ce qu’il y ait des dépôts durs dans les conduites. Elles permettent p.ex. de lutter contre la corrosion. Au sein de ce groupe, des dizaines de modèles sont à nouveau possibles.

Cups

Les cups font en sorte que l’obus de raclage soit déplacé avec le flux du produit, car elles ferment la conduite hermétiquement. Elles sont également utilisées pour les applications dans le cas desquelles 2 batches doivent être séparés. La cup ‘traîne’ le long du pourtour de la conduite et racle ainsi tous les résidus.

Disques

Les disques améliorent le nettoyage. Les obus de ce type peuvent, en outre, se déplacer dans les deux sens grâce à cette conception. Parmi les applications, on retrouve notamment les tests hydrostatiques, le nettoyage de conduites et la séparation de batches. Le diamètre des disques est un peu plus petit que celui de la conduite. 

Pales

Les pales sont comparables aux brosses, mais consistent en racloirs en polyuréthane capables d’éliminer p.ex. facilement des résidus de paraffine mous de conduites. On les rencontre souvent dans les conduites utilisées pour le pétrole brut.

Aimants

Des aimants constituent une aide précieuse pour l’élimination d’ébarbures, de résidus de soudage et de restants d’oxydation. Le magnétisme est également utilisé pour contrôler l’épaisseur de la conduite. Pour cela, le flux magnétique est mesuré. Les modifications dans le champ magnétique sont converties en une indication de l’épaisseur restante de la conduite.

UN RACLAGE À BASE DE GLACE EST POSSIBLE AUSSI

Un des dangers du pigging traditionnel est le risque que l’obus de raclage se coince, car pour être efficace, ce dernier doit nettoyer le diamètre complet de la conduite. Il y a donc bien certaines restrictions au niveau des installations complexes, des transitions de diamètre ou des vannes. Le raclage à base de glace (ou ice pigging) peut alors constituer une excellente alternative, car une boule de glace injectée est utilisée pour nettoyer les conduites. Le meilleur de deux mondes est ainsi réuni: on combine la force de nettoyage d’une matière solide et les avantages d’un liquide. La glace élimine les sédiments et dépôts sous pression et est donc idéale pour dégager les conduites rapidement entre 2 batches.

Cette méthode est utilisée fréquemment dans la production d’eau potable, l’épuration des eaux usées et le traitement de l’eau industriel. Dans l’industrie alimentaire et cosmétique aussi, le procédé est entre-temps appliqué de plus en plus souvent. Pour les produits avec une forte viscosité – mayonnaise, confiture, crèmes pour le visage, on peut jouer avec l’épaisseur de glace et la puissance de pompage pour obtenir ainsi la force de nettoyage idéale.

IDEALEMENT DES LA PHASE DE CONCEPTION

Toutes les conduites ne peuvent pas être nettoyées avec le concept de raclage. Des diamètres de conduite variant fortement peuvent causer des soucis. Chaque type a une réduction de diamètre autorisée dépendant du type d’obus. Les modèles souples peuvent – selon le matériau – supporter des réductions jusque parfois 50% et des rayons de coude jusqu’à une fois et demi le diamètre, mais les obus durs ne supportent en principe aucune réduction de diamètre. Pour les obus en matériaux durs, une variation de diamètre n’est en principe pas possible. Veillez donc à ce que l’obus ne puisse pas se coincer, même si le choix des variations de diamètre de conduite doit être pris en compte dès la conception. Cela vaut aussi pour le choix des vannes. Des vannes ‘papillon’ rendront p.ex. l’utilisation d’obus impossible. L’introduction d’un obus est, elle aussi, idéalement prévue dès la conception. Une forme simple est un Y, avec une vanne coulissante et un joint plein. De là, on peut prévoir le raccordement pouvant augmenter la pression derrière l’obus. Pensez aussi à la façon dont l’obus doit être ressorti de l’installation. Une sortie libre est p.ex. possible dans une cave d’arrivée afin qu’une installation d’arrivée distincte ne doive pas être aménagée.