Les applications pratiques de maintenance préventive révèlent que 80 % des pannes des moteurs asynchrones peuvent être évitées. Cette étude innovante propose des solutions concrètes pour optimiser la disponibilité opérationnelle, transformant ainsi les défis en opportunités pour l’industrie minière.
Généralités sur les moteurs asynchrones
Introduction
Les moteurs asynchrones représentent au moins 80 % des moteurs électriques, ils sont le moteur le plus utilisé dans toutes les applications industrielles ou domestiques, du fait de sa facilité d’installation de son bon rendement et de son excellente fiabilité. [7]
Définition
Une machine asynchrone est une machine à courant alternatif dont la vitesse du rotor et la vitesse du champ magnétique tournant ne sont pas égales. Le rotor est toujours en retard par rapport à la vitesse du champ statorique.
La machine asynchrone a pour rôle de transformer l’énergie électrique apportée par le courant alternatif en énergie mécanique de rotation. [7]
Constitution de la machine asynchrone
La machine asynchrone, souvent appelée moteur à induction comprend (Figure I-8) un stator et un rotor, constitués de tôles d’acier au silicium et comportant des encoches dans lesquelles on place les enroulements. Le stator est fixe ; on y trouve les enroulements reliés à la source. [7]
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Figure 1-8: Eléments de constitution d’une machine asynchrone. [7]
Principe de fonctionnement d’une machine asynchrone
Le fonctionnement d’une machine asynchrone est basé sur le principe de l’interaction électromagnétique du champ tournant crée par le courant triphasé fourni à l’enroulement statorique par le réseau, et des courants induits dans l’enroulement rotorique lorsque les conducteurs de ce dernier sont coupés par le champ tournant. [7]
Accouplements
Définition
Les accouplements sont des dispositifs qui assurent une liaison entre l’arbre moteur et l’arbre d’une machine, ce qui permet de transmettre la puissance du moteur à la machine concernée (Figure 1-9). [1]
Dans cette fonction :
- Ils offrent la possibilité de dissocier deux arbres lorsqu’il est nécessaire.
- Ils tolèrent les petits défauts d’alignement dû au déplacement des matériels en service.
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Figure 1-9: Schémas d’un accouplement. [13]
Différents Types d’accouplement
Le choix d’un type d’accouplement dépend d’abord des défauts d’alignement pouvant exister entre les deux arbres : désalignements radial, axial, angulaire et écart en torsion (Figure 1-10).
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Figure 1-10: Différents Types de désalignement [13].
On distingue plusieurs types d’accouplement :
- Accouplement mécanique.
- Accouplement à mâchoires.
- Accouplement flexacier.
- Accouplement à pignon.
- Accouplement à plateau.
- Accouplement hydraulique.
- Accouplement magnétique.
Critères de choix d’un accouplement
Le choix d’un accouplement tient compte les critères suivants :
- La durée de vie.
- Le facteur d’amortissement.
- L’encombrement.
- Les erreurs admissibles de centrage.
- L’inertie des masses.
- La facilité de montage.
Etude technique de la pompe SULZER 086
Description et rôle des pompes Sulzer
Les pompes Sulzer ont été conçues pour répondre aux exigences les plus strictes en termes de couverture hydraulique et pour l’utilisation de tous types de liquides, ce qui en fait une gamme de produits idéale pour les structures de pompage complexes (Figure 1-11). [8]
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Figure 1-11: Pompe centrifuge Sulzer.[8].
Caractéristiques et avantages des pompes Sulzer
Voici quelques caractéristiques et avantages des pompes Sulzer regroupés dans le tableau 1-3. [8]
Tableau 1-3: Caractéristiques et avantages des pompes Sulzer [8]
| Tableau 1-3: Caractéristiques et avantages des pompes Sulzer [8] | |
|---|---|
| Caractéristique/Avantage | Description |
| Modules normalisés | Composants communs pour optimiser l’interchangeabilité |
| Facilité d’installation | Conception facilitant l’installation et l’entretien |
| Réduction des coûts | Moins de pièces pour limiter les coûts de stocks |
| Fiabilité | Optimisation de la fiabilité des processus |
Toutes les pompes de gamme Sulzer ont été normalisées, à l’aide de modules et composants communs pour optimiser leur caractère interchangeable et faciliter l’installation et l’entretien. Avec moins de pièces, on peut limitez les coûts de stocks et optimisez la fiabilité des processus. [8]
Etanchéités Sulzer
Les étanchéités spécifiquement adaptées aux divers liquides et applications permettent de réduire les coûts de fonctionnement et de limiter les temps d’arrêt.
Sachant que les étanchéités Sulzer nécessitent peu ou pas d’eau, ils optimisent les réductions des coûts opérationnels et environnementaux. En outre, les conceptions standard, faciles à comprendre réduisent le temps d’installation, les coûts d’entretien et augmentent la fiabilité.
Les trous d’équilibrage brevetés de la turbine, associés aux vannes de décharge, améliorent la circulation des liquides et évitent le colmatage, ce qui crée ainsi des conditions idéales derrière la turbine et optimales dans la chambre d’étanchéité. [8]
Description et rôle de la pompe Sulzer 086
Le raffinat ajouté dans broyeur avec le minerai provenant du broyeur à sec, forme une pulpe. L’ajout du raffinat par rapport à l’eau permet d’effectuer les procédures de pré-lixiviation dans le broyeur.
À la sortie du broyeur, la pulpe est collectée dans un réservoir. Deux pompes sont disposées en parallèle dont l’une est la pompe centrifuge 086 pour envoyer la pulpe vers l’hydrocyclone à travers un diamètre d’aspiration de 300 DN et un diamètre de refoulement de 200 DN, la pression d’aspiration est de 5 bars et le refoulement est de 20 bars.
Sa vitesse de rotation est de 980 tr/ min et a un débit de 842 m3/h. Et l’hydrocyclone lui permet de réaliser le classement dimensionnel. Cette disposition en parallèle des pompes a pour objectif d’augmenter les débits et d’éviter l’arrêt en cas de défaillance d’une des pompes, si l’une des pompes tombe en panne, l’autre peut continuer à assurer le travail.
Au niveau de l’hydrocyclone, les fractions fines sont envoyées aux cellules de lixiviation, tandis que les fractions grossières sont collectées dans un autre broyeur. (Voir annexe 3)
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Figure 1-12: Installation motopompe 086.
Principe de fonctionnement de la pompe Sulzer 086
Son principe de fonctionnement consiste à ce que le moteur électrique d’une puissance de 200 kW est alimentée en tension triphasée de 525 v fait tourner le rotor de la pompe sur lequel est monté un impulseur conçu pour aspirer la pulpe (minerai + raffinat) à travers le canal d’aspiration et le refouler vers l’hydrocyclone.
Conclusion partielle
Dans ce chapitre, nous avons abordé les généralités sur les pompes centrifuges, un composant viral dans de nombreux secteurs industriels. L’intégration des moteurs asynchrones et des accouplements qui forment le groupe motopompe, les accouplements qui sont essentielle pour assurer une transmission efficace et fiable de la puissance. Puis nous avons fini par faire une étude des pompes Sulzer particulièrement celle de la pompe Sulzer 086.
Questions Fréquemment Posées
Quelles sont les caractéristiques des pompes centrifuges Sulzer?
Les pompes Sulzer se distinguent par des modules normalisés, une facilité d’installation, une réduction des coûts grâce à moins de pièces, et une optimisation de la fiabilité des processus.
Comment optimiser la maintenance préventