Condenseur atmosphérique pour une nouvelle installation de chaudière FPSO
Dans le cadre des travaux FEED pour un nouveau FPSO dont le déploiement est prévu dans la région Asie du Sud-Est, l'un des éléments clés de la conversion est l'installation d'une nouvelle chaudière de 100 T/h. Dans ce projet, la majeure partie de la vapeur générée sera utilisée pour des applications de chauffage par le haut, ce qui fait de la gestion des condensats et de l'évacuation de la vapeur une partie importante de la conception globale du système. Dans ces conditions, un nouveau condenseur atmosphérique à installer dans la salle des machines devient un ensemble de soutien nécessaire, non seulement pour les performances du processus, mais également pour un fonctionnement sûr et stable du navire.
Dans les projets offshore tels que les conversions de FPSO, la sélection des équipements consiste rarement uniquement à remplir une obligation sur papier. Les limitations d'espace, les conditions d'exploitation maritimes, la maintenabilité, la résistance à la corrosion et l'intégration avec l'agencement existant de la salle des machines doivent tous être pris en compte dès le début de la conception. C'est pourquoi le condenseur atmosphérique doit être soigneusement évalué lors du FEED, en particulier lorsqu'il est connecté à un grand système de vapeur associé à une nouvelle installation de chaudière.
Pour ce projet, le condenseur atmosphérique devrait traiter la vapeur d'échappement côté coque à un débit d'environ 90 000 kg/h. La vapeur sera condensée et refroidie jusqu'à une température de sortie de 65 degrés. Côté tubes, le débit de fluide frigorigène est actuellement estimé à 1 180 m³/h, sous réserve de confirmation finale du fournisseur, avec une pression de service de 2,0 barg. Le fluide de refroidissement entre à 27 degrés et devrait quitter le condenseur en dessous de 40 degrés. Ces conditions indiquent une fonction importante de rejet de chaleur et nécessitent une conception de condenseur capable de fonctionner de manière fiable en service maritime continu.
Un condenseur atmosphérique dans ce type d'application est utilisé pour condenser la vapeur à basse pression-ou pour évacuer la vapeur lorsque la récupération vers un système de condensation sous vide fermé n'est pas nécessaire. Dans un système de chauffage par le dessus alimenté par une chaudière, il constitue une solution pratique pour gérer la vapeur qui a déjà libéré sa chaleur utile, aidant ainsi à la reconvertir en eau de manière contrôlée. Cela réduit la charge thermique dans la salle des machines, améliore la gestion des condensats et contribue à un fonctionnement plus propre et plus efficace de l'ensemble du circuit de vapeur.
Pour une installation en salle des machines FPSO, la conception du condenseur doit prendre en compte bien plus que la seule fonction thermique. L'unité doit être suffisamment compacte pour l'encombrement disponible, tout en offrant une surface de transfert de chaleur suffisante pour gérer la totalité de la charge de vapeur dans des conditions de fonctionnement ambiantes tropicales et liées à l'eau de mer- typiques de l'Asie du Sud-Est. Les vibrations marines, les mouvements du navire, l’accessibilité pour la maintenance et la résistance aux conditions humides et corrosives sont autant de préoccupations pratiques. La sélection des matériaux, la disposition de la ventilation, la conception des drains et la structure de support doivent donc être alignées sur les exigences des services offshore plutôt que sur les pratiques standard des services publics-à terre.
Un autre point important de FEED est l’équilibre entre une conception conservatrice et le coût du projet. Au stade budgétaire, le propriétaire et l'équipe EPC ont généralement besoin de suffisamment de définitions techniques pour comprendre la taille, la disposition, l'approche matérielle et la demande d'utilité attendues du condenseur, sans encore figer chaque détail. Dans ce cas, des éléments tels que le milieu final côté tube-, la marge d'encrassement, les matériaux préférés, l'orientation des buses, les exigences de classe et les contraintes d'installation de la salle des machines seraient normalement confirmés au cours de la phase suivante d'ingénierie. Néanmoins, les données actuelles sur le processus sont suffisantes pour commencer à préparer une proposition budgétaire et une évaluation thermique préliminaire.
Du point de vue d'un fournisseur, il s'agit d'un cas typique où l'ingénierie personnalisée ajoute une réelle valeur. Un condenseur atmosphérique correctement conçu pour une utilisation FPSO doit correspondre à la charge thermique du projet tout en tenant compte des normes de construction maritime, des limitations de transport et de l'aspect pratique de l'installation à bord. Selon les préférences du client, l'unité peut être conçue avec des matériaux adaptés aux atmosphères offshore et avec une configuration qui simplifie l'inspection et l'entretien pendant toute la durée de vie du navire.
Pour l'évaluation de l'étape FEED-, la base de conception suivante peut être prise comme point de départ : débit de vapeur d'échappement côté calandre de 90 000 kg/h, température de sortie côté calandre de 65 degrés, débit de fluide de refroidissement côté tube-de 1 180 m³/h à confirmer par le fournisseur, pression de fonctionnement côté tube-de 2,0 barg, entrée côté tube-côté température de 27 degrés et température de sortie côté tube - inférieure à 40 degrés. Sur la base de ces paramètres, le condenseur atmosphérique peut être dimensionné de manière préliminaire pour l'estimation du budget et l'examen du concept.
Dans les projets énergétiques offshore, les équipements de support tels que les condenseurs atmosphériques n’attirent peut-être pas autant d’attention que la chaudière elle-même, mais leur rôle est fondamental. Un condenseur-bien conçu aide le système à vapeur à fonctionner plus efficacement, prend en charge un service de chauffage stable par le dessus et réduit les problèmes opérationnels dans la salle des machines. Pour une nouvelle conversion de FPSO en Asie du Sud-Est, la sélection du bon condenseur atmosphérique lors du FEED est donc une étape importante vers une conception de centrale à vapeur fiable et réalisable.