Après l'inondation : redémarrage rapide et sûr des canalisations et équipements isolés

La pluie, les vents et les récentes inondations ont affecté nos familles, nos amis et nos collègues du monde entier. Alors que les efforts de rétablissement sont en cours, nous souhaitons aider nos clients et sous-traitants à redémarrer les usines et les processus concernés de manière sûre et efficace. Si l'isolation thermique de votre installation a été affectée par de récents événements météorologiques destructeurs, reportez-vous à ce qui suit. Bulletin technique à titre indicatif.

Lorsqu’une installation industrielle est inondée, l’isolation thermique située en basse altitude est souvent l’un des premiers éléments affectés. Les vents violents, l’eau en mouvement et les chutes de débris peuvent endommager davantage les surfaces isolées. Pour effectuer en toute sécurité et rapidement le redémarrage des canalisations et des équipements isolés, considérez les quatre étapes suivantes :

1. Inspection et triage
2. Correction avant le démarrage
3. Le processus de démarrage
4. Inspection et correction après démarrage

Inspection et triage

Depuis plus de dix ans, Pyrogel a été utilisé dans les voûtes à vapeur enterrées qui subissent des inondations saisonnières. Après des centaines d’inspections d’isolation dans ces installations, un fait est devenu tout à fait clair : Pyrogel survit alors que les matériaux isolants absorbant l’eau sont plus susceptibles d’être endommagés lors d’une inondation. Le degré de dommage à l'isolation dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment le type et l'épaisseur du matériau isolant, la profondeur et la durée de l'inondation, l'écoulement ou non de l'eau et la présence de débris et/ou de contaminants dans les eaux de crue.

Les mécanismes de dommages comprennent :

• Déplacement physique: L'isolant immergé peut se déplacer vers le haut, vers le bas ou les deux, selon que l'isolant flotte et/ou sature.
• Affaissement ou écrasement: Étant donné que l'isolation saturée peut être cinq à dix fois plus lourde que l'isolation sèche, le bas des conduites verticales s'écrase et s'évase souvent vers l'extérieur, et le dessous des canalisations, des échangeurs et des tambours peut s'affaisser par rapport au substrat.
• Bandes et gaines manquantes: L'isolation humide gonfle et s'affaisse souvent, faisant éclater les bandes et délogeant le revêtement.
• Laver: Lorsqu'ils sont saturés d'eau, certains matériaux isolants s'effritent ou se dissolvent simplement, laissant derrière eux une gaine vide.

En raison de l’évacuation de l’humidité à travers les matériaux isolants absorbant l’eau, une isolation humide peut être observée bien au-dessus de la zone inondée. Sur les canalisations et équipements verticaux, les gaines métalliques et les isolants rigides sont généralement empilés et soutenus par le bas, de sorte que les dommages mécaniques aux sections les plus basses peuvent tout compromettre jusqu'à l'anneau de support suivant.

Par conséquent, le processus de redémarrage après l'inondation devrait commencer par l'inspection et le tri de toutes les surfaces isolées à moins de 3 m (10 pieds) de la ligne des hautes eaux. Ces surfaces isolées comprendront généralement des canalisations basses (par exemple, les collecteurs, les conduites de vapeur et de produits des parcs de stockage, les retours de condensats et, dans les climats plus froids, les conduites d'eau de service et d'incendie), les fûts et échangeurs au niveau du sol, les coudes inférieurs des conduites verticales et les sections inférieures des réservoirs de stockage.

Les inspecteurs doivent regarder au-delà de l’humidité et se concentrer sur les preuves de dommages mécaniques à l’isolation ou au revêtement. L’inspection visuelle est généralement adéquate, étant donné qu’une tôle déformée ou délogée est la preuve révélatrice d’un dommage mécanique sous-jacent. Lorsque le revêtement est endommagé, il doit être remplacé et l'isolation située en dessous doit être inspectée et remplacée si nécessaire. Certaines de ces réparations peuvent avoir lieu après le démarrage, en fonction du degré de dommage, de la criticité du procédé ou de l'unité et de la sensibilité à la température du fluide.

