CA2599857A1 - Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisation vehiculant de l'oxygene gazeux - Google Patents
Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisation vehiculant de l'oxygene gazeux Download PDFInfo
- Publication number
- CA2599857A1 CA2599857A1 CA 2599857 CA2599857A CA2599857A1 CA 2599857 A1 CA2599857 A1 CA 2599857A1 CA 2599857 CA2599857 CA 2599857 CA 2599857 A CA2599857 A CA 2599857A CA 2599857 A1 CA2599857 A1 CA 2599857A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- equipment
- coating
- nickel
- oxygen
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
- Y10T137/0379—By fluid pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Procédé de fabrication d'un équipement ou d'un élément d'un équipement en acier ou en un alliage d'acier, susceptible d'être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, dans lequel on réalise un revêtement par projection thermique d'un matériau de projection choisi parmi le nickel ou les alliages de cuivre et de nickel sur au moins une partie de la surface dudit élément ou équipement de manière à obtenir au moins une couche de revêtement sur ladite surface d'une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm.
Description
Procédé de revêtement d'un équipement ou élément de canalisation véhiculant de l'oxygène gazeux La présente invention concerne un procédé de revêtement en couche épaisse applicable aux équipements de canalisations d'oxygène gazeux.
Les équipements et accessoires de canalisations d'oxygène gazeux, tels que les vannes, robinets, clapets anti-retour, filtres, tubes, brides ou similaires, sont actuellement et traditionnellement fabriqués en matériaux de type aciers alliés, faiblement alliés ou non alliés.
Les matériaux le plus couramment utilisés sont des aciers dit 'au carbone' ou des aciers inoxydables.
Ces matériaux entrent dans la composition des pièces massives de ces équipements, tel par exemple le corps ou l'enveloppe d'un tel équipement ou d'autres pièces qui le constituent.
Les alliages à haute teneur de nickel et/ou de cuivre de type Monel ou cupro-nickel sont beaucoup plus rarement employés du fait de leur coût très élevé et de certaines difficultés de mise en ceuvre qui leur sont propres.
Les pièces constituant l'enveloppe sous pression, c'est-à-dire principalement le corps, le chapeau, les brides ou similaires, de chaque équipement d'une canalisation d'oxygène gazeux sont généralement composées d'un ou plusieurs matériaux homogènes mono-métalliques.
Or, les aciers au carbone ou inoxydables qui entrent dans la composition de ces pièces massives présentent l'inconvénient majeur, en termes de sécurité
d'utilisation, de leur aptitude à entretenir et propager la combustion en présence d'oxygène et en fonction de la pression. La notion de pression d'exemption est une valeur de référence au sens du CGA 4.4 et IGC 13/02 et se situe pour un acier entre 0,2.106 Pa et 2,6.106 Pa (= 2 et 26 barg = 29 à 375 psig) selon la nuance et l'épaisseur.
Les équipements et accessoires de canalisations d'oxygène gazeux, tels que les vannes, robinets, clapets anti-retour, filtres, tubes, brides ou similaires, sont actuellement et traditionnellement fabriqués en matériaux de type aciers alliés, faiblement alliés ou non alliés.
Les matériaux le plus couramment utilisés sont des aciers dit 'au carbone' ou des aciers inoxydables.
Ces matériaux entrent dans la composition des pièces massives de ces équipements, tel par exemple le corps ou l'enveloppe d'un tel équipement ou d'autres pièces qui le constituent.
Les alliages à haute teneur de nickel et/ou de cuivre de type Monel ou cupro-nickel sont beaucoup plus rarement employés du fait de leur coût très élevé et de certaines difficultés de mise en ceuvre qui leur sont propres.
Les pièces constituant l'enveloppe sous pression, c'est-à-dire principalement le corps, le chapeau, les brides ou similaires, de chaque équipement d'une canalisation d'oxygène gazeux sont généralement composées d'un ou plusieurs matériaux homogènes mono-métalliques.
Or, les aciers au carbone ou inoxydables qui entrent dans la composition de ces pièces massives présentent l'inconvénient majeur, en termes de sécurité
d'utilisation, de leur aptitude à entretenir et propager la combustion en présence d'oxygène et en fonction de la pression. La notion de pression d'exemption est une valeur de référence au sens du CGA 4.4 et IGC 13/02 et se situe pour un acier entre 0,2.106 Pa et 2,6.106 Pa (= 2 et 26 barg = 29 à 375 psig) selon la nuance et l'épaisseur.
2 A l'inverse, le nickel, le cuivre et les alliages à très haute teneur en nickel ou en cuivre, c'est-à-dire contenant typiquement au moins 60 % en poids de nickel ou de cuivre, ont une pression d'exemption de l'ordre de 200 bar, voire supérieure dans certains cas selon la composition du matériau, et ont la propriété de ne pas entretenir ni propager la combustion.
De ce fait, actuellement, pour éviter ou minimiser les risques, il est habituel dans le domaine industriel, pour les équipements en acier agencés sur les canalisations d'oxygène, de limiter la pression maximale de service à un niveau inférieur à la pression d'exemption, ou à implanter les équipements derrière des barrières ou autres moyens de protection pour le personnel et l'installation environnante, ou d'utiliser les matériaux d'exemption adaptés susmentionnés.
Cependant, ces solutions sont loin d'être satisfaisantes car, dans le premier cas, l'utilisation d'acier peut conduire à un incident de type 'coup de feu', même à l'intérieur d'une enceinte de protection, et engendrer des dégâts importants et, dans le deuxième cas, l'utilisation de matériaux différents de l'acier engendre des coûts de fabrication beaucoup plus élevés et souvent complique la fabrication même des équipements car la mise en ceuvre de ces matériaux est plus difficile que celle des aciers.
On connaît, en outre, les documents suivants qui décrivent la réalisation de divers revétements :
- US-A-6,089,828 enseigne la réalisation sur un élément de turbine à gaz d'un revêtement résistant à l'usure formé d'un alliage d'aluminium et de bronze.
- JP-A-57070306 et US-A-2,300,400 décrivent des revêtements formés d'alliages de type nickel/chrome.
- EP-A-825272 porte sur la réalisation par projection thermique d'un revêtement de cuivre, de plomb et de bronze.
- JP-A-2001323361 propose des revêtements à base d'alliage nickel/aluminium.
Toutefois, ces solutions ne permettent pas de résoudre les problèmes susmentionnés.
De ce fait, actuellement, pour éviter ou minimiser les risques, il est habituel dans le domaine industriel, pour les équipements en acier agencés sur les canalisations d'oxygène, de limiter la pression maximale de service à un niveau inférieur à la pression d'exemption, ou à implanter les équipements derrière des barrières ou autres moyens de protection pour le personnel et l'installation environnante, ou d'utiliser les matériaux d'exemption adaptés susmentionnés.
Cependant, ces solutions sont loin d'être satisfaisantes car, dans le premier cas, l'utilisation d'acier peut conduire à un incident de type 'coup de feu', même à l'intérieur d'une enceinte de protection, et engendrer des dégâts importants et, dans le deuxième cas, l'utilisation de matériaux différents de l'acier engendre des coûts de fabrication beaucoup plus élevés et souvent complique la fabrication même des équipements car la mise en ceuvre de ces matériaux est plus difficile que celle des aciers.
On connaît, en outre, les documents suivants qui décrivent la réalisation de divers revétements :
- US-A-6,089,828 enseigne la réalisation sur un élément de turbine à gaz d'un revêtement résistant à l'usure formé d'un alliage d'aluminium et de bronze.
- JP-A-57070306 et US-A-2,300,400 décrivent des revêtements formés d'alliages de type nickel/chrome.
- EP-A-825272 porte sur la réalisation par projection thermique d'un revêtement de cuivre, de plomb et de bronze.
- JP-A-2001323361 propose des revêtements à base d'alliage nickel/aluminium.
Toutefois, ces solutions ne permettent pas de résoudre les problèmes susmentionnés.
3 Le problème qui se pose est alors de proposer un équipement ou un élément d'un tel équipement destiné à être agencé sur une canalisation véhiculant de l'oxygène sous pression ne présentant pas les risques et inconvénients susmentionnés des équipements de l'art antérieur.
