Compresseur de fluor

Le fluor (F₂) est l'élément possédant le pouvoir oxydant le plus élevé connu. Ses propriétés physico-chimiques le rendent extrêmement réactif, hautement toxique et extrêmement corrosif, ce qui représente un défi majeur pour l'étanchéité, la compatibilité des matériaux et la sécurité des systèmes de compression. Matière première industrielle essentielle, le fluor est principalement utilisé dans la synthèse des fluoropolymères, de l'hexafluorure d'uranium, des gaz de gravure spécifiques et des propergols. Sa production, son stockage et sa compression doivent être réalisés dans le respect des procédures de sécurité les plus strictes ; la moindre fuite ou incompatibilité de matériaux peut avoir des conséquences catastrophiques.

COMPRESSEUR À DIAPHRAGME

COMPRESSEUR À PISTON

Avantages du compresseur à membrane fluorée

01

Garantie absolue d'étanchéité et d'isolation du support :

Le diaphragme métallique forme une barrière d'étanchéité statique d'une fiabilité absolue, garantissant le confinement total du fluor, gaz hautement toxique et corrosif, dans les composants en contact avec le fluide, tout en empêchant toute pénétration d'impuretés extérieures. Cette structure répond pleinement au critère de sécurité le plus exigeant, à savoir l'absence totale de fuite, pour la manipulation du fluor, la rendant particulièrement adaptée aux applications de haute pureté et aux situations où la moindre fuite est inacceptable.
02

Conception structurelle intrinsèquement sûre :

Le compresseur à membrane ne nécessite pas de joint d'étanchéité dynamique de la tige de piston, éliminant ainsi le principal point de fuite des compresseurs alternatifs. Sa structure prévient naturellement les risques de fuite de fluor gazeux liés à l'usure du joint, offrant aux sociétés d'ingénierie EPC et aux utilisateurs finaux une solution de base pour les équipements de process, garantissant une sécurité intrinsèquement supérieure et simplifiant considérablement la conception des installations de sécurité.

Points clés de conception des compresseurs à membrane fluorée

01

Système de matériaux ultra-résistants à la corrosion :

Toutes les pièces en contact avec le fluor doivent être fabriquées à partir d'alliages spéciaux à base de nickel ou d'acier inoxydable de haute qualité résistant au fluor. L'utilisation du cuivre, des alliages de cuivre et de l'acier au carbone ordinaire est strictement interdite. La documentation précise que les alliages de cuivre présentent un risque extrêmement élevé au contact du fluor et que les aciers inoxydables austénitiques utilisés en milieu fluoré doivent être à faible teneur en carbone ou stabilisés, et que les procédés de soudage doivent être rigoureusement contrôlés afin de prévenir la fissuration par corrosion sous contrainte.
02

Nettoyage et traitement de surface ultra-stricts :

Avant assemblage, l'ensemble du système doit subir un dégraissage, un nettoyage et une passivation complets afin d'éliminer toute trace de graisse, d'humidité et de particules métalliques. Cette étape est indispensable pour prévenir toute oxydation violente ou réaction corrosive entre le fluor et les résidus, et garantir ainsi une stabilité opérationnelle à long terme.
03

Système de surveillance de sécurité redondant multicouche :

Un système d'alarme de rupture de membrane à trois couches et un dispositif d'arrêt automatique doivent être installés. En cas de rupture d'une membrane, le système de surveillance déclenche instantanément une alarme et arrête le compresseur, empêchant ainsi la pénétration du fluor dans la chambre d'huile et la contamination du gaz par l'huile hydraulique. Parallèlement, le système doit intégrer une surveillance multipoints de la pression et de la température, ainsi que des raccords de purge à l'azote et d'évent complets, garantissant l'élimination complète de l'air du système avant le démarrage.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Professeur

Modèle G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 70 MPa	Plage de débit 1~500 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau/refroidissement par air

Modèle G70V/G95V/G130V	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 50 MPa	Plage de débit 1 à 200 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane de fluor de haute pureté

Modèle G110L/G130L	Course du piston 110 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 20 kN~40 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 10 à 1000 Nm³/h	Puissance du moteur 7,5 kW à 90 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Modèle G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Course du piston 110 mm ~ 210 mm	Force maximale du piston 20 kN ~ 160 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 30 à 2000 Nm³/h	Puissance du moteur 22 kW à 200 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane

AVEC

Course du piston 70 mm

Débit (Nm3/h)

0,5

Pression d'entrée (barg)

Pression de sortie (barg)

