Les points forts

Recherche et développement

Nordon Cryogénie, en plus des derniers logiciels de simulation thermique des échangeurs du commerce, dispose de son propre logiciel : ProSec.
Ce dernier est le résultat de près de 20 ans d'investissements en Recherche et Développement et de validations de la performance et du fonctionnement des échangeurs Nordon Cryogénie, au travers de mesures sur site et en laboratoire. Il permet de traiter des designs toujours plus complexes avec une grande fiabilité, pour mieux répondre aux attentes des clients. Mais surtout, ProSecpeut, en plus des calculs en statique, effectuer la simulation dynamique de l’échangeur. Ces calculs en régime transitoire permettent notamment de valider les options de démarrage, d'arrêt, de changements opératoires et de pannes, ceci afin de connaître les contraintes thermomécaniques desquelles dépend l'intégrité de l'appareil.
Ce maintien de l’état de l’art passe par des investissements continus en R&D, en collaboration avec des universités, écoles d'ingénieurs et laboratoires. Parmi les projets en développement, citons :
Le développement continu de la simulation en 3D dans ProSec
Le développement de la simulation hydraulique des batteries d’échangeurs pour évaluer la distribution en tenant compte de l’échange thermique dans les échangeurs.

Les équipes d’ingénieurs de Nordon Cryogénie ont à leur disposition un choix d’ondes qui leur permet de minimiser le coût total de l’installation pour le client, tout en répondant de façon fiable aux spécifications. Pour ce faire, les ondes sont mesurées expérimentalement à la fois en perte de charge et en transfert thermique. Mais surtout, cette mesure est réalisée sur des ondes brasées, afin d’être représentative des performances réelles dans l’échangeur.
La qualité des ondes est d’ailleurs garantie, outre les contrôles géométriques et micrographiques, par des mesures de la perte de charge, lors de la production.
Grâce à nos modèles de performance, les ingénieurs ont aussi la possibilité d’évaluer l’intérêt de nouvelles ondes qui pourront être développées pour répondre aux exigences du client.


Fabrication

De toutes les opérations, le brasage de la matrice constitue sans nul doute une étape clef dans le cycle de fabrication d’un échangeur.
De la maîtrise de cette opération dépend l’intégrité mécanique (tenue à la pression) et l’étanchéité de la matrice ; deux facteurs primordiaux pour le bon fonctionnement de l’échangeur dans les conditions de service définies par le process du client, en conformité avec le code de construction.

Depuis toujours, Nordon Cryogénie s’est attachée à mettre en œuvre tous les moyens nécessaires à la maîtrise de cette opération. Pour ce faire, Nordon Cryogénie a tout d’abord successivement équipé ses deux fours de brasage sous-vide d’une régulation spécifique, permettant un pilotage prédictif sous-contraintes du cycle thermique de brasage, à partir de la cartographie de température réelle de l’échangeur à chaque instant du brasage.
Basé sur une décomposition des éléments chauffants en plus de 65 zones indépendantes, ce principe de régulation permet d’adapter automatiquement en temps réel la puissance individuelle de chaque résistor du four de façon à obtenir un cycle de brasage le plus court possible, tout en garantissant l’ensemble des paramètres essentiels, tels que, par exemple, les niveaux de température et/ou la qualité du vide.

Simulation d'un cycle thermique avant brasage.

Aujourd’hui, une étape supplémentaire vient d’être franchie avec le développement d’un nouveau logiciel de simulation 3D, qui permet de simuler intégralement le cycle thermique de brasage de l’échangeur à fabriquer. Intégrant toute la logique de régulation, ce progiciel permet ainsi, sur la base d’un calcul radiatif et conductif, d’optimiser la programmation des paramètres de régulation avant brasage, en fonction du design exact de l’échangeur et la configuration réelle de brasage.
Outre une utilisation systématique en production, ce logiciel constitue également une avancée technologique pour Nordon Cryogénie, car il permet, en particulier en phase R&D, d’optimiser la conception des matrices (section, etc).

Assistance Technique sur Site

Notre Service d'Asssistance Technique sur site dispose d’un véritable savoir-faire, fruit d’une longue expérience acquise dans le monde entierlors d’interventions dans des usines en construction ou lors d’arrêts. La connaissance très détaillée des travaux à entreprendre permet une organisation fiable du chantier, du point de vue des moyens à mettre en œuvre, comme de la planification. Nous accordons la plus grande importance à l’élaboration précise du plan d’action, conscients qu’il est indispensable, pour mener à bien les activités périphériques et maîtriser la durée des arrêts.

Conception mécanique, fiabilité

Les règles de conception mécanique et de dimensionnement appliquées au sein de notre bureau d’études sont fondées sur l’application des codes de calcul, mais surtout sur notre expertise en matière de fiabilité et notre maîtrise du comportement local de la structure hétérogène de l’appareil brasé.

En effet, la fiabilité et la tenue dans le temps sont garanties par la connaissance des efforts ponctuels qui, s’ils ne sont pas maîtrisés, sont source potentielle de défaillance.
Les zones sensibles de chaque appareil, typiquement l’attache des têtes sur la matrice, sont soumises aux efforts de pression et aux gradients thermiques. Elles peuvent être vérifiés avec le logiciel par éléments finis que nous avons développé, PC Diam. Notre structure hétérogène est impossible à modéliser avec un niveau de détail satisfaisant par les logiciels classiques. Nous avons donc développé pour ces modèles lourds nos propres outils, efficaces pour l’application des techniques les plus avancées à tous nos appareils.

Flexibilité des tuyauteries

Nous avons intégré le calcul de flexibilité des tuyauteries, toujours pour garantir la fiabilité de la conception vis-à-vis des différents cas de marche et des états transitoires. Les tuyauteries constituent l’interface de notre appareil avec le reste du site. Pour une conception en synergie avec les clients, nous avons choisi les logiciels les plus performants et qu’ils utilisent également.

Simulation thermo-mécanique transitoire

Les calculs transitoires sont entrepris afin de déterminer les champs de température en fonction du temps au cours des changements de régimes de fonctionnement. Ce type de calcul, peu commun, est difficile à mettre en œuvre mais ne constitue pas une fin en soi. En effet, après un certain temps, le système atteint un état stationnaire dont la connaissance est suffisante en termes de procédé.

En revanche, l’objectif maître du calcul est la détermination des contraintes thermomécaniques et de leur évolution en fonction du temps. Pour ce faire, les températures issues du calcul thermohydraulique transitoire sont introduites dans le modèle mécanique complet de l’échangeur

Le modeleur développé en interne (HomPass, Siteme) permet des études avec la description des moindres détails (ondes, jeux, plaques, orientations…), nous permettant de connaître avec la plus grande finesse le comportement du corps et les phénomènes dont il est le siège, fussent-ils très ponctuels.
Ainsi, avec les moyens dont nous nous sommes pourvus, l’utopie d’une conception intégrant parfaitement les évènements liés à la versatilité des conditions d’exploitation est devenue une réalité.

Dimensionnement mécanique et thermique

Nous disposons d’une part, d’une équipe d’ingénieurs spécialisée dans l’élaboration thermo-hydraulique des appareils à partir des spécifications émises par les clients : les préoccupations principales sont :

Capacité d’échange et performance thermique,
Perte de charge,
Compatibilité procédé-ailettes,
Sécurité de l’appareil (produits dangereux, réactions chimiques, stabilité, etc…)
Encombrement,
Fiabilité

D’autre part, d’une équipe de techniciens dédiée à la conception mécanique, sur la base du cahier des charges client et de la pré-étude thermo-hydraulique, les paramètres majeurs pris en compte sont :

Conformité aux codes (ASME, PED…),
Flexibilité et contractions thermiques,
Charges extérieures,
Interface client,
Instrumentation,
Conditions de calcul (séismes, vents, transport, manutention)
Installation sur site et préfabrication,
Et toujours… fiabilité.

Dimensionnement thermique NORDON CRYOGENIE, avec l'aide de ses partenaires, assure le développement et la validation de ses propres logiciels :

Calculs de simulations		Universités, Ecoles d'Ingénieurs
Mesures sur site		Clients
Mesure de performances des ondes		Laboratoires
Contrôle continu des performances des ondes lors de la production