Anticorrosion dans l’éolien : les enjeux de la qualité de l’air

L'industrie de l'énergie éolienne est confrontée à une série de défis dans lesquels les conditions climatiques et les facteurs environnementaux ont un impact direct sur la qualité et la performance des éoliennes.

On peut citer en particulier les environnements et les conditions d'humidité excessive, en plus des niveaux de résistance des matériaux utilisés.

Les défis résultant de l'excès d'humidité dans l'industrie éolienne ont un impact à chaque étape de la chaîne de valeur:

Qualité aux étapes de fabrication, d'entreposage et de transport puis à l'installation.

Les plus importants défis rencontrés à différents stades de la chaîne de valeur sont les suivants:


Fabrication

Les résines utilisées dans la fabrication des lames d'éoliennes sont hygroscopiques: cela signifie que le niveau d'humidité ambiante lors de la transformation d'un produit liquide en produit solide est fortement corrélé à la qualité et au temps de fabrication des lames. Il est donc nécessaire de contrôler les niveaux d'humidité afin de garantir une qualité optimale du produit.


Entreposage et transport

Lorsque le processus de fabrication des tours se finalise, ils sont stockés dans des zones exposées à des conditions environnementales défavorables où ils peuvent être conservés pendant de longues périodes de temps jusqu'à ce qu'ils soient transportés à leur point d’assemblage. Ces grandes structures métalliques sont soumises à des processus de corrosion dès le premier jour qui doivent être contrôlées pour assurer des normes de qualité.

Installation et assemblage

Pendant l'installation et l'assemblage, sur terre et sur mer, les structures métalliques continuent d'être soumises à un excès d'humidité et à la corrosion associée pendant le stockage ou le transport, à l'intérieur de la tour et de la nacelle.


Maintenance

Les problèmes les plus importants liés à l'humidité excessive pour le bon fonctionnement des éoliennes pendant leur durée de vie sont les suivants:

  • Accélération des processus de corrosion des composants à l'intérieur de la nacelle, générateur, etc.
  • Détérioration et défauts des circuits électroniques à l'intérieur de la nacelle et par conséquent, dans les systèmes de commande.

La corrosion inhérente à l'assemblage au large des côtes est particulièrement critique, car les réductions de la durée de vie utile des structures causées par les milieux salins peuvent être drastiques. La durée de vie moyenne estimée de 20 ans peut diminuer de 5 ans (un quart) si les niveaux d'humidité ne sont pas régulés à l'intérieur des tours et des nacelles.


Les éoliennes subissent aussi les contraintes du climat. Variations de températures, neige, givre, grêle : autant de facteurs qui peuvent entraîner des dommages sur les installations et ralentir la production. 
Dans une éolienne, les parties métalliques sont très exposées au risque de corrosion, en raison de l’humidité de l’air qui accélère la dégradation des matériaux. 
De plus, en cas d’arrêt technique, les risques de corrosion dans le nucléaire sont multipliés. 
Conséquence : la productivité est en baisse et l’efficacité des installations est réduite. 

Afin d’accroître la rentabilité de l’énergie éolienne, des solutions anticorrosion permettent de garantir une exploitation dans des conditions optimales.
Des systèmes d’air sec sur-mesure permettent de minimiser les risques de corrosion et ainsi de prévenir les risques de panne technique. 
 
New’R propose des solutions de traitement d’air sec par déshydratation permettant de minimiser le risque de corrosion dans les installations éoliennes, très exposées aux aléas climatiques. 
En installant un système d’air sec par déshydratation, le niveau d’humidité est contrôlé afin de garantir l’intégrité du dispositif et réduire les arrêts de production, à l’origine des retards de livraison.
 

 

Prévenir le risque de corrosion dans les turbines éoliennes  

Dans les turbines, la principale contrainte est de maintenir un degré d’hygrométrie à 50 % pour éviter le phénomène de condensation (qui entraîne la corrosion des métaux). 
Le fonctionnement  d’une turbine se fait en système ouvert ou fermé (flux d’air de recirculation).

 

Prévention de la corrosion dans les chaudières 

Chaudière à circuit eau/vapeur 

Dans une chaudière à circulation eau/vapeur, l’hygrométrie doit être stabilisée autour de 30%. L’humidité relative de l’air (hygrométrie) est aussi influencée par les températures extérieures. Le système de récupération d’énergie (vapeur) utilise un système ouvert. Un système de traitement de l’air doit être mis en place dans les zones les plus sensibles à l’humidité. La qualité de l’air doit être évaluée en sortie de circuit. 

 

Chaudière à circuit gaz 

Dans le cas d’une chaudière gaz à condensation, la corrosion est liée à la présence d’acide sulfurique. Le taux de corrosion dépend de la concentration de ce composant et aussi des conditions de température. 
L’hygrométrie requise pour un fonctionnement optimal de la chaudière est estimée à 5% (jusqu’à 20%). 

 

Les avantages de la déshydratation de l’air pour limiter la corrosion dans l’éolien : 

  • Prévention du risque de corrosion (par simple mesure de l’humidité dans les sorties d’air) ;
  • Réduction des frais de maintenance ; 
  • Optimisation des coûts énergétiques (installation peu coûteuse, qui consomme peu d’énergie et qui ne nécessite aucun composant chimique pour absorber l’humidité de l’air) ; 
  • Amélioration de la productivité

Les déshumidificateurs d’air FISAIR sont dotés d’une roue déshydratante en gel de silice destinée à capter l’humidité présente dans l’air. Ils sont capables de traiter et filtrer l’air dans des conditions de température très basses, pouvant aller jusqu’à – 70° C de point de rosée. En traversant la roue, le flux d’air humide est transformé en air sec avant d’être évacué vers l’extérieur. Ce flux d’air, destiné à sécher la roue, est appelé air de régénération. Il traverse la roue dans la direction inverse à l’air à traiter et quitte la roue sous forme d’air humide. Grâce à leur technologie de pointe, les déshumidificateurs d’air sont capables d’éliminer l’humidité de l’air même à très basse température.

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