Étude de cas : pompes horizontales

Pompe horizontale autoamorçante pour installation chimique

Le problème initial

Dans une installation chimique, le besoin de disposer d'une pompe d'urgence pour vider et transvaser des liquides, avec différentes solutions (et en particulier une solution de HCl à température ambiante) et de toute façon dans des situations environnementales toujours différentes, était apparu. La pompe (nécessairement une pompe centrifuge horizontale) devait être transportable et actionnée par explosion : la pompe était en effet destinée à être utilisée dans toutes ces situations d'urgence qui peuvent survenir dans une grande installation chimique (y compris la possibilité de travailler dans des conditions de panne électrique générale).

La solution proposée

pompe autoamorçante d'urgence pour installations chimiques
La solution proposée fut une pompe autoamorçante à arbre nu avec support majoré et caractérisée par l'application d'un joint élastique pour le couplage avec le moteur diesel. Le matériel choisi pour la pompe fut le PVDF (pour ses caractéristiques élevées bien connues de résistance chimique  aux agents acides). La pompe, équipée d'un réservoir d'amorçage, a été montée sur un chariot de campagne de façon à pouvoir être plus facilement tractée près du lieu d'utilisation. Une attention particulière a été prêtée à l'assemblage afin de maintenir le châssis du moteur et celui de la pompe séparés afin d'avoir la plus faible transmission possible de vibrations entre le moteur et la pompe.

Observations

Les opérations de pompage ont toujours été effectuées auparavant avec une pompe en métal, avec les problèmes de corrosion évidents et continuels des pièces en contact avec le liquide. Le remplacement par une pompe centrifuge en matière plastique (PVDF) a définitivement résolu les problématiques liées à la détérioration de l'outil, contribuant à l'efficacité des moyens de sécurité de l'installation. Modèle de la pompe : OMA100A (point de travail : 10 m³/h @ 40 m w.c.). En outre, la pompe est fournie équipée de courbes de débit et de hauteur d'élévation à différentes vitesses de rotation : l'évaluation du volume de liquide transvasé simplement à l'aide d'un chronomètre et d'un manomètre a ainsi été plus facile.

Pompe centrifuge pour installation de chloration

Le problème initial

Une forte usure sur une série de pompes installées dans une installation de chloration d'eau pour piscines rendait très fréquentes les interventions d'entretien (et dans certains cas de remplacement) des pompes utilisées (pompes périphériques). L'usure était due à la présence (impossible à éliminer) de solides en suspension dans le liquide à pomper (hypochlorite de calcium et dichlorure de carbylamine). Ceci provoquait alors une diminution des prestations. Outre les particules abrasives, le client rencontrait également des problèmes d'encombrement et le besoin de maintenir à un niveau peu élevé la puissance installée.

La solution proposée

Pompe centrifuge en PVC pour piscines
Pompe centrifuge horizontale avec garniture mécanique (matériau de fabrication : PVC) au lieu de pompes périphériques. Grâce au dessin particulier de la partie hydraulique, on a obtenu une courbe caractéristique semblable à celle d'une pompe périphérique (hauteur d'élévation importante et faible débit) et il a en outre été possible de maintenir la puissance installée à un niveau contenu avec le double avantage de limiter les dimensions de la pompe et d'optimiser les consommations d'énergie. En phase de projet, il a fallu concilier les besoins d'efficacité hydraulique avec les exigences particulières en matière de résistance à l'abrasion. Il a notamment fallu garantir que des particules de 8 mm de diamètre environ puissent traverser la pompe sans créer de problèmes d'obstruction ni d'abrasion du circuit hydraulique composé du corps, des couvercles et de la roue.

Observations

Les vieilles pompes ont été remplacées en conservant cependant des prestations très similaires, à savoir : hauteur d'élévation importante et faible débit. Le faible encombrement de la pompe a facilité son installation à l'intérieur des armoires des installations de chloration. La pompe utilisée était une OMA30A (point de travail : 30 l/min @ 17 m w.c.).

POMPE CENTRIFUGE POUR INSTALLATION D'ÉPURATION CIVILE

Le problème initial

Une grosse installation d'épuration civile avait l'impératif de réduire la fréquence des interventions d'entretien qui provoquaient de longs et ennuyeux arrêts d'installation au niveau du processus de désodorisation avec les inconvénients qui en découlent pour les habitants des zones voisines de l'installation. Les pompes horizontales utilisées présentaient des problèmes à la garniture et aux roulements du moteur, pièces qui devaient être changées fréquemment, avec l'augmentation des coûts de gestion qui en résultait.

La solution proposée

Pompe horizontale à double garniture
Tout le système de déplacement a été remplacé et de nouvelles pompes ont été adoptées, équipées d'une double garniture mécanique (en SiC et PTFE) fluxée avec de l'eau, ainsi que des moteurs équipés de roulements spéciaux, particulièrement adaptés à supporter les charges axiales. Les pompes sont des pompes horizontales modèle OMA50B (point de travail : 24 m³/h @ 10 m w.c.) fabriquées en polypropylène. La double garniture a permis de prolonger la vie de la pompe et d'éviter les problématiques liées au pompage de liquides à risque de cristallisation (eaux en provenance des tours d'élimination des fumées). Le client a notamment enregistré une diminution des coûts de gestion de l'ordre de 13%.

Observations

On préfère la garniture double à la « simple »lorsque :La garniture mécanique la plus utilisée est celle qui dispose de montage en tandem et qui est fluxée avec de l'eau propre. Toutefois, dans des cas particuliers, on peut utiliser une garniture mécanique « sous pression » ou utiliser un autre liquide à la place de l'eau pour le fluxage.
Il y a par exemple des cas où l'eau est incompatible avec le liquide pompé (p. ex. danger de réactions exothermiques) ou des cas où l'eau est incompatible avec les conditions atmosphériques (p.ex. des installations dans des milieux avec des températures très au-dessous de 0 C). On peut aussi utiliser la garniture double pour protéger le liquide pompé d'éventuelles contaminations qui pourraient arriver de l'extérieur.

Pompe centrifuge horizontale en PVDF

Le problème initial

Une pompe horizontale en métal continuait à présenter des problèmes à cause de vapeurs d'acide chlorhydrique (pompé à une température et une pression élevées dans une installation pharmaceutique). Des problèmes de corrosion, surtout au niveau de la garniture.

La solution proposée

Pompe horizontale OMA en PVDF

Pompe horizontale construite en PVDF et équipée d'une garniture en PTFE/Céramique (équipée de ressorts recouverts de PFA) et des joints toriques spéciaux recouverts de FEP. La pompe est une OMA70 (point de travail : 19 m³/h @ 20 m w.c.).



Observations

Les polymères fluorés FEP et PFA sont chimiquement inertes, comme le téflon, à tous les agents chimiques, à leurs différentes concentrations et combinaisons et aux températures de travail compatibles avec les matériaux de fabrication des pompes Barbera (45° C = PVC, 90° C = PP, plus de 100°C = PVDF). C'est pour ces caractéristiques chimiques qu'ils sont utilisés dans le revêtement des joints thermiques et des ressorts de garniture.






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