La solution de l'invention est alors un procédé de fabrication d'un équipement ou d'un élément d'un équipement en acier ou en un alliage d'acier, susceptible d'être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, dans lequel on réalise un revêtement par projection thermique d'un matériau de projection sur au moins une partie de la surface dudit élément ou équipement de manière à obtenir au moins une couche de revêtement sur ladite surface d'une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm, caractérisé en ce que le matériau de projection est choisi parmi le nickel et les alliages de nickel et de cuivre.
Autrement dit, selon le procédé de l'invention, on dépose au moins une couche de protection, formée de nickel ou d'un alliage nickel/cuivre, sur la surface de l'équipement ou de l'élément d'équipement en acier ou en un alliage d'acier, laquelle surface est susceptible d'être mise en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, de manière à
protéger cette surface grâce à une ou plusieurs couches protectrices et à
éviter ainsi les problèmes susmentionnés.
Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- on réalise un revêtement d'une épaisseur de 0,1 mm à 5 mm.
- ledit élément ou équipement est en acier, en fonte ou en acier inoxydable.
- ledit élément ou équipement comporte une cavité ou passage interne, et en ce que ledit revêtement est opéré sur au moins une partie de la paroi interne de ladite cavité ou dudit passage inteme.
- le matériau de projection est du nickel ou alliage constitué majoritairement de nickel et de cuivre, et pouvant comprendre en outre certains éléments d'alliage additionnels comme le chrome ou le cobalt.
- le matériau de projection est du nickel pur ou un alliage nickel/cuivre (Ni/Cu) comprenant jusqu'à 60% en poids de cuivre, le reste étant du nickel.
La solution de l'invention est alors un procédé de fabrication d'un équipement ou d'un élément d'un équipement en acier ou en un alliage d'acier, susceptible d'être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, dans lequel on réalise un revêtement par projection thermique d'un matériau de projection sur au moins une partie de la surface dudit élément ou équipement de manière à obtenir au moins une couche de revêtement sur ladite surface d'une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm, caractérisé en ce que le matériau de projection est choisi parmi le nickel et les alliages de nickel et de cuivre.
Autrement dit, selon le procédé de l'invention, on dépose au moins une couche de protection, formée de nickel ou d'un alliage nickel/cuivre, sur la surface de l'équipement ou de l'élément d'équipement en acier ou en un alliage d'acier, laquelle surface est susceptible d'être mise en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, de manière à
protéger cette surface grâce à une ou plusieurs couches protectrices et à
éviter ainsi les problèmes susmentionnés.
Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- on réalise un revêtement d'une épaisseur de 0,1 mm à 5 mm.
- ledit élément ou équipement est en acier, en fonte ou en acier inoxydable.
- ledit élément ou équipement comporte une cavité ou passage interne, et en ce que ledit revêtement est opéré sur au moins une partie de la paroi interne de ladite cavité ou dudit passage inteme.
- le matériau de projection est du nickel ou alliage constitué majoritairement de nickel et de cuivre, et pouvant comprendre en outre certains éléments d'alliage additionnels comme le chrome ou le cobalt.
- le matériau de projection est du nickel pur ou un alliage nickel/cuivre (Ni/Cu) comprenant jusqu'à 60% en poids de cuivre, le reste étant du nickel.
4 - le revêtement est réalisé par plasma projection thermique , c'est-à-dire par un procédé de type plasma soufflé , APS (pour Air Plasma Spray en anglais) ou HVOF (pour High Velocity Oxy Fuel).
- le revêtement est réalisé par plasma soufflé en utilisant un gaz choisi parmi l'argon, l'hydrogène, l'hélium, l'azote en tant que gaz vecteur.
- réalise un revêtement d'une couche de protection additionnelle d'un second matériau totalement oxydé, de préférence de type céramique. En effet, il faut trois éléments pour engendrer une combustion, à savoir un comburant, un combustible et de l'énergie. Dès lors, il peut être nécessaire dans les endroits critiques d'ajouter une deuxième couche d'oxyde qui créera une barrière thermique et réduira l'échauffement par friction ou abrasion (énergie), ce qui améliorera alors la sécurité.
- ledit élément ou équipement, neuf ou existant, est choisi parmi les corps de vannes, les pièces de révolution, ou tout autre équipement de canalisation d'oxygène gazeux.
L'invention concerne aussi un équipement ou élément d'équipement, par exemple un simple élément de tuyauterie, telle une bride, un tronçon droit, un piquage, un coude, un té, une réduction...., destiné à être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation comprenant un corps en acier ou en alliage d'acier, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de revêtement en un matériau choisi parmi le nickel et les alliages de nickel et de cuivre, sur au moins une partie de la surface dudit corps, ladite couche de revêtement ayant une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm.
Par ailleurs, l'invention porte aussi sur un procédé pour acheminer de l'oxygène sous pression mettant en ceuvre au moins une canalisation d'oxygène dans laquelle est véhiculé
l'oxygène sous pression, caractérisé en ce qu'un équipement ou élément d'équipement, par exemple un élément de tuyauterie, selon l'invention ou obtenu par le procédé
de fabrication selon l'invention est aménagé sur ladite canalisation et est mis en contact avec de l'oxygène sous pression circulant dans ladite canalisation.
Autrement dit, l'invention consiste à améliorer la sécurité des équipements en acier ou alliage d'acier destinés à être utilisés au contact de l'oxygène en procédant à un revêtement en une ou plusieurs couches, typiquement de 1 à 5 mm, par projection thermique d'un matériau d'exemption de type nickel ou nickel/cuivre et/ou d'oxydes, sur les parois intérieures ou extérieures soumises à la pression de l'oxygène de tout équipement ou élément d'équipement, notamment de tuyauterie, destiné au service oxygène.
De préférence, on revêt les interfaces mécaniques de l'équipement, que ce soit un
- le revêtement est réalisé par plasma soufflé en utilisant un gaz choisi parmi l'argon, l'hydrogène, l'hélium, l'azote en tant que gaz vecteur.
- réalise un revêtement d'une couche de protection additionnelle d'un second matériau totalement oxydé, de préférence de type céramique. En effet, il faut trois éléments pour engendrer une combustion, à savoir un comburant, un combustible et de l'énergie. Dès lors, il peut être nécessaire dans les endroits critiques d'ajouter une deuxième couche d'oxyde qui créera une barrière thermique et réduira l'échauffement par friction ou abrasion (énergie), ce qui améliorera alors la sécurité.
- ledit élément ou équipement, neuf ou existant, est choisi parmi les corps de vannes, les pièces de révolution, ou tout autre équipement de canalisation d'oxygène gazeux.
L'invention concerne aussi un équipement ou élément d'équipement, par exemple un simple élément de tuyauterie, telle une bride, un tronçon droit, un piquage, un coude, un té, une réduction...., destiné à être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation comprenant un corps en acier ou en alliage d'acier, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de revêtement en un matériau choisi parmi le nickel et les alliages de nickel et de cuivre, sur au moins une partie de la surface dudit corps, ladite couche de revêtement ayant une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm.
Par ailleurs, l'invention porte aussi sur un procédé pour acheminer de l'oxygène sous pression mettant en ceuvre au moins une canalisation d'oxygène dans laquelle est véhiculé
l'oxygène sous pression, caractérisé en ce qu'un équipement ou élément d'équipement, par exemple un élément de tuyauterie, selon l'invention ou obtenu par le procédé
de fabrication selon l'invention est aménagé sur ladite canalisation et est mis en contact avec de l'oxygène sous pression circulant dans ladite canalisation.
Autrement dit, l'invention consiste à améliorer la sécurité des équipements en acier ou alliage d'acier destinés à être utilisés au contact de l'oxygène en procédant à un revêtement en une ou plusieurs couches, typiquement de 1 à 5 mm, par projection thermique d'un matériau d'exemption de type nickel ou nickel/cuivre et/ou d'oxydes, sur les parois intérieures ou extérieures soumises à la pression de l'oxygène de tout équipement ou élément d'équipement, notamment de tuyauterie, destiné au service oxygène.
De préférence, on revêt les interfaces mécaniques de l'équipement, que ce soit un
5 équipement ou matériel neuf ou un usagé qu'il convient d'améliorer.
A l'issu du revêtement selon l'invention, le matériel ou équipement ainsi traité peut être utilisé en service oxygène dans les conditions suivantes :
- la teneur en oxygène du matériel en service peut être inférieure ou égale à
100%, - la pression de service du matériel en service peut être au maximum de 50.106 Pa (500 bara), mais typiquement de moins de 25.106 Pa (250 bara), et - la température de service du matériel se situe entre -40 C et +200 C.
Le matériel ou équipement ainsi traité présente donc les mêmes conditions de sécurité et de fiabilité que le même matériel réalisé en matériau d'exemption massif.
Un exemple de réalisation de l'invention est donné sur la Figure annexée qui représente une vanne 1 à passage intégral de type 'gate' avec tige de commande 10 (ici en position fermée), usuellement utilisée sur les canalisation 2 d'oxygène dont la sécurité a été
améliorée grâce à la présente invention.
Plus précisément, un revêtement de nickel a été opéré sur la surface interne 4, 5, 6 de la vanne 1, c'est-à-dire sur la surface 4, 5, 6 venant directement au contact de l'oxygène 3 durant l'utilisation de la vanne 1 et sur les interfaces de liaisons mécaniques à revêtir 7, 8, 9.
Ce revêtement de nickel a été opéré sur le procédé de dépôt par projection thermique de type plasma soufflé susmentionné. Il est à remarquer que ce revêtement permet aussi de réparer des porosités éventuelles du matériau de base.
Comme susmentionné, la présente invention n'est pas limitée au revêtement de vanne mais s'applique à tout élément ou équipement servant à véhiculer de l'oxygène sous haute pression.
A l'issu du revêtement selon l'invention, le matériel ou équipement ainsi traité peut être utilisé en service oxygène dans les conditions suivantes :
- la teneur en oxygène du matériel en service peut être inférieure ou égale à
100%, - la pression de service du matériel en service peut être au maximum de 50.106 Pa (500 bara), mais typiquement de moins de 25.106 Pa (250 bara), et - la température de service du matériel se situe entre -40 C et +200 C.
Le matériel ou équipement ainsi traité présente donc les mêmes conditions de sécurité et de fiabilité que le même matériel réalisé en matériau d'exemption massif.
Un exemple de réalisation de l'invention est donné sur la Figure annexée qui représente une vanne 1 à passage intégral de type 'gate' avec tige de commande 10 (ici en position fermée), usuellement utilisée sur les canalisation 2 d'oxygène dont la sécurité a été
améliorée grâce à la présente invention.
Plus précisément, un revêtement de nickel a été opéré sur la surface interne 4, 5, 6 de la vanne 1, c'est-à-dire sur la surface 4, 5, 6 venant directement au contact de l'oxygène 3 durant l'utilisation de la vanne 1 et sur les interfaces de liaisons mécaniques à revêtir 7, 8, 9.
Ce revêtement de nickel a été opéré sur le procédé de dépôt par projection thermique de type plasma soufflé susmentionné. Il est à remarquer que ce revêtement permet aussi de réparer des porosités éventuelles du matériau de base.
Comme susmentionné, la présente invention n'est pas limitée au revêtement de vanne mais s'applique à tout élément ou équipement servant à véhiculer de l'oxygène sous haute pression.
Claims (11)
1. Procédé de fabrication d'un équipement ou d'un élément d'un équipement en acier ou en un alliage d'acier, susceptible d'être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation, dans lequel on réalise un revêtement par projection thermique d'un matériau de projection sur au moins une partie de la surface dudit élément ou équipement de manière à obtenir au moins une couche de revêtement sur ladite surface d'une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm, caractérisé en ce que le matériau de projection est choisi parmi le nickel et les alliages de nickel et de cuivre.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise un revêtement d'une épaisseur de 0,1 mm à 5 mm.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément ou équipement est en acier, en fonte ou en acier inoxydable.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément ou équipement comporte une cavité ou passage interne, et en ce que ledit revêtement est opéré sur au moins une partie de la paroi interne de ladite cavité ou dudit passage interne.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau de projection est du nickel ou un alliage nickel/cuivre comprenant jusqu'à 60% en poids de cuivre, le reste étant du nickel.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le revêtement est réalisé par plasma soufflé, APS ou HVOF.
