FBC-1 – Réparer et protéger les pales de ventilateur
En service, les pales de ventilateur sont soumises à un flux d’air continu et peuvent être exposées à l’humidité, à des particules solides et à d’autres sollicitations. Les bords d’attaque des pales sont particulièrement vulnérables et peuvent s’user progressivement.
Lorsque de la matière disparaît d’une pale, ce n’est pas seulement son état de surface qui change. Le profil d’origine peut également être altéré, ce qui peut finir par influencer l’équilibrage et le rendement du ventilateur.
Le Belzona System Leaflet FBC-1 décrit une méthode permettant de réparer des pales de ventilateur endommagées. La matière perdue est reconstituée, puis la surface peut être protégée contre une nouvelle dégradation par érosion ou corrosion.
La méthode exacte dépend de l’étendue des dommages, du matériau de la pale et des conditions de fonctionnement du ventilateur.
Quelles sont les causes de détérioration des pales de ventilateur ?
L’usure des pales de ventilateur peut avoir plusieurs causes. FBC-1 mentionne notamment l’érosion, les impacts et la corrosion liée au point de rosée.
L’érosion apparaît lorsque la surface perd progressivement de la matière en service. Cela peut notamment se produire lorsque le flux d’air contient des particules solides qui frappent continuellement la pale. Des gouttelettes de liquide projetées à grande vitesse peuvent également provoquer des impacts et une usure localisée.
L’humidité peut également jouer un rôle. En présence de condensation, de la corrosion peut se développer et dégrader davantage la surface.
Les dommages peuvent aller de petites piqûres d’érosion à une perte de matière importante, avec des bords ou des sections minces de la pale partiellement disparus.
Dans quels cas FBC-1 peut-il être appliqué ?
FBC-1 est destiné aux situations dans lesquelles le profil d’origine d’une pale de ventilateur a été modifié par l’usure ou la corrosion et doit être reconstitué.
Exemples de situations :
- Érosion et piqûres sur les pales de ventilateur
- Bords d’attaque usés
- Dommages dus à des particules solides ou des gouttelettes présentes dans le flux d’air
- Corrosion due à l’humidité ou à la condensation
- Pales de ventilateur métalliques endommagées
- Pales en GRP ou en fibre de verre endommagées
- Bords de pale amincis
- Parties de pale partiellement disparues
- Situations nécessitant une protection supplémentaire contre l’érosion ou la corrosion après la réparation
Tous les dommages ne se réparent pas de la même manière. En cas d’érosion limitée, le profil perdu peut être reconstitué directement avec un matériau de réparation. Lorsque des parties plus importantes de la pale ont disparu, une structure de support peut d’abord être nécessaire.
De la pale endommagée au profil reconstitué
FBC-1 ne vise pas uniquement à combler les zones endommagées. L’objectif est de restituer aussi fidèlement que possible le profil d’origine de la pale de ventilateur.
L’application se déroule donc en plusieurs étapes.
1. Évaluer l’étendue des dommages
Avant la réparation, il faut d’abord déterminer le type de perte de matière.
En présence d’une érosion superficielle ou de piqûres, il est généralement possible de reconstituer directement la surface existante. Lorsque des bords ou des sections minces ont en grande partie disparu, un support supplémentaire est nécessaire pour recréer la forme d’origine.
2. Mettre en place une structure de support si nécessaire
Lorsque la matière restante ne suffit pas pour reconstruire directement le nouveau profil, FBC-1 décrit plusieurs possibilités pour réaliser une structure métallique de support.
Il est notamment possible d’utiliser des plaques d’acier, du treillis métallique, du métal déployé, des boulons, du fil ou des tiges d’acier. Cette structure sert ensuite de base sur laquelle le matériau de réparation peut être mis en forme.
3. Préparer la surface
Une bonne préparation de surface est importante pour assurer l’adhérence du matériau Belzona sélectionné.
