Comme tout autre équipement, les échangeurs de chaleur à plaques (PHE) nécessitent également un entretien approprié pendant leur fonctionnement à long terme. En raison de changements dans les conditions de fonctionnement, du vieillissement des accessoires ou d'un entretien inadapté, les équipements d'échangeurs de chaleur peuvent présenter différents types de fuites. Cet article présente une analyse systématique des types courants de problèmes de fuites rencontrés sur les échangeurs de chaleur à plaques et propose des solutions ciblées afin d'assurer le bon fonctionnement des équipements, la sécurité des produits et d'allonger leur durée de vie.
Les joints des échangeurs de chaleur sont sujets au vieillissement et à la rupture lorsqu'ils fonctionnent pendant une longue période dans des milieux à haute température, haute pression ou corrosifs chimiquement, ce qui entraîne une défaillance d'étanchéité.
✅ Solution
Les joints sont sujets au vieillissement et à la rupture lorsqu'ils fonctionnent longtemps dans des conditions de haute température, de haute pression ou dans des milieux chimiquement corrosifs, ce qui provoque une défaillance d'étanchéité.
a. Remplacement des joints : retirez les anciens joints et nettoyez soigneusement les gorges d'étanchéité des plaques ; installez précisément les nouveaux joints dans les emplacements prévus, en veillant à ce qu'il n'y ait ni décalage, ni torsion ni gauchissement ; utilisez une clé dynamométrique pour serrer alternativement dans l'ordre diagonal afin d'assurer une répartition uniforme de la pression sur les plaques et éviter les fuites ou leur déformation.
b. Resserrement de l'équipement : si le joint n'est pas fortement vieilli et que la fuite est simplement due au desserrage ou à une durée prolongée d'utilisation, essayez de resserrer les boulons de serrage et assurez-vous d'atteindre la dimension de serrage recommandée par le fabricant.
c. Sélectionnez le matériau de joint approprié : choisissez le matériau de joint adapté en fonction des conditions de fonctionnement réelles (type de fluide, température, pression), par exemple : NBR (adapté pour l'huile, les frigorigènes, etc.), EPDM (résistant aux acides et aux bases, adapté à l'eau chaude, aux milieux alimentaires), Viton/FKM (résistant à la chaleur et à la corrosion, adapté aux environnements chimiques sévères).
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Sous l'effet d'un milieu corrosif, du lavage sous haute pression ou de l'impact de particules dures, la plaque peut présenter des piqûres, des fissures voire même des perforations, entraînant des fuites.
✅ Solution
a. Réparer les défauts de la plaque (mesures temporaires) : réparation par soudage (soudage TIG des petits trous ou fissures sur les plaques en acier inoxydable, adapté aux défauts locaux sans impact sur la résistance structurelle), étanchéité par collage (utilisation d'une colle de haute résistance pour sceller les microporosités, adaptée aux systèmes basse pression en tant que solution temporaire).
b. Opération de bouchage (traitement d'urgence) : La plaque PHE endommagée est traitée en bouchant le trou (c'est-à-dire qu'elle ne participe plus à l'échange thermique), afin d'éviter l'arrêt complet de l'appareil, mais cela réduira la surface d'échange thermique, ce qui convient pour une situation urgente à court terme.
c. Remplacement de la plaque d'échangeur de chaleur (solution fondamentale) : La plaque présente une corrosion étendue ou des fissures, et sa déformation empêche le joint d'assurer l'étanchéité. Après un test de pénétration ou un test de pression hydraulique, il est confirmé que la plaque est défectueuse. Il est recommandé de remplacer la plaque. Après remplacement, améliorer les conditions de fonctionnement de l'équipement : ajuster le fluide (remplacer ou modifier le milieu fluide afin de réduire sa corrosivité ou diminuer le débit pour réduire la force d'impact), installer un dispositif de filtration (installer un filtre à l'entrée afin de réduire l'usure des plaques par les particules solides).
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Si les boulons de serrage ou les colonnes de guidage sont lâches, déformés ou corrodés, le faisceau de plaques se desserrera, l'étanchéité échouera et des fuites se produiront.
✅ Solution
a. Vérifiez régulièrement les boulons pour vérifier s'ils présentent de la rouille, de l'usure ou des cassures. En cas d'anomalie, remplacez-les immédiatement.
b. Utilisez un pied à coulisse pour mesurer la longueur de compression du faisceau de plaques et comparez-la avec la valeur standard indiquée sur la plaque signalétique de l'équipement ou dans le manuel technique. Resserrez et ajustez si nécessaire.
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Une mauvaise utilisation de l'échangeur de chaleur à plaques constitue un facteur caché susceptible de provoquer des fuites. Par exemple, des démarrages et arrêts trop rapides, l'effet de coup de bélier hydraulique, des fluctuations importantes du débit ou des vibrations de l'équipement peuvent endommager la structure d'étanchéité.
✅ Solution
a. Évitez une température ou une pression excessives lors de l'exploitation ;
b. Contrôler rigoureusement la séquence de démarrage et d'arrêt afin d'éviter les chocs hydrauliques provoqués par l'ouverture ou la fermeture soudaine des vannes.
c. Installer des supports anti-vibrations afin d'atténuer l'impact des vibrations externes des tuyauteries sur l'équipement.
d. Installer des réservoirs tampons ou des dispositifs à coussin d'air : absorber les chocs hydrauliques dans le système et protéger la structure d'étanchéité de l'équipement.
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Afin de réduire la fréquence des fuites d'échangeurs thermiques à plaques, il est recommandé aux entreprises de mettre en place un système de maintenance efficace :
a. Vérifier tous les 3 à 6 mois l'état de vieillissement des joints, la corrosion des plaques, les dimensions de serrage ainsi que l'état des fixations.
b. Éviter les défaillances des joints dues à une mauvaise compatibilité des accessoires.
c. Prédire le risque d'entartrage ou de fuite des plaques en testant régulièrement les variations de l'efficacité de transfert thermique.
d. Enregistrer la date et la cause de chaque démontage, maintenance et panne afin de faciliter le suivi des incidents et le partage des expériences.
Les fuites des échangeurs de chaleur à plaques peuvent entraîner un mélange des fluides, une contamination du produit et même l'arrêt de l'installation. Il est donc essentiel d'accorder une grande attention aux problèmes de fuite des échangeurs de chaleur à plaques. Si une fuite est détectée et traitée à temps, la perte peut être entièrement maîtrisée dans des limites acceptables. Qu'il s'agisse d'un vieillissement du joint, d'une corrosion des plaques ou d'une fuite causée par un problème opérationnel, notre équipe technique peut vous offrir un diagnostic professionnel ainsi que des solutions adaptées pour vous aider à minimiser les pertes.
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