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Méthode pratique pour bénéficier des avantages du système LCC dans les applications de traitement des eaux usées

30 novembre 2004 Paru dans le N°276 à la page 143 ( mots)
Rédigé par : Marc REDIT

Depuis plusieurs années, le calcul du Life Cycle Cost (LCC) a servi de mesure pour évaluer certaines pompes et déterminer laquelle serait la plus rentable pour l'utilisateur. Récemment, des avancées ont été enregistrées dans le mode de calcul utilisé, mais dans la plupart des cas, les utilisateurs finaux continuent à employer le calcul LCC dans sa forme la plus élémentaire.

[Photo : sans légende]

Le calcul de base (coût d'achat, coût énergétique “état neuf” et coûts d'entretien), lorsqu'il est employé pour des applications en eaux usées, pousse les fabricants, les fournisseurs et les prescripteurs à sélectionner un matériel qui risque de ne pas donner au client le meilleur rap-

[Photo : Pourquoi les coûts d'entretien sont-ils élevés pour l'utilisateur ? Analyse de 518 appels d'intervention sur site issus d'un échantillon représentatif de stations de pompage municipales sur une période de 8 mois.]

Pump blocked

Pump blocked  
143 | 16 | 41 | 15 | 14 | 4 | 17 | 13 | 71 | 61 | 7 | 7 | 19 | 1 | 22 | 67  
32 % | 4 % | 9 % | 3 % | 1 % | 4 % | 3 % | 16 % | 14 % | 2 % | 2 % | 4 % | 0 % | 5 %  
32 % 24 % 32 % 12 %  
pump related panel station/pipe work

Port qualité/prix. Dans bien des cas, le matériel se caractérise par un très bon rendement à l'état neuf mais entraîne d'importants coûts d'intervention sur place par suite de blocages et une grande perte de rendement à l'usure.

D'ailleurs, ce calcul pénalise beaucoup de caractéristiques techniques qui ont déjà prouvé leur capacité à réduire de façon significative les coûts d'entretien pour l'utilisateur ainsi que les pertes de rendement suite à l'usure.

Les modèles qui se caractérisent par de bonnes capacités de traitement des matières solides et qui par conséquent entraînent moins de coûts d'entretien sur site sont pénalisés par rapport à des modèles à rendement élevé mais qui se bloquent régulièrement.

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 considérablement les capacités de traitement des matières solides.

Les modèles équipés de dispositifs de réglage qui permettent la restauration d'un rendement « état neuf » sur site sans remplacement de pièces, et qui par la même occasion réduisent le coût énergétique pendant la vie de l'appareil, sont pénalisés par rapport à des modèles simples à bas prix qui ne sont pas équipés de tels systèmes.

Pourquoi le calcul de base actuel ne fonctionne-t-il pas pour les applications en eaux usées ?

En étudiant les origines du calcul LCC, on constate qu'au début il s'appliquait à de grandes pompes à utilisation intensive pour des applications propres et non corrosives.

Lorsqu'on essaie d'utiliser le même calcul pour les applications en eaux usées, on constate qu'une grande partie des coûts de fonctionnement de ce type de matériel n'est pas incluse dans le calcul. On constate, également, que les avantages qui découlent d'une conception qui améliore le traitement des solides ou la résistance à l'usure ne peuvent pas être évalués puisque la réduction des coûts n'apparaît pas dans le calcul LCCVM classique.

Coûts LCC réels d'une pompe submersible type installée dans une application en eaux usées

[Photo : Diagramme « Calcul LCC classique »]
11 % | 9 %  
80 %  
Equipment | Energy (As New) | Maintenance
[Photo : Diagramme « Calcul LCC réel »]
19 % | 53 % | 17 %  
Equipment | Energy (As New) | Energy (Eff Fall Off) | Maintenance | Operator Support

La réalité montre des coûts importants pour l'usure et pour l'entretien sur site, qui ne sont pas inclus dans les calculs LCC classiques.