7 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le revêtement est réalisé par plasma soufflé en utilisant un gaz choisi parmi l'argon, l'hydrogène, l'hélium et l'azote en tant que gaz vecteur.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on réalise un revêtement d'une couche de protection additionnelle d'un second matériau totalement oxydé, de préférence une couche additionnelle de céramique.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit élément ou équipement est choisi parmi les corps de vannes et les pièces de révolution ou tout autre équipement, y compris des éléments de tuyauterie, d'une canalisation d'oxygène gazeux.
10. Equipement ou élément d'équipement, notamment un élément de tuyauterie, destiné à être mis en contact avec de l'oxygène sous pression pendant son utilisation comprenant un corps en acier ou en alliage d'acier, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de revêtement en un matériau choisi parmi le nickel ou les alliages de nickel et de cuivre sur au moins une partie de la surface dudit corps, ladite couche de revêtement ayant une épaisseur inférieure ou égale à 5 mm.
11. Procédé pour acheminer de l'oxygène sous pression mettant en oeuvre au moins une canalisation d'oxygène dans laquelle est véhiculé l'oxygène sous pression, caractérisé en ce qu'un équipement ou élément d'équipement selon la revendication 10 ou obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9 est aménagé sur ladite canalisation et est mis en contact avec de l'oxygène sous pression circulant dans ladite canalisation.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0550565 | 2005-03-03 | ||
| FR0550565A FR2882764A1 (fr) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisaion vehiculant de l'oxygene gazeux |
| PCT/FR2006/050123 WO2006092516A1 (fr) | 2005-03-03 | 2006-02-13 | Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisation vehiculant de l'oxygene gazeux |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2599857A1 true CA2599857A1 (fr) | 2006-09-08 |
Family
ID=35033502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2599857 Abandoned CA2599857A1 (fr) | 2005-03-03 | 2006-02-13 | Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisation vehiculant de l'oxygene gazeux |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090007967A1 (fr) |
| EP (1) | EP1859068A1 (fr) |
| JP (1) | JP4838269B2 (fr) |
| KR (1) | KR20070111505A (fr) |
| CN (1) | CN101133179A (fr) |
| CA (1) | CA2599857A1 (fr) |
| FR (1) | FR2882764A1 (fr) |
| WO (1) | WO2006092516A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011100100A1 (de) | 2011-04-29 | 2012-10-31 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zum Behandeln einer Leitungskomponente |
| CN104797720B (zh) * | 2012-11-20 | 2017-05-24 | 杰富意钢铁株式会社 | 烧结机的氧‑气体燃料供给装置 |
Family Cites Families (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB274978A (en) * | 1926-05-04 | 1927-08-04 | Henry Samuel Potter | Improvements in or relating to the manufacture of hollow metal rods, bars and the like |
| GB432679A (en) * | 1934-11-28 | 1935-07-31 | Ivor Lloyd | Improvements in and relating to valve seats |
| US2300400A (en) * | 1940-06-26 | 1942-11-03 | Metallizing Engineering Compan | Heat corrosion resistant metallic material |
| FR1005997A (fr) * | 1947-10-27 | 1952-04-17 | Snecma | Perfectionnement aux organes de machines thermiques |
| GB780073A (en) * | 1954-06-23 | 1957-07-31 | Birmingham Small Arms Co Ltd | Improvements in or relating to valve-guides for internal combustion engines |
| GB942468A (en) * | 1960-06-30 | 1963-11-20 | Oughtibridge Silica Firebrick | Improvements in refractory linings |
| GB1210765A (en) * | 1968-04-10 | 1970-10-28 | Eaton Yale & Towne | Poppet valves for internal combustion engines |
| US3674575A (en) * | 1970-10-21 | 1972-07-04 | Chromalloy American Corp | Tungsten carbide dispersion in age-hardenable cupro-nickel |
