Réacteurs 500°C en Inconel 625 pour Essais de Corrosion HPHT

Pour ses recherches avancées sur la corrosion en conditions extrêmes, IFP Energies Nouvelles (IFPEN) a sollicité l’expertise d’IRIAN MECATRONICS. Le projet portait sur la conception et la fabrication de deux réacteurs haute température capables de résister à des environnements gazeux oxydants. Notre solution repose sur l’utilisation d’un superalliage, l’Inconel 625, et une conception optimisée pour des tests jusqu’à 500°C et 130 bar.

Le défi : Des réacteurs 500°C pour corrosion en milieu oxydant

L’IFPEN avait besoin d’un équipement multi-réacteur pour mener des essais de corrosion dans des conditions dépassant les limites des aciers inoxydables standards. Le cahier des charges présentait des défis techniques de haut niveau :

Très Haute Température : L’équipement devait pouvoir opérer de manière fiable et sécurisée jusqu’à une température maximale de 500°C.
Résistance à la Corrosion : Le matériau du réacteur devait garantir une résistance absolue à un gaz oxydant à haute température, rendant les aciers conventionnels inadaptés.
Étanchéité Parfaite : En raison de la haute température, l’utilisation de joints en élastomère ou thermoplastique était impossible, nécessitant une solution d’étanchéité métallique.
Flexibilité d’Expérimentation : Les réacteurs devaient être équipés d’un système d’agitation polyvalent (hélice et cage tournante) et être montés sur un support pivotant pour faciliter la manipulation.

HPHT reactor in Inconel 625 for corrosion testing, on its laboratory stand.

Notre solution : Réacteurs Inconel 625 et étanchéité métallique pour 500°C

Face à ces contraintes, notre bureau d’études a conçu deux systèmes de réacteurs identiques, en axant la conception sur le choix des matériaux et la gestion thermique.

La décision clé a été de fabriquer l’intégralité des parties en contact avec le fluide (corps de réacteur, bouchon, agitateur) en Inconel 625. Ce superalliage base nickel est reconnu pour sa résistance exceptionnelle à l’oxydation et à la corrosion à très haute température, garantissant l’intégrité de l’équipement et la non-contamination des essais.

Pour l’étanchéité à 500°C, nous avons mis en œuvre un joint axial métallique (Inconel 625 ou Hastelloy C276). Ce joint à usage unique se déforme lors du serrage pour assurer une étanchéité parfaite, là où aucune autre technologie n’était viable.

Enfin, l’agitation par accouplement magnétique a été spécifiquement conçue pour la haute température, avec des roulements en céramique et un design qui éloigne le moteur de la zone chaude, supprimant ainsi tout besoin de circuit de refroidissement externe.