Selon FBC-1, les surfaces métalliques sont nettoyées puis décapées par projection d’abrasif afin d’éliminer les contaminants et de créer un profil de rugosité approprié. Sur les surfaces en GRP, les parties non adhérentes sont retirées et la surface est poncée mécaniquement.
Belzona 9111 Cleaner Degreaser est mentionné dans le système pour le nettoyage et le dégraissage.
4. Reconstituer la matière perdue
Après la préparation, le matériau Belzona pâteux sélectionné est appliqué sur la zone endommagée.
La première couche est soigneusement travaillée dans le profil de surface préparé. Du matériau supplémentaire est ensuite appliqué jusqu’à reconstituer la partie manquante. Lorsqu’une structure métallique de support est présente, celle-ci est entièrement intégrée au matériau de réparation.
5. Restituer la forme d’origine
Pendant la reconstitution, le matériau est mis en forme pour retrouver le profil d’origine de la pale de ventilateur.
FBC-1 décrit pour cela l’utilisation d’un gabarit rigide. Celui-ci permet de reproduire aussi précisément que possible la géométrie d’origine de la pale.
En cas de piqûres d’érosion localisées, le matériau peut être appliqué directement sur la zone endommagée puis façonné jusqu’à rétablir le profil initial.
Protection après la reconstitution du profil
Une fois le profil de la pale reconstitué, un revêtement Belzona liquide peut être appliqué.
Ce revêtement peut couvrir l’ensemble de la pale ou uniquement les zones fortement sollicitées en service. Selon le produit choisi et le niveau de protection requis, plusieurs couches peuvent être nécessaires.
Après durcissement complet, la continuité du revêtement et la présence éventuelle de défauts sont contrôlées. FBC-1 mentionne une inspection visuelle ainsi qu’un équipement adapté de détection des défauts de revêtement (holiday detection).
Comme la réparation ajoute de la matière sur la pale, la répartition des masses peut également être modifiée. Le système indique donc qu’un équilibrage dynamique du ventilateur peut être effectué après durcissement complet.
Quels produits Belzona sont utilisés dans FBC-1 ?
FBC-1 peut faire appel à différents matériaux Belzona pour réparer et protéger les pales de ventilateur. Le choix dépend notamment de l’étendue de la perte de matière, de la sollicitation érosive et de la fonction que le produit doit remplir dans le système de réparation.
Belzona 1111 – Super Metal
Belzona 1111 est un matériau de réparation époxy pâteux destiné aux réparations générales du métal. Dans FBC-1, il est principalement utilisé pour les petites zones endommagées où la matière perdue doit être reconstituée et où un usinage peut éventuellement être nécessaire.
Selon le System Selector de FBC-1, Belzona 1111 convient aux petites zones de réparation nécessitant un usinage. Sa résistance à l’érosion est classée comme bonne dans la fiche.
Belzona 1121 – Super XL Metal
Belzona 1121 est utilisé dans FBC-1 pour les zones de réparation plus importantes. Son temps de travail plus long laisse davantage de temps pour appliquer une plus grande quantité de matériau, la répartir et la mettre en forme afin de retrouver le profil d’origine de la pale.
Le System Selector le mentionne pour les réparations plus importantes pouvant nécessiter un usinage. Sa résistance à l’érosion est également classée comme bonne.
Belzona 1221 – Super E Metal
Belzona 1221 est mentionné dans FBC-1 pour le collage d’une structure métallique de support. Ce type de structure peut être nécessaire lorsque des sections minces ou des parties du bord de la pale ont en grande partie disparu.
Cette structure sert alors de base pour reconstituer le profil perdu avec un autre matériau de réparation Belzona.
Belzona 1311 – Ceramic R Metal
Belzona 1311 est un matériau de réparation pâteux renforcé de céramique. Dans FBC-1, il est utilisé lorsqu’une zone endommagée doit être reconstituée puis de nouveau exposée à une forte sollicitation érosive.
FBC-1 classe sa résistance à l’érosion comme très bonne. Belzona 1311 est donc particulièrement pertinent pour les zones réparées où une forte usure est de nouveau attendue en service.
Belzona 1321 – Ceramic S Metal
Belzona 1321 est un matériau liquide renforcé de céramique destiné au resurfaçage des surfaces réparées. Dans FBC-1, il est utilisé lorsque la couche de protection finale doit offrir une résistance élevée à l’érosion.
Dans la comparaison technique de FBC-1, la résistance à l’érosion de Belzona 1321 est classée comme excellente. Il peut ainsi être associé à un matériau pâteux qui reconstitue d’abord le profil perdu.
Belzona 1341 – Supermetalglide
Belzona 1341 est un revêtement liquide utilisé dans FBC-1 lorsque l’on recherche à la fois une protection contre l’érosion et une finition de surface lisse. Sa résistance à l’érosion est classée comme très bonne dans la fiche.
Dans la KHIA 6069, Belzona 1341 a été appliqué sur une zone d’environ 75 mm autour des bords d’attaque des pales. Ce sont précisément ces zones qui étaient fortement exposées à l’érosion par impact.
Belzona 5111 – Ceramic Cladding
Belzona 5111 est mentionné dans FBC-1 pour la protection générale contre la corrosion. Sa fonction est donc différente de celle des revêtements sélectionnés spécifiquement pour leur forte résistance à l’érosion.
Dans la KHIA 6069, Belzona 5111 a été appliqué sur les pales en fibre de verre réparées afin de protéger davantage la structure sous-jacente contre l’exposition aux UV.
Belzona 6111 – Liquid Anode
Belzona 6111 est également mentionné dans FBC-1 pour la protection générale contre la corrosion. Il est utilisé lorsque la protection contre l’attaque corrosive est plus importante qu’une résistance maximale à l’érosion.
Le choix de la protection anticorrosion dépend du support, de l’environnement et des conditions réelles de fonctionnement du ventilateur.
Belzona 9111 – Cleaner Degreaser
Belzona 9111 est utilisé pendant la préparation de surface. Il permet de nettoyer et de dégraisser la surface afin d’éliminer les salissures, les graisses et d’autres contaminants avant la réparation proprement dite.
FBC-1 précise que les surfaces métalliques sont de nouveau nettoyées avec Belzona 9111 après la préparation mécanique et avant l’application du matériau de réparation.
Les produits de FBC-1 remplissent donc des fonctions différentes. Certains servent principalement à reconstituer la matière perdue, tandis que d’autres sont destinés à protéger la surface réparée contre l’érosion ou la corrosion. La combinaison finale doit être adaptée aux dommages, au support et aux conditions de fonctionnement.
Exemple pratique : réparation de pales de ventilateur en fibre de verre
Une application de FBC-1 est présentée dans Belzona Know-How in Action 6069.
Dans une raffinerie en Écosse, les pales en fibre de verre d’un aéroréfrigérant (fin-fan cooler) avaient été endommagées. L’association du rayonnement UV et de l’érosion par impact avait usé les bords d’attaque et détérioré la structure en fibre de verre sous-jacente.
Selon l’étude de cas, les pales dans leur configuration d’origine avaient généralement une durée de vie d’environ cinq à huit ans avant l’apparition de cette usure. Le remplacement d’un jeu complet de pales était coûteux et, d’après la KHIA, n’apportait pas de solution à long terme au problème récurrent.
Il a donc été décidé de les réparer conformément au System Leaflet FBC-1.
Réparation des zones endommagées
Les parties endommagées des pales en fibre de verre ont été reconstituées avec Belzona 1121.
Belzona 9341 Reinforcement Tape a été intégré au matériau de réparation afin de renforcer la structure en fibre de verre endommagée. Le profil perdu de la pale a ainsi pu être reconstitué.
Protection supplémentaire des bords d’attaque
Après la reconstitution du profil, une zone d’environ 75 mm autour du bord d’attaque de chaque pale a été protégée avec Belzona 1341.
Cette zone a reçu une protection supplémentaire, car le bord d’attaque était particulièrement exposé à l’érosion par impact pendant le fonctionnement.
Protection contre l’exposition aux UV
Enfin, Belzona 5111 a été appliqué sur les pales. Selon la KHIA, cette couche a été utilisée pour protéger la structure en fibre de verre sous-jacente contre le rayonnement UV.
Belzona 5911 Ceramic Conditioner figure également dans la liste des produits de cette étude de cas, mais la méthode d’application ne précise pas séparément à quelle étape ce produit a été utilisé.
L’application a ainsi combiné la reconstitution du profil, le renforcement de la fibre de verre endommagée, la protection des bords d’attaque les plus exposés à l’érosion et une protection supplémentaire de la surface contre les UV.
Photos de l’application
Les quatre photos de la KHIA 6069 montrent les différentes étapes de la réparation.
Pales de ventilateur endommagées
Situation initiale : les bords d’attaque des pales en fibre de verre sont particulièrement endommagés par l’exposition aux UV et l’érosion par impact.
Reconstitution du profil avec Belzona 1121
Les parties endommagées des pales ont été reconstituées avec Belzona 1121 afin de rétablir le profil perdu.
Bords d’attaque protégés avec Belzona 1341
Les bords d’attaque ont été délimités puis protégés avec Belzona 1341 afin d’apporter une protection supplémentaire contre l’érosion par impact.
Application terminée
La pale de ventilateur après l’achèvement de la réparation et l’application de la protection de surface supplémentaire.
Réparer plutôt que remplacer systématiquement
Cet exemple pratique montre pourquoi il peut être utile d’examiner d’abord la nature des dommages lorsqu’une pale de ventilateur est détériorée.
Lorsque le composant reste techniquement réparable, une perte de matière ne signifie pas nécessairement que la pale entière doit être remplacée. Dans l’application écossaise, la pale existante a été reconstituée selon son profil d’origine et les zones les plus exposées à l’usure ont reçu une protection supplémentaire.
La réparation ne traite donc pas uniquement la perte de matière existante, mais vise aussi à limiter une nouvelle dégradation. La pertinence technique d’une réparation doit toujours être évaluée au cas par cas.
Autres solutions FBC pour ventilateurs, soufflantes et compresseurs
Les dommages d’un ventilateur ne se limitent pas toujours aux pales. La série FBC comprend donc plusieurs System Leaflets consacrés à d’autres composants et types de dommages.
- FBC-2 – Appliquer des revêtements de protection, pour les surfaces de ventilateurs, soufflantes et compresseurs nécessitant une protection supplémentaire contre l’érosion, la corrosion ou l’usure.
- FBC-3 – Réparer les points de fixation des pales de ventilateur, pour les dommages aux zones par lesquelles les pales sont fixées au moyeu central ou à la structure.
- FBC-4 – Réparer les carters endommagés, pour les carters et enveloppes détériorés notamment par l’érosion, la corrosion ou les impacts.
Vous souhaitez découvrir d’autres solutions ? Consultez l’aperçu Ventilateurs, soufflantes et compresseurs : réparation et protection | Belzona System Leaflets.
Conseils pour la réparation des pales de ventilateur
La méthode de réparation appropriée dépend de plusieurs facteurs. L’étendue de la perte de matière est importante, mais le matériau de la pale, l’emplacement des dommages et les conditions de fonctionnement du ventilateur doivent également être pris en compte.
Vos pales de ventilateur présentent des bords d’attaque usés, des piqûres d’érosion, de la corrosion ou une autre perte de profil ? Contactez-nous. Nous pouvons examiner avec vous les dommages et les conditions de fonctionnement afin d’évaluer la solution Belzona la mieux adaptée à l’application.