Brides critiques : les rondelles avancées éliminent le grippage et le travail à chaud

1 novembre 2022 | Par Lynnae Psimas, Ryder Britton et Shruti Bakshi, INTEGRA Technologies

Lors des activités de démontage des cuves, les usines doivent prêter une attention particulière à la conception des rondelles utilisées sur les brides boulonnées. Un simple changement dans ce domaine peut contribuer à réduire les temps d'arrêt et à améliorer la sécurité.

Les brides boulonnées sur les cuves et leurs rondelles associées sont souvent considérées comme des composants mineurs dans les installations de traitement chimique qui peuvent souvent être négligées — jusqu'à ce qu'un problème critique survienne. Cependant, un examen plus approfondi des performances et de la conception des laveuses peut aider les usines à réduire considérablement le temps et les coûts de maintenance, ainsi qu'à améliorer la sécurité des opérateurs. Cet article décrit l'application concrète d'une nouvelle technologie de laveuse, la Velocity Washing, dans une usine de fabrication de produits pétrochimiques.

La rondelle de vitesse brevetée (Figure 1) a été développée pour faciliter des temps de démontage plus rapides sur les brides critiques. Utilisée sur les brides industrielles à haute pression et haute température dans plusieurs industries, notamment la pétrochimie, la fabrication et l'aérospatiale, la rondelle Velocity réduit les temps d'arrêt et augmente la sécurité en éliminant le grippage, la principale source de fixations grippées.

FIGURE 1. La conception symétrique de ces rondelles permet une installation simple dans n'importe quelle orientation

Le grippage se produit lorsque des pièces métalliques glissent les unes sur les autres sous des charges élevées. Pendant le mouvement, les contraintes locales, la déformation par adhérence et la chaleur peuvent entraîner la formation de liaisons métalliques jusqu'à ce que les deux équipements distincts ne forment qu'une seule pièce solide. Le grippage est extrêmement courant, entraînant des retards coûteux et nécessitant des efforts d’extraction dangereux dans les plantes. La rondelle de vitesse élimine le grippage en supprimant la charge sur un boulon avant de tourner l'écrou. Cela se traduit par des temps de pause plus rapides et plus prévisibles et par l'élimination des travaux à chaud, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre et augmentant la sécurité des travailleurs.

La laveuse Velocity a été récemment introduite pour une société pétrochimique multinationale afin de résoudre les problèmes liés aux goujons et écrous grippés ou grippés, aux retards de production et au travail à chaud dans une zone de traitement. Le chantier nettoie trois grands réacteurs à lit fluidisé tous les neuf mois pour éliminer l'accumulation de solides. Le site a connu une longue histoire de retards coûteux et de solutions potentiellement dangereuses lors des tentatives de déverrouillage des mini-cônes situés au fond des réacteurs pour effectuer lesdits lavages. Avant l'introduction des Velocity Rondelles, le retrait des fixations grippées nécessitait le chalumeau des écrous, ce qui ajoutait 4 à 5 heures à la procédure de lavage et impliquait l'utilisation d'une flamme nue dans une zone de traitement confinée. Cette pratique a également introduit des problèmes d'intégrité en raison de la présence de températures élevées à proximité de la surface d'étanchéité de la bride.

Les problèmes évidents de sécurité, les coûts élevés et les retards de production répétés ont incité le site à rechercher des solutions alternatives. Des outils dynamométriques hydrauliques ont été proposés, mais lorsqu'ils étaient utilisés, ils étaient incapables de casser les écrous grippés. En effet, le phénomène de grippage est bien plus complexe qu’un simple frottement élevé : il s’agit d’une fusion des deux parties au niveau moléculaire. Le lubrifiant pour boulons à haute température n'a pas non plus réussi à réduire le grippage car il cuit aux températures de processus. L'équipe de maintenance principale du site a également envisagé des écrous hydrauliques. Cependant, la consultation a conduit les experts en intégrité à suggérer plutôt la rondelle Velocity, en raison de son accent sur le grippage, son coût inférieur et sa simplicité d'installation.

La laveuse Velocity utilise une conception crénelée (ce qui signifie qu'elle comporte des ouvertures intrinsèques intégrées) composée de deux pièces empilées qui sont installées comme une laveuse ordinaire. Grâce à leur conception symétrique, ils ne peuvent pas être installés dans le mauvais sens. L'écrou est serré en place à l'aide de procédures standard et la rondelle de vitesse reste en place tout au long du fonctionnement. Lors de la rupture, l'écrou est tourné de 12 degrés vers la gauche. Les pièces de la rondelle Velocity s'effondrent, supprimant toute charge de l'écrou et empêchant le grippage avant qu'il ne puisse commencer. L'écrou s'enlève ensuite facilement. La figure 2 illustre ces étapes.