Les systèmes de pompage d’une centrale électrique utilisent un pourcentage important de l’énergie d’une installation. Pour économiser de l’argent, améliorer l’efficacité et prolonger la durée de vie des machines, une centrale électrique doit constamment surveiller le débit, la pression et la température des systèmes de pompage industriels.

Les pompes sont des composants essentiels dans tous les types de centrales électriques – turbine à gaz à cycle combiné (TGCC), charbon et hydroélectrique. Dans une centrale CCGT typique, il peut y avoir entre 20 et 30 pompes de taille moyenne à grande. Si une fonction de pompage critique est perdue, une unité devra très probablement s’arrêter. Les pompes sont si importantes qu’il y a souvent des installations en duplex et même en triplex en guise de secours dans les applications critiques, prêtes à être remplacées à tout moment.

Ces pièces d’équipement coûteuses mais vitales nécessitent une surveillance constante pour éviter les dommages et les temps d’arrêt. Un moyen facile et rentable de surveiller les pompes industrielles consiste à installer des capteurs et des transmetteurs – des investissements relativement modestes – aux points critiques. Par exemple, en dépensant quelques centaines d’euros pour des instruments de mesure, on peut protéger une pompe très coûteuse contre les dommages graves causés par un fonctionnement à sec ou d’autres situations.

Surveillance des systèmes de pompage pour la sécurité, la performance et les économies

WIKA conçoit et fabrique une variété de capteurs, de transducteurs et de transmetteurs pour la surveillance de la pression, du débit et de la température. Voici un aperçu des points de mesure critiques et de la manière dont les instruments WIKA protègent les pompes industrielles :

 

Pression du côté aspiration, pour éviter la cavitation

Transmetteur de pression pour applications industrielles

Transmetteur de pression type A-10 pour applications industrielles générales

La cavitation est la génération de bulles de vapeur, qui se produisent dans les liquides à débit élevé. Lorsque ces bulles éclatent, il en résulte des pics de pression. La cavitation peut également se produire si la pression locale descend en dessous de la pression de vapeur du liquide et monte ensuite au-dessus. Pour éviter cette situation, la hauteur d’aspiration nette possible disponible (NPSHa) doit être supérieure à la hauteur d’aspiration nette possible requise (NPSHr).

La surveillance de la hauteur d’aspiration (pression en termes de colonne d’eau) peut aider à identifier les problèmes qui endommagent les pompes. Le transmetteur de pression A-10 est doté d’un capteur piézoélectrique et de la technologie des couches minces, ce qui le rend très résistant aux pics de pression et aux vibrations. Il est doté d’une cellule de mesure en acier inox entièrement soudée et ne nécessite aucun joint souple. Une palette de connexions électriques disponibles répond aux exigences de presque toutes les applications.

Débit à l’aspiration, pour signaler les faibles niveaux de liquide qui peuvent entraîner des marches à vide et des pertes de charge

Capteur de débit FSD-3

Capteur de débit électronique type FSD-3

Une pompe fonctionne à sec, c’est-à-dire dans un tuyau presque vide, lorsque le côté aspiration ne reçoit pas assez de liquide. Lorsque la pompe fonctionne sans aucun débit, elle est « à vide ». Ces deux conditions peuvent entraîner une surchauffe et une défaillance de la pompe.

Idéal pour la surveillance des systèmes de refroidissement, le capteur de débit électronique FSD-3 fournit des sorties de commutation et analogiques pour le débit, la température et les diagnostics. Il a été conçu sans aucune pièce mobile dans le fluide, ce qui le rend inusable. Un menu de navigation simple et intuitif facilite l’utilisation, et un grand écran LED permet des lectures claires à distance.

 Pression au niveau du refoulement, pour assurer le bon fonctionnement

Le manomètre de process innovant type 23X.34

La sous-pression et la surpression du côté de la sortie réduisent l’efficacité d’une centrale électrique. Tous les modèles 23X.34 et 26X.34 – sont équipés d’un tube manométrique dont la conception et le mouvement sont assurés par des composants trempés qui réduisent le stress et l’usure. Le manomètre de process innovant 23X.34 dépasse les normes de test de performance des manomètres ASME B40.100 et EN 837-1. Et il est aussi plus sûr : il est doté d’un boîtier résistant au feu selon les procédures de test d’inflammabilité UL 94, V-0. Tous les mouvements du manomètre sont de fabrication suisse, ce qui permet d’obtenir les mouvements les plus précis et les plus fiables disponibles aujourd’hui. La meilleure garantie que peut offrir WIKA au secteur sur tous les manomètres de process comprend une garantie standard de cinq ans sur le manomètre et une garantie de dix ans sur le système de pression. Le manomètre de process établit également une norme de valeur : Il constitue une solution économique pour la plupart des applications de traitement, car il réduit les temps d’arrêt dus au remplacement régulier des instruments usés.