Comme le montre la figure 1, les inspecteurs doivent regrouper leurs conclusions en trois catégories, en fonction du niveau de dommage et du type de service :

Figure 1 : Arbre décisionnel pour la réparation de l’isolation

1. Réparer avant de redémarrer: Les zones nécessitant une restauration immédiate avant le démarrage comprendront souvent une isolation utilisée pour la protection contre le gel (si les conditions ambiantes actuelles justifient des inquiétudes) ; les conduites de vapeur à leur point de saturation ou à proximité ; et des matériaux sensibles à la température tels que le soufre fondu, l'asphalte, le benzène et le p-xylène. Les systèmes de traçage électrique (EHT) peuvent également nécessiter le retrait au moins partiel de l'isolation pour faciliter l'inspection.
2. Réparation après redémarrage: Pour les systèmes d'isolation non critiques (e.g., retour des condensats), ou des systèmes où les dommages sont minimes, la réparation peut avoir lieu après le redémarrage, soit sur la tuyauterie ou l'équipement sous tension, soit lors du prochain arrêt pour maintenance.
3. Laisser en place ; Procéder au redémarrage: S'il est encore physiquement intact, l'isolant inondé est souvent récupérable, en particulier s'il s'agit d'un matériau hydrofuge tel que Pyrogel. Pour un séchage rapide et fiable, le système doit fonctionner à au moins 50 °C (90 °F) au-dessus du point de rosée ambiant.

Correction avant le démarrage

Le chemin le plus lent vers la reprise des opérations est celui qui nécessite le retrait et le remplacement de l’isolation avant le démarrage. Cependant, même si un démontage complet et un remplacement sont nécessaires, une seule couche de Pyrogel peut souvent constituer une mesure provisoire rapide et efficace. En fonction de la taille du tuyau et de la température du procédé, une seule couche de 10 mm (0.4 pouce) réduira généralement les pertes de chaleur de 80 à 90 % par rapport à une surface non isolée. Le Pyrogel peut être temporairement fixé avec du fil ou des bandes en acier inoxydable. Hydrofuge et imperméable à l'exposition aux UV, Pyrogel peut être laissé sans gaine jusqu'à quelques mois. Après le démarrage réussi de l'unité, le revêtement et toutes les couches d'isolation ultérieures, si nécessaire, peuvent être appliqués en toute sécurité pendant que le système est en service.

Le processus de démarrage

Lors du démarrage, le taux de perte de chaleur à travers l'isolation saturée d'eau peut être de plusieurs ordres de grandeur supérieur à celui dans des conditions sèches et stables, et dépasse souvent celui d'un tuyau nu. Les temps de démarrage normaux peuvent doubler, tripler, voire pire, car l'énergie du processus est détournée pour chauffer et vaporiser l'eau absorbée. Sur les conduites de vapeur à leur température de saturation ou proche de celle-ci, il faut s'attendre à un rejet continu des purgeurs et le risque de coup de bélier est beaucoup plus élevé qu'en régime permanent. En fonction de l'humidité ambiante, de la vapeur qui s'échappe peut être visible dans la zone, car l'eau évaporée se condense dans l'atmosphère.

Pour les zones d'humidité persistante – souvent trouvées près du bas des pistes verticales, à l'extrémité des longues lignes et sur les systèmes à faible consommation d'énergie (<100 °C ou 212 °F) – le séchage peut être accéléré en enveloppant une seule couche. de Pyrogel autour de l'isolation et du revêtement existants. Cela augmentera la température moyenne de l’isolation sous-jacente, accélérant ainsi le processus d’évaporation. En raison de PyrogelGrâce à la structure à cellules ouvertes du matériau, la vapeur d'eau libérée ne sera pas piégée et passera simplement à travers le matériau et dans l'atmosphère. Si le suremballé Pyrogel doit être laissé en place de façon permanente, il doit être gainé. Cela peut être fait au moment du redémarrage ou dans les quelques mois qui suivent le redémarrage.

Inspection et correction après le démarrage

Les systèmes de gainage et d'isolation desserrés par les eaux de crue peuvent subir des tassements et des dislocations supplémentaires pendant le processus de démarrage en raison du mouvement thermique du métal sous-jacent. Les matériaux isolants qui ont été inondés mais laissés en place retrouveront leurs performances à des degrés divers, en fonction du type de matériau, de la température du processus et d'autres facteurs. Il est donc important d'effectuer une inspection après démarrage une fois que les opérations en régime permanent ont été atteintes. Des mesures correctives supplémentaires devraient être attendues, mais elles pourraient se dérouler à un rythme plus ordonné.

Réflexions finales

Bien que la corrosion sous l'isolation (CUI) soit toujours une préoccupation chaque fois que l'isolation est mouillée, une inondation ponctuelle est beaucoup moins dangereuse qu'une humidité persistante. Le temps cumulé de mouillage de la surface est le meilleur indicateur des taux de corrosion. L’humidité systémique due à la condensation ou à la pénétration de l’eau de pluie est donc le véritable ennemi. Lorsque l’isolation a la possibilité de sécher après le retrait des eaux de crue, les préoccupations concernant les CUI post-inondation devraient être secondaires par rapport à l’objectif de redémarrer rapidement et en toute sécurité l’installation.

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