Choisir la bonne vanne papillon pour le dessalement de l'eau de mer

À mesure que l'industrialisation mondiale progresse, les ressources en eau douce se raréfient et les pénuries d'eau constituent un obstacle majeur au développement industriel mondial. Par conséquent, le dessalement de l'eau de mer est progressivement devenu une solution importante pour les villes côtières afin de relever ce défi.

Dans les usines de dessalement d'eau de mer, les vannes papillon jouent un rôle essentiel dans le contrôle du procédé grâce à leur rapidité de fonctionnement, leur faible couple, leur faible résistance à l'écoulement et leurs multiples options de conception. Cependant, compte tenu des caractéristiques uniques de l'environnement marin, le choix du bon type de vanne papillon est crucial. Cet article se concentre sur les principaux critères de sélection des vannes papillon utilisées dans les installations de dessalement.

Les défis uniques des environnements de dessalement de l'eau de mer

Contrairement aux systèmes classiques d'approvisionnement et de drainage en eau, les usines de dessalement d'eau de mer traitent des fluides à forte concentration en ions chlorure, qui ont un fort effet corrosif sur les matériaux métalliques. Ce risque de corrosion est encore accru en cas de températures élevées, de matières en suspension ou de présence d'agents de nettoyage chimiques.

De plus, certains pipelines de ces systèmes sont soumis à des opérations fréquentes ou nécessitent que les vannes restent complètement ouvertes ou fermées pendant de longues périodes, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de performances d'étanchéité et de résistance structurelle des vannes.

Étant donné la nature corrosive agressive de l'eau de mer et la nécessité d'un fonctionnement continu et stable de l'usine, la résistance à la corrosion devient l'un des principaux facteurs à prendre en compte lors de la sélection de vannes pour les applications de dessalement de l'eau de mer.

Sélection du matériau de base

(1) Matériaux du corps de la vanne

En matière de résistance à la corrosion, les matériaux conventionnels comme la fonte ou l'acier au carbone sont généralement inadaptés aux applications en eau de mer. Les matériaux recommandés sont les suivants :

Acier inoxydable 316 (CF8M)

Ce matériau offre un compromis équilibré entre rentabilité et performances stables, ce qui le rend adapté à la plupart des applications de dessalement de l'eau de mer à température et pression ambiantes. Cependant, il est important de noter que dans les environnements à haute température ou à forte salinité, l'acier inoxydable 316 peut être sujet à la corrosion par piqûres ou caverneuse. Par conséquent, sa fiabilité doit toujours être évaluée en fonction des conditions d'exploitation spécifiques.

Acier inoxydable duplex (2205, 2507)

Reconnu pour sa grande robustesse et sa résistance exceptionnelle à la corrosion induite par les chlorures, l'acier inoxydable duplex est particulièrement adapté aux sections à haut risque, telles que l'étape d'osmose inverse haute pression ou les systèmes de recirculation de saumure. Malgré son coût légèrement plus élevé, son excellente stabilité et sa durabilité à long terme en font un choix privilégié pour les points critiques des systèmes d'eau de mer, offrant un équilibre idéal entre performance et durée de vie.

Alliages cuivre-nickel (90/10 ou 70/30 Cu-Ni)

Ces alliages offrent une résistance exceptionnelle à la corrosion marine et sont particulièrement adaptés à une utilisation à long terme en milieu marin naturel. Leur faible sensibilité à l'encrassement biologique marin constitue un autre avantage, réduisant ainsi le risque d'obstruction des canalisations et des vannes. Bien que les alliages cuivre-nickel soient relativement coûteux, leur niveau de sécurité opérationnelle dans les environnements critiques ou difficiles justifie souvent l'investissement.

Acier au carbone revêtu (revêtements époxy, PTFE, etc.)

L'acier au carbone revêtu peut constituer une alternative économique. Parmi les revêtements courants, on trouve l'époxy, adapté à l'eau de mer neutre ou légèrement alcaline, et le PTFE, plus performant dans les environnements contenant des agents de nettoyage chimiques ou des milieux corrosifs plus agressifs. Il est toutefois essentiel de garantir l'intégrité du revêtement, car tout dommage peut compromettre la résistance à la corrosion du système.

(2) Matériaux du disque

Le disque est le composant en contact direct avec le fluide. Le choix du matériau est donc crucial pour garantir la résistance à l'érosion et à la corrosion. Parmi les options recommandées, on trouve les disques revêtus de nylon, l'acier inoxydable, l'Hastelloy ou les alliages résistants à la corrosion avec revêtements spéciaux, qui contribuent tous à améliorer la durabilité dans les conditions difficiles de l'eau de mer.

(3) Matériaux d'étanchéité

Les matériaux d'étanchéité doivent résister à la corrosion par l'eau de mer et au vieillissement. Les options les plus fréquemment recommandées sont :

EPDM (qualité marine )

Largement utilisé dans les projets de dessalement de l'eau de mer, l'EPDM de qualité marine est particulièrement adapté aux applications de traitement de l'eau à température ambiante et sous pression. Il offre une solution d'étanchéité économique par rapport aux matériaux plus haut de gamme.

PTFE

Réputé pour sa stabilité chimique exceptionnelle, le PTFE est pratiquement inerte à la plupart des milieux, ce qui le rend particulièrement adapté aux sections exposées aux processus de nettoyage chimique.

FKM (comme Viton®)

Conçus pour des températures plus élevées et des environnements chimiquement complexes, les joints FKM, bien que plus chers, offrent des performances d'étanchéité durables et fiables, particulièrement précieuses dans les pipelines à haut risque ou fréquemment exploités.