Niveau de liquide au niveau des cuves d’étanchéité, pour éviter le déversement de liquides toxiques, dangereux ou corrosifs

Détecteur de niveau à flotteur HLS

Certains systèmes de pompage traitent des fluides toxiques, dangereux ou corrosifs, qui ne doivent pas s’écouler dans l’environnement. Dans ces cas, la pompe est dotée d’un double joint (joint tandem) avec un liquide compatible injecté dans une chambre d’étanchéité pour servir de fluide de barrage. Si un liquide dangereux fuit à travers le joint intérieur (joint primaire), il pénètre dans la chambre d’étanchéité et se mélange au fluide de barrage. Une perte de fluide peut entraîner une défaillance de l’ensemble du joint et le rejet de produits dangereux dans l’environnement.

La cuve d’étanchéité fournit à l’ensemble à double étanchéité un fluide de barrage propre et sous pression. Cette cuve peut également être utilisée pour mesurer le débit de fluides à haute densité et corrosifs afin de protéger les instruments de mesure de la pression différentielle de ces fluides.

Les dispositifs d’étanchéité sont équipées d’un détecteur de niveau haut ou bas, voire même les deux pour certaines applications. Les détecteurs de niveau HLS ont des pièces en contact avec le liquide en acier inox 316 ou en titane pour une meilleure résistance à la corrosion. Ils fonctionnent jusqu’à 100 bar.

La température des roulements, pour éviter la surchauffe

Un changement de la température des paliers d’une pompe et/ou d’un moteur peut indiquer une défaillance qui se développe ou un changement de charge. La sonde à résistance pour palier TR55 est conçue pour fiabiliser les mesures malgré les contraintes mécaniques. Elle utilise une technologie à couche mince et réagit extrêmement rapidement. Sans pièces mobiles, il est résistant aux vibrations et parfait pour mesurer la température des plaques de butée, des arbres et des enroulements de moteur. La sonde TR55 peut être montée sur ressort dans le logement des roulements ou maintenu en position à l’aide d’une résine époxy haute température.

Différence de température et de pression entre le fluide d’aspiration et le fluide de refoulement, pour évaluer l’efficacité de la pompe

Pour s’assurer qu’une pompe fonctionne à sa capacité optimale, les techniciens peuvent placer des capteurs de température et des transmetteurs de pression très précis à l’aspiration et au refoulement. Si la pompe ne fonctionne pas aussi efficacement qu’elle le devrait, il y aura une chute de pression et de température. Il s’agit d’une surveillance thermodynamique, qui ne nécessite pas de mesurer le débit réel pour déterminer l’efficacité.

Thermomètre à résistance TR10

Capteur RTD type TR10

Le transmetteur de pression de précision A-10 est conçu pour réaliser d’excellentes performances. Le modèle standard a une non-linéarité (BFSL) de ≤±0,5% de la portée, et il existe une option pour ≤±0,25% de la portée. Ce transmetteur polyvalent et robuste peut supporter une large gamme de conditions de température et de pression, ainsi que les chocs et vibrations extrêmes que l’on trouve dans les centrales électriques.

Les sondes à résistance de la série TR10 peuvent être montées dans un doigt de gant ou directement dans le process avec un raccord à compression à ressort pour une installation et un remplacement faciles. La sonde TR10 peut être équipée d’un transmetteur pour convertir le signal de résistance en une sortie analogique ou numérique, qui peut être facilement adaptée à diverses conditions.

Transducteur de pression différentielle configurable, modèle SP007

Pression différentielle au niveau des filtres et des tamis, pour évaluer l’accumulation de débris

Si la pression chute du côté de la décharge, c’est une bonne indication que le filtre ou le tamis doit être nettoyé ou remplacé. La surveillance de la différence de pression entre l’entrée et la sortie d’une pompe peut également indiquer le rendement global et aider à identifier les conditions dans lesquelles la cavitation est susceptible de se produire.

WIKA, votre partenaire de confiance en matière de technologie de mesure

WIKA propose une gamme complète d’instruments de haute qualité pour la surveillance du fonctionnement des pompes industrielles. Le bon modèle dépendra de votre application particulière, de vos préférences et de la gamme de prix souhaitée.

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