Comment Greene Tweed a aidé la centrale nucléaire de Brunswick à prolonger la durée de vie de sa pompe à eau
Ceci est le deuxième article d'une série sur l'eau salée pour les pompes. Lire la première partie
Les centrales électriques, qui comptent parmi les plus gros consommateurs d'eau au monde, sont confrontées à un défi de taille : la menace corrosive et abrasive de l'eau salée. Des systèmes de refroidissement aux opérations hydrauliques, les composants critiques des pompes doivent résister aux environnements difficiles de l'eau de mer et de l'eau saumâtre.
Prenons l'exemple de Duke Energy, l'exploitant de la centrale nucléaire de Brunswick, en Caroline du Nord. En 2015, elle cherchait à remplacer huit pompes à eau circulante (CWP) utilisées pour pomper de grands volumes d'eau de mer. Les ingénieurs de Duke Energy ont dû remplacer les paliers en caoutchouc cutlass en raison de problèmes de délamination. "La présence d'eau salée contenant du sel, de la limaille et du sable peut endommager l'arbre d'accouplement, son manchon et les paliers en caoutchouc des pompes à eau circulante", explique Greg Gedney, responsable de l'expansion industrielle chez Greene Tweed, qui travaillait avec Flowserve pour soutenir la centrale nucléaire de Brunswick.
Un dispositif de rinçage externe installé à chaque emplacement des paliers composites de la pompe déclenchait une alarme lorsque le débit de rinçage tombait en dessous de 5 gallons par minute pour les paliers. L'alarme de faible débit était réglée sur deux minutes de faible débit avant de déclencher l'alimentation électrique des pompes, ce qui a causé des problèmes importants. Gedney en explique les raisons : "Cela signifie que si le débit de rinçage des paliers n'était pas rétabli dans les deux minutes, la pompe s'arrêtait et perturbait le processus. En outre, les démarrages et arrêts fréquents de la pompe peuvent être très préjudiciables à ses performances".
Pour réduire les perturbations, l'équipe d'ingénieurs de la centrale nucléaire a demandé à Flowserve, le fabricant de l'équipement d'origine de la pompe, d'étendre l'alarme de faible débit / rinçage de deux minutes à 15 minutes sur les nouvelles pompes. L'augmentation du temps de déclenchement de l'alarme sur les nouvelles pompes signifiait que les roulements de la pompe devaient survivre au moins 15 minutes dans des conditions de faible débit.
Flowserve a contacté Greene Tweed et nos ingénieurs ont proposé des paliers AR®-HT, exécutant un programme d'essais de paliers pour valider les paliers composites AR®-HT dans un environnement plus difficile que demandé - des conditions totalement sèches. Les essais ont été réalisés avec des paliers AR®-HT et des manchons d'arbre Stellite 12 sur le rotor, choisis en raison de leur compatibilité avec l'eau salée et de leurs caractéristiques de dureté de surface.
Les paliers AR®-HT de Greene Tweed ont dépassé les attentes, en résistant à l'usure et en maintenant les jeux de fonctionnement, pendant plus de 105 minutes - alors que la demande initiale n'était que de 15 minutes - dans des conditions de fonctionnement à sec, sans aucune lubrification. Les pompes mises à niveau avec des roulements AR®-HT et des chemises d'arbre Stellite 12, installées en 2016, n'ont pas nécessité d'entretien significatif depuis lors. Selon Duke Engineering, les niveaux de vibration sont constamment faibles et le fonctionnement régulier. Comme le système de roulements n'est plus le facteur limitant la maintenance des CWP, la fréquence de maintenance préventive est susceptible de s'étendre au-delà des 15 ans prévus, explique Gedney.
Encouragés par les résultats, les ingénieurs de l'usine de Duke Brunswick ont modernisé leurs pompes d'eau de service en utilisant la même combinaison : roulements AR®-HT et manchons Stellite 12. "Nos roulements ont une fois de plus fait leurs preuves et seront désormais utilisés pour le remplacement prochain des pompes de décharge de l'océan d'eau de circulation", ajoute-t-il.
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