| BE762723A (fr) * | 1971-02-09 | 1971-08-09 | Centre Rech Metallurgique | Perfectionnements aux tuyeres de convertisseur, |
| BE795049A (fr) * | 1973-02-06 | 1973-08-06 | Centre Rech Metallurgique | Procede de fabrication de tuyeres d'injection |
| JPS51128604A (en) * | 1975-05-01 | 1976-11-09 | Tookaro Kk | A sleeve for blast furnace tuyeres |
| JPS5770306A (en) * | 1980-10-22 | 1982-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Over-fire air nozzle for front wall firing boiler |
| JPS57108258A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-06 | Chobe Taguchi | Surface treatment of metal for heat resistance |
| US4510171A (en) * | 1981-09-11 | 1985-04-09 | Monsanto Company | Clad metal joint closure |
| JPS5896810A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Kawasaki Steel Corp | 酸素底吹き転炉用羽口の製造方法 |
| JPS5950111A (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Kawasaki Steel Corp | 金属製錬炉用羽口 |
| JPS59120276A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 内面被覆鋼管の製造方法 |
| JPS6137959A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-22 | Nippon Steel Corp | 薄鋼板上の溶射被膜形成方法 |
| JPS62211389A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-17 | Hitachi Ltd | セラミツク被覆タ−ボチヤ−ジヤ−及びその製造方法 |
| US5356674A (en) * | 1989-05-04 | 1994-10-18 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft-Raumfahrt E.V. | Process for applying ceramic coatings using a plasma jet carrying a free form non-metallic element |
| AU627583B2 (en) * | 1989-05-10 | 1992-08-27 | Alcan International Limited | Manufacture of poppet valves by spray deposition |
| JPH0323074A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-31 | Nkk Corp | 防汚性に優れた銅合金クラッド鋼の溶接施工法 |
| DE3926429A1 (de) * | 1989-08-10 | 1991-02-14 | Audi Ag | Verfahren zum herstellen eines thermisch isolierten rohrbauteiles |
| GB2238349B (en) * | 1989-11-25 | 1993-09-15 | T & N Technology Ltd | Ceramic coated engine valves. |
| FR2666848B1 (fr) * | 1990-09-18 | 1994-09-23 | Renault | Soupape d'echappement de moteur a combustion interne. |
| JP3771292B2 (ja) * | 1995-01-23 | 2006-04-26 | トーカロ株式会社 | 金属精錬炉用ランス |
| JPH08296024A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-12 | Nippon Steel Corp | 塗覆装鋼製打ち込み部材 |
| JPH09194273A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 硬化性無機質積層体の製造方法 |
| JPH1060617A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Suruzaa Meteko Japan Kk | 高速フレーム溶射方法 |
| US6537388B1 (en) * | 1996-08-23 | 2003-03-25 | Alon, Inc. | Surface alloy system conversion for high temperature applications |
| US6231969B1 (en) * | 1997-08-11 | 2001-05-15 | Drexel University | Corrosion, oxidation and/or wear-resistant coatings |
| US6089828A (en) * | 1998-02-26 | 2000-07-18 | United Technologies Corporation | Coated article and method for inhibiting frictional wear between mating titanium alloy substrates in a gas turbine engine |
| JPH11293452A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 遮熱コーティング方法 |
| JP2000001534A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 芳香族−脂肪族共重合ポリカーボネートの製造方法 |
| JP3069696B1 (ja) * | 1999-03-29 | 2000-07-24 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 耐食性溶射皮膜とその製造方法 |
| US6073648A (en) * | 1999-04-26 | 2000-06-13 | Watson Grinding And Manufacturing Company | Metal element having a laminated coating |
| JP4554762B2 (ja) * | 2000-05-16 | 2010-09-29 | 日新製鋼株式会社 | 耐高温酸化性に優れたラジアントチューブおよび製造方法 |
| US20030049485A1 (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-13 | Brupbacher John M. | Corrosion control coatings |
| US6749894B2 (en) * | 2002-06-28 | 2004-06-15 | Surface Engineered Products Corporation | Corrosion-resistant coatings for steel tubes |
| JP2004077408A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Hitachi Ltd | 軽水原子炉用弁 |
| JP2004100568A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Komatsu Ltd | エンジン用排気バルブガイド |
-
2005
- 2005-03-03 FR FR0550565A patent/FR2882764A1/fr not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-02-13 CA CA 2599857 patent/CA2599857A1/fr not_active Abandoned
- 2006-02-13 WO PCT/FR2006/050123 patent/WO2006092516A1/fr active Application Filing
- 2006-02-13 JP JP2007557547A patent/JP4838269B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-13 US US11/817,489 patent/US20090007967A1/en not_active Abandoned
- 2006-02-13 KR KR1020077019891A patent/KR20070111505A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-02-13 EP EP06709502A patent/EP1859068A1/fr not_active Ceased
- 2006-02-13 CN CNA2006800068544A patent/CN101133179A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070111505A (ko) | 2007-11-21 |
| EP1859068A1 (fr) | 2007-11-28 |
| CN101133179A (zh) | 2008-02-27 |
| FR2882764A1 (fr) | 2006-09-08 |
| WO2006092516A1 (fr) | 2006-09-08 |
| JP2008531852A (ja) | 2008-08-14 |
| JP4838269B2 (ja) | 2011-12-14 |
| US20090007967A1 (en) | 2009-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Uusitalo et al. | High temperature corrosion of coatings and boiler steels in oxidizing chlorine-containing atmosphere | |
| EP0562108B1 (fr) | Materiau multicouche pour revetement anti-erosion et anti-abrasion | |
| Tamura et al. | Characteristic change of hydrogen permeation in stainless steel plate by BN coating | |
| EP0795042B1 (fr) | Procédé de revêtement d'un substrat en métal ou alliage passivable par une couche d'oxyde | |
| US20050199739A1 (en) | Method of forming metal coating with hvof spray gun and thermal spray apparatus | |
| EP0899359B1 (fr) | Procédé de préparation par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) d'un revêtement multicouche à base de Ti-Al-N. | |
| US20140117629A1 (en) | Anti-Diffusion Metal Coated O-Rings | |
| FR2822851A1 (fr) | Procede d'oxydation avec un melange gazeux a haute temperature pour la passivation d'alliages austenitiques | |
| FR2915751A1 (fr) | Article comportant un revetement protecteur et procede | |
| CA2599857A1 (fr) | Procede de revetement d'un equipement ou element de canalisation vehiculant de l'oxygene gazeux | |
| EP0421868A1 (fr) | Procédé d'oxydation superficielle d'une pièce en métal passivable, et éléments d'assemblage combustible en alliage métallique revêtus d'une couche d'oxyde protectrice | |
| Yang et al. | Diffusion and oxidation behavior of Cr-ZrN coated Zr alloy accident tolerant fuel cladding materials at high temperature | |
| EP2183403A2 (fr) | Procede de traitement anti-corrosion d'une piece par depot d'une couche de zirconium et/ou d'alliage de zirconium | |
| EP3227468A1 (fr) | Procédé de fabrication d'une pièce revêtue d'un revêtement protecteur | |
| Xu et al. | Superior protective performance of NiCr coating on stainless steel 316L in pure, oxygenated and chlorinated supercritical water | |
| Wood | Experiences with high temperature materials for small thrusters | |
| EP3633695B1 (fr) | Tuyau multi-paroi à isolation thermique pour transmission de puissance à superconduction | |
| CA2082779C (fr) | Installation de distribution d'azote a tres haute purete et procede de mise en oeuvre | |
| FR3125745A3 (fr) | Equipement mécano-soudé sous pression renforcé | |
| FR2682400A1 (fr) | Materiau multicouche, procedes de fabrication de ce materiau multicouche et de l'une des couches de ce materiau et revetement anti-erosion et anti-abrasion comprenant ce materiau multicouche. | |
| AU2015261714A1 (en) | Methods for weld purging | |
| JP2006089822A (ja) | 耐ハロゲン腐食性皮膜被覆部材およびその皮膜被覆部材の製造方法 | |
| JPH06248472A (ja) | 耐食・耐摩耗多層金属被膜及びその製造方法 | |
| WO2019175488A1 (fr) | Canalisation de transport sous-marin de produits pétroliers et procédé d'isolation | |
| FR3027959A1 (fr) | Protection anti-feu d'une piece en materiau composite d'une turbine a gaz |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request | ||
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20130716 |