Réalisation · Pilotes de procédés & développement chimique
Mener des essais de corrosion à 500°C : réacteur haute température sur mesure
Pour un centre de recherche public dans le domaine de l’énergie, qui devait mener des essais sur des matériaux en milieu gazeux oxydant à 500°C, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué deux réacteurs sur mesure. La conception assure une étanchéité parfaite et une agitation fiable dans des conditions qui détruisent les aciers et les joints standards.
En bref
- Client
- Centre de recherche public dans le domaine de l’énergie
- Domaine
- Recherche sur les matériaux
- Technique
- Essais de corrosion haute température
01 — La question de recherche
Comment maintenir l'intégrité et l'étanchéité d'une enceinte de réaction en environnement chimiquement agressif à très haute température ?
Étudier le comportement de matériaux dans des conditions extrêmes impose de construire une enceinte qui résiste à ces mêmes conditions, sans les perturber. Quand la température et l'agressivité chimique augmentent, les matériaux de construction standards atteignent leurs limites : ils se corrodent, contaminent les essais, perdent leur résistance mécanique ou ne permettent plus de garantir l'étanchéité. Dans ce projet, il s'agissait de réaliser des essais de corrosion à 500°C sous 130 bar de gaz oxydant. À cette température, les aciers inoxydables conventionnels sont sujets à une corrosion rapide et les joints polymères (élastomères, thermoplastiques) utilisés dans la plupart des réacteurs et autoclaves standards sont immédiatement détruits.
Assurer une étanchéité parfaite et une agitation mécanique fiable à 500°C, une température où les aciers standards se corrodent et où les joints polymères sont détruits.
02 — Notre démarche
Notre démarche de conception
Choisir un matériau intrinsèquement stable
À 500°C en milieu oxydant, un acier conventionnel serait rapidement attaqué, contaminant les essais et compromettant la sécurité. Nous avons sélectionné un matériau dont la composition chimique lui confère une stabilité intrinsèque dans ces conditions. Ce choix garantit l'intégrité du réacteur à long terme et la pureté des résultats expérimentaux.
Garantir l'étanchéité sans joint polymère
La température de 500°C interdisant tout joint souple, l'étanchéité principale est assurée par la déformation plastique contrôlée d'un joint métallique. Ce principe, courant en ultravide, est transposé ici à la haute pression. Il assure une étanchéité parfaite et fiable, en utilisant un matériau compatible avec les contraintes thermiques et chimiques de l'essai.
Agiter sans contact et sans refroidissement actif
Pour agiter le milieu réactionnel, nous avons utilisé une transmission de mouvement par entraînement magnétique. Une conception thermique soignée a permis d'isoler les composants sensibles (aimants, roulements) de la zone chaude. Cette solution supprime le besoin d'un circuit de refroidissement externe, complexe et source de pannes potentielles, assurant une agitation fiable.
03 — Caractéristiques techniques
| Température de service maximale | 500°C |
|---|---|
| Pression de service maximale | 130 bar |
| Nombre d'unités | 2 réacteurs identiques |
04 — Autres applications
Votre projet ressemble-t-il à celui-ci ?
Production d'énergie (incinération, biomasse)
Le besoin est de prélever des échantillons ou d'installer des capteurs dans des flux de gaz de combustion très chauds et corrosifs. Le principe d'une sonde en superalliage avec des passages à étanchéité métallique resterait identique pour garantir la tenue et la fiabilité.
Aérospatiale
Il s'agit de tester la tenue de matériaux (moteurs, boucliers thermiques) dans une atmosphère réactive simulée. On retrouverait le besoin d'une enceinte en matériau inerte résistant à l'oxydation et d'une étanchéité fiable à très haute température pour maintenir l'atmosphère contrôlée.
Chimie des matériaux
Pour synthétiser des poudres (céramiques, catalyseurs) sous atmosphère contrôlée, la non-contamination est critique. Le principe d'un réacteur en matériau non-réactif avec une étanchéité métallique resterait le même pour garantir la pureté du produit et la maîtrise de l'atmosphère.
Un ingénieur de notre bureau d’études vous répond dans les meilleurs délais.