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Maintenir le rendement des pompes en prenant en compte leur environnement

28 février 2006 Paru dans le N°289 à la page 62 ( mots)
Rédigé par : Marie-odile MIZIER

Pour maintenir le rendement des pompes dans le temps, il faut non seulement choisir un équipement adapté à ses besoins, mais également installer et maintenir correctement l'équipement et ses composants dans son environnement.

Réalisé par , Technoscope

Pour maintenir le rendement des pompes dans le temps, il faut non seulement choisir un équipement adapté à ses besoins, mais également installer et maintenir correctement l'équipement et ses composants dans son environnement.

[Photo : Sans légende]

Dans les domaines de l'assainissement, de la collecte des eaux usées ou de la distribution d'eau potable, la pompe est un organe essentiel pour transférer l'eau ou la boue d'un endroit à un autre, pour remplir ou vider un réservoir ou pousser l'effluent vers son procédé de traitement. Comme tout équipement, le couple travail rendu-consommation énergétique de la machine doit être optimisé afin de réduire les coûts de possession de l'équipement. Cette optimisation passe non seulement par le choix d'un équipement adapté aux besoins, mais aussi par une mise en œuvre correcte et une maintenance adaptée tout au long de son cycle de vie de la pompe.

Choisir un équipement adapté aux besoins

Le choix d'une pompe est lié à la quantité d'eau (ou de boue) à transporter d'un point à un autre et à sa qualité, mais aussi au débit souhaité et à la hauteur à franchir pour déplacer la masse d'eau.

[Photo : Depuis 2000, l’arrivée de la roue N permet de s’affranchir des problèmes de colmatage. Cette roue de conception semi-ouverte à canaux à profil autonettoyant en combinaison avec la rainure de désengorgement en fond de volute assure le maintien du rendement dans le temps.]

Pas de problème particulier si elle n'est pas chargée de particules abrasives en suspension (sable). Il en est de même pour l'eau potable. Dès que l'on touche aux effluents chargés, le problème se complique. Ceux-ci peuvent être chargés de matières en suspension et si l'on ne fait rien, les risques de colmatage partiel sont grands. « C'est là le plus gros ennemi du rendement », précise Claude Berthier, responsable du marché municipal ITT Flygt.

Pour les effluents très chargés ou risquant de transporter des objets encombrants, un dégrilleur peut être mis en place en aval des pompes. Un dilacérateur en entrée de pompe permet également de réduire la taille des particules. Pour réduire les risques de colmatage des pompes, les pompistes ont également travaillé sur l'hydraulique des équipements, notamment sur la géométrie des roues.

[Photo : Des tests montrent qu'un jeu de 1/10 mm entre la roue mobile et la bague d’étanchéité entraîne une baisse du rendement de 5 %. Grundfos utilise désormais sur sa gamme CR3 une bague d’étanchéité flottante entre les chambres assurant une étanchéité parfaite.]

Aujourd'hui, la plupart d'entre eux proposent pour le même corps de pompe des hydrauliques adaptées au fluide à pomper. Dès les années 80 Flygt innovait avec la roue NEVA CLOG pour lutter contre le colmatage partiel des roues à canaux traditionnelles en eaux usées. Depuis 2000, l'arrivée de la roue N permet de s'affranchir des problèmes de colmatage. Cette roue de conception semi-ouverte à canaux à profil autonettoyant en combinaison avec la rainure de désengorgement en fond de volute assure le maintien du rendement dans le temps.

De son côté, Grundfos a complété sa gamme d'hydraulique par une roue SuperVortex dont les ailettes brevetées de l'aube éliminent les turbulences en améliorant rendement et hauteur manométrique. Adaptées aux transferts de liquide contenant des solides, des fibres ou des boues aérées, ces roues ont un passage libre pouvant atteindre 100 mm, ce qui réduit le risque de colmatage. Cette roue se met dans le même corps de pompe que la roue canal plus adaptée au transport de gros débits d'eau brute. Même approche chez ABS Pompes, KSB, PEME Gourdin et Salmson qui adaptent eux aussi plusieurs hydrauliques (Vortex, monocanal dilacératrice, roue à vis, ...) dans un même corps de pompe pour s'adapter au fluide à pomper. Mais dans bien des cas, le gain de rendement se fait au prix d'une augmentation du nombre d'aubes de la roue (palettes du rotor), ce qui réduit substantiellement les capacités de traitement des matières solides.

[Photo : Des systèmes de type Contrat Block (ABS Pompes) permettent d’obtenir de hauts rendements réajustables dans le temps.]

Des systèmes de type Contrat Block (ABS Pompes) permettent d'obtenir de hauts rendements réajustables dans le temps. Outre le choix technique de l'équipement, la maintenance de la pompe et de son environnement est un point essentiel dans le maintien du rendement dans le temps.

Soigner la maintenance

L'usure amoindrit le rendement. Pendant toute la durée de vie de la pompe, le rendement et les courbes caractéristiques de puissance se modifient. Une chute de rendement due à l'usure en fonction de l'élargissement du jeu d'étanchéité peut occasionner une perte allant jusqu'à 10 %.

Pour conserver toutes les capacités techniques de la pompe, la maintenance doit être

[Encart : Assurer un fonctionnement optimisé des pompes grâce à un système de régulation intelligente en fonction du niveau KSB va lancer début avril sur le marché un nouveau système de régulation en fonction du niveau appelé “LevelControl”. Ce système commande une ou deux pompes installées dans des applications nécessitant une régulation fiable du niveau. Mais il ne s'agit pas d'un simple coffret de commande. La variante standard intègre également des fonctions telles que “permutation automatique des pompes en cas d'incident”, “sollicitation régulière des pompes”, “redémarrage automatique après incident” ainsi que “mise en ou hors service en cascade pour réduire les coups de bélier et les intensités de démarrage”. Pour drainer complètement un réservoir, ce coffret offre la possibilité de régler la temporisation sur “régime de vidange complète”. Une série d’interfaces capteur permet l’intégration optimale dans des processus en planification ou existants. En cas de détection “hautes eaux”, une alarme intégrée déclenche une alarme acoustique et les avertissements correspondants apparaissent en texte clair sur le clavier afficheur. Grâce au paramétrage convivial, l’exploitant est en mesure d’adapter – sur le site même – le coffret aux conditions de l’installation. “LevelControl” surveille et enregistre les couplages et assure un fonctionnement optimisé des pompes. Ainsi, la sollicitation des pompes est réduite, ce qui se traduit par une réduction du temps d'immobilisation et du coût de maintenance. Le coffret de commande est disponible en trois variantes.]

Pumpexpert a été mis au point par KSB pour suivre au plus près l’activité d’une pompe et informer au plus tôt des dysfonctionnements.

réalisée dans une logique préventive et non curative. Il s’agit d’inspecter périodiquement l’équipement. Le graissage est le B A BA du préventif. Une pompe immergée doit être sortie périodiquement. Il faut alors en profiter pour contrôler l’usure des bagues. « Dans certains cas, une visite par mois peut s’imposer pour contrôler la pompe et les équipements qui l’entourent, notamment le dégrilleur », conseille Pascal Oroval, responsable du suivi après-vente chez Salmson, « et sur une grosse pompe fonctionnant en continu, il faut prévoir remplacer l’huile toutes les 20 000 heures et les roulements sont à changer toutes les 8 000 heures ».

Le groupe Salmson s’est doté d’une structure de prestations de services centralisée autour d’un numéro unique. Elle intègre 5 points :

  • - Une hotline tenue par des techniciens terrain dépannant jusqu’à 35 % de clients en ligne de 8 h à 18 h.
  • - Des expertises techniques systématiquement concrétisées par un rapport détaillé et un suivi personnalisé.
  • - Un pôle pièces de rechange référençant plus de 3 000 articles pouvant être envoyés en moins de 48 heures.
  • - Des interventions terrain au niveau national basées sur le conseil et des outils prédictifs innovants (thermographie, mesure vibratoire…).
  • - Enfin, en termes de formation, tous les programmes peuvent être bâtis sur mesure par des professionnels issus du terrain. Une formation on line sur Internet complète le système.

De son côté, PCM Pompes, PEME Gourdin et KSB ont considérablement renforcé leurs Divisions Services. Ainsi, la Division Services de KSB, présente en Rhône-Alpes depuis 1984, compte maintenant 22 personnes avec un portefeuille d’environ 800 clients. Plus de 1 000 pompes sont traitées chaque année. L’activité se déploie en atelier, sur site client et au travers de contrats de maintenance de différents types. 300 à 350 interventions sur site sont réalisées chaque année. Cet atelier de services, comme tous les autres, traite toutes les pompes centrifuges de tous constructeurs. Un stock de pièces de rechange d’environ 1 500 références permet de répondre à la plupart des cas de figures.

Pour les équipements munis d’un système de télésurveillance, les mesures de débit avant et après la pompe, la mesure de courant, de température sur le moteur, le compteur de temps de fonctionnement de la pompe et du poste de pompage fournissent des indications précieuses sur la qualité du pompage. Une comparaison de ces données avec les informations obtenues lors de la mise en service du poste permet de déceler à distance la plupart des problèmes dès leur apparition. Elles fournissent des indications précieuses au technicien de maintenance qui sait exactement où il doit intervenir en cas de problème.

De nouveaux équipements de relevage domestique pour habitations et collectivités

Annoncées à Interclima-Elec 2006, les stations de relevage Pust de Grundfos et Sanitson Premium de Salmson sont conçues pour résoudre le relevage des eaux des habitations et des collectivités situées en contrebas du réseau de collecte.

Chez Grundfos, la cuve est en polyéthylène PE-HD et est équipée de canalisations et de vannes. La canalisation est en polyéthylène ou acier inoxydable (AISI 316) en fonction du lieu où se trouve la cuve et en fonction du liquide pompé et donc de la pompe sélectionnée. À moins qu’une autre solution ne soit sélectionnée, la cuve est fournie avec un couvercle en polyéthylène qui est verrouillé à l’aide d’un écrou spécial M10. La gamme proposée permet de nombreuses variantes d’installation :

  • - Cuve avec pompe sur accouplement automatique au fond de la cuve (pompes SEV, SEG, SE 1, DP (2,6 kW), AP35B/50B)
  • - Cuve avec pompe en position libre (pompes DP (< 2,6 kW), EF, KP, AP 12, AP 35/50)
  • - Cuve avec pompe sur accouplement automatique suspendu à la paroi (pompes SEG)
  • - Cuve avec deux pompes (pompes AP35B/50B, SEG, SEV, SE1, DP 10).

En standard, les stations sont disponibles en trois diamètres en fonction des différentes pompes et applications : diamètres 600, 800, 1 000 pour cuve avec une pompe et 1 000 pour cuve avec deux pompes.

Quant à la gamme de stations de relevage Sanitson Premium de Salmson, elle se compose de 22 modèles et se destine au relevage des eaux usées et/ou chargées de l’habitat et des petites collectivités. Elle s’adapte également à la demande des communes qui ont retenu la solution des réseaux ramifiés sous pression (RRSP). Cet équipement, simple à installer et prêt à fonctionner, se présente sous la forme d’un produit complet avec tous les accessoires intégrés. Doté d’une cuve étanche aux liquides, gaz et odeurs, il est conforme aux normes EN 12050-1 et -2. Le module de relevage (le plus souvent enterré) se compose d’une cuve monobloc anticorrosion avec un couvercle de visite muni d’un joint d’étanchéité. Le couvercle est manœuvrable à la main et verrouillable par vis. La cuve intègre une ou deux pompes de relevage submersibles au fonctionnement silencieux, un système de contrôle des niveaux et une roue dilacératrice vortex ou monocanal. Les tuyauteries internes sont montées avec un clapet à boule et une vanne. À fort débit (il peut atteindre 56 m³/h), le fonctionnement simultané des deux pompes est possible. Le coffret de commande de l’équipement gère son fonctionnement, il est doté d’une alarme sonore de trop-plein.

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