La taille du matériel est également un élément important lorsqu'on utilise le calcul LCC

Une autre considération lorsqu'on calcule le LCC d'un matériel est la taille du moteur. En général, plus la pompe est petite, plus le calcul LCC sera imprécis. Ceci est un élément important puisqu'un très grand pourcentage des pompes installées pour des applications en eaux usées se situe en dessous de 30 kW. Si on cherche à en comprendre la raison, on constate que, là encore, le coût d'entretien sur place pour les petits appareils est le facteur décisif. En effet, le coût d'une intervention sur site est très proche pour toutes les pompes jusqu'à une puissance d'environ 50 kW.

Il est donc évident que le pourcentage de ces coûts dans le LCC de la pompe est plus important pour les petites pompes.

Calcul LCC type pour une pompe de 30 kW avec les coûts d'entretien pour l'utilisateur

[Photo : Diagramme « Motor Size 30.0 kW »]
Motor Size 30.0 kW  
14 %  
Operator Support Costs  
Autres coûts  
86 %
[Photo : 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 considérablement les capacités de traitement des matières solides. D'autres systèmes de type Contra Block® (voir ci-dessus) permettent d'obtenir de hauts rendements réajustables dans le temps.]

Calcul LCC type pour une pompe de 10 kW avec les coûts d'entretien pour l'utilisateur

Pour le calcul du LCC, il faut prendre en compte l'impact des blocages des pompes lorsqu'on cherche à améliorer le rendement.

Traditionnellement, on a toujours pensé que lors du choix d'un équipement de pompage on doit retenir la pompe qui a le meilleur rendement. On dit aussi, traditionnellement, que le coût de l'énergie pour faire fonctionner l'appareil est toujours le pourcentage le plus élevé des coûts LCC. Bien que ces deux affirmations soient vraies, le rendement ne doit pas être obtenu au prix d'une augmentation des coûts d'entretien pour l'utilisateur. Les utilisateurs doivent développer des stratégies claires, basées sur la taille de la pompe et sur l'application, sur le type de rotor à utiliser et sur les conséquences de ce choix.

Là encore, la taille de la pompe doit être un facteur majeur de cette stratégie, ainsi que le besoin d'un réglage plus fréquent afin de maintenir le rendement des pompes en bon état.

L'avantage d'un meilleur rendement par rapport au risque de blocage augmente de façon significative pour les grandes pompes.

Le LCC ne se limite pas à la sélection d'une pompe.

La sélection d'une pompe est manifestement une première étape importante pour obtenir un meilleur LCC mais l'histoire ne s'arrête pas là. Les utilisateurs doivent prendre en compte le fait que, en moyenne, 45 % du total des coûts LCC est directement influencé par la façon dont on entretient et utilise le matériel.

Pour obtenir le meilleur LCC, il faut adapter le choix aux capacités de maintenance et aux besoins.

Conclusion

Il est clair que l'évaluation du LCC est très utile lors de la sélection du matériel, mais il doit être adapté au type de matériel et à l'application à laquelle il est destiné.

Une comparaison rapide que l'on peut utiliser dans le cadre d'une négociation/appel d'offres ne suffit pas, il faut s'assurer au préalable que ce que l'on mesure est le LCC réel et non simplement un chiffre de référence commode qui ne reflète pas le vrai coût de fonctionnement du matériel.

Pour bénéficier du modèle LCC, les utilisateurs doivent mettre l'accent sur tous les coûts importants, y compris les coûts d'entretien et d'utilisation, les blocages et l'augmentation des coûts d'énergie qui résulte de l'usure (perte de rendement).

Si l'on veut se servir d'une modélisation LCC pour réduire les coûts, on doit également prendre en compte la façon dont on entretient et utilise le matériel. Le bon choix initial n'est qu'une première étape. Choisir un matériel à haut rendement mais à usure rapide sans l'entretenir va considérablement augmenter le LCC du matériel. « Haut rendement » et « utilisation jusqu'à la destruction » ne vont pas de pair.

[Photo : L'avantage d'un meilleur rendement par rapport au risque de blocage augmente de façon significative pour les grandes pompes.]
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