Non.	Modèle	eau de refroidissement	Couler	Pression d'entrée	Pression de sortie	Dimensions L×l×H	Poids	Puissance du moteur
Non.	Modèle	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-1/0,5-11	500	1	0,05	1.1	1100×700×1100	800	5.5
2	GZ-3/0,6-3	500	3	0,06	0,3	1200×800×1100	800	5.5
3	GZ-16/3	1000	16	Atmosphérique	0,3	2200×1700×1800	2500	7,5
4	GV-1/10	500	1	Atmosphérique	1	1200×900×1200	900	5.5
5	GV-40/(-0,15)-2	1000	40	-0,015	0,2	2200×1800×1700	2700	11
6	GV-100/7-25	3000	100	0,7	2.5	2030×1045×1700	3000	30
7	GL-60/0,05-4	4000	60	0,005	0,4	2400×1800×1600	3000	15
8	GL-400/20-50	3000	400	2	5	4000×2500×2200	4500	30
9	GL-40/100	3000	40	Atmosphérique	10	3700×1750×2000	3800	30
10	GD-420/8-39	8000	420	0,8	3.9	3600×2500×1700	6000	75
11	GD-370/20-200	8000	370	2	20	3600×2200×1700	5000	75
12	GD-350/18-210	8000	350	1.8	21	3600×2200×1700	5000	75

Les dimensions et le poids de l'équipement sont donnés à titre indicatif uniquement, et la conception finale prévaudra.

Cliquez pour en savoir plus

ÉTUDE DE CAS

Russie
ÉTATS-UNIS
Espagne
Kazakhstan

Avantages du compresseur à piston fluoré

01

Potentiel de gestion des scénarios de débits extrêmement élevés :

Dans certains cas théoriques spécifiques, lorsque le volume de gaz fluoré à traiter dépasse largement la capacité d'un compresseur à membrane, un compresseur à piston spécialement conçu peut constituer une alternative. Sa plage de débit unitaire est plus étendue, grâce à sa structure multicylindres en parallèle.
02

Maturité technique dans le domaine de la haute pression :

La structure à piston alternatif a bénéficié d'une expertise technique approfondie dans l'atteinte de pressions de refoulement ultra-élevées (par exemple, supérieures à 70 MPa). Si le procédé requiert effectivement la compression du fluor à des pressions extrêmement élevées, et si toutes les questions de sécurité sont résolues, la structure mécanique d'un compresseur à piston pourrait servir de base solide.

Points clés de conception des compresseurs à piston à fluor

01

Lubrification totalement sans huile et matériaux entièrement résistants à la corrosion :

Le cylindre doit être conçu pour une lubrification sans huile. Les segments de piston et les segments de guidage doivent être fabriqués en matériaux composites spéciaux compatibles avec le fluor. Tous les composants en contact avec le fluor, notamment le cylindre, le piston, les soupapes d'échappement, les plaques de soupapes, les ressorts et la tuyauterie, doivent être en alliage Monel ou en alliages spéciaux à base de nickel. La documentation interdit formellement l'utilisation du cuivre, du mercure, de l'argent et de leurs alliages.
02

Tige de piston : étanchéité et contrôle des fuites ultra-résistants :

Il s'agit de la principale difficulté de conception. Un système de garnissage à plusieurs étages, de type sec ou à isolation, doit être adopté, en respectant scrupuleusement les normes telles que l'API 618, et équipé d'un système de tamponnage à l'azote, de purge et d'un système hermétique de collecte des gaz de fuite. Tout fluor s'échappant du garnissage doit être dilué à l'azote et dirigé vers une unité dédiée de destruction ou de traitement des gaz résiduaires ; le rejet direct est strictement interdit.
03

Systèmes de sécurité et de surveillance de l'état surdimensionnés :

Outre les protections classiques contre la surpression et la surchauffe, il est impératif d'ajouter une surveillance de la chute de la tige de piston, une surveillance en ligne de la température du garnissage et des détecteurs de concentration des gaz de procédé et des gaz de fuite. Les sorties des soupapes de sécurité doivent être raccordées à un système de traitement fermé. Avant toute intervention de maintenance, une purge à l'azote complète et une procédure de déplacement doivent être effectuées, et les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle de niveau maximal.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Type Z

Type V/W

Type M

Type D

course du piston 80 mm, 95 mm	Force du piston 10 kN à 25 kN
Pouvoir 7,5 kW - 55 kW	Nombre de bancs de cylindres 1/2
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Nombre d'étages de compression 1/2/3/4
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Force du piston 25 kN, 45 kN, 65 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 2/3/4
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Pouvoir 15 kW - 220 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 45 kN ~ 660 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 4
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 160 kW - 3000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

Compresseur à piston à fluor haute pression

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 25 kN ~ 200 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 2
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 30 kW - 1000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

AVEC

Type vertical

DANS

Sans huile / F : Refroidi par air

0,15

Débit volumique réel (m3/min)

6.5

Pression d'entrée (barg)

Pression de sortie (barg)

N° de série	Modèle	Couler	Pression d'entrée	Pression de sortie	Puissance du moteur
N° de série	Modèle	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-0,15/6,5-25	55	0,65	2.5	7,5
2	ZW-0,12/50-60	300	5	6	11
3	ZW-0,85/0,4-25	60	0,04	2.5	15
4	VW-2.1/10-20	1140	1	2	110
5	VW-2.6/5-25	800	0,5	2.5	135
6	VW-15/13	780	ATM	1.3	132
7	D-11.8/8-12-35	6250	0,8 - 1,2	3.5	400
8	DW-9.9/30-52	16984	2,8-3	5.2	500
9	DW-27.9/4	1500	0,008-0,022	0,4	132
10	MW-15/3,5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-10/3-45	1700	0,3	4.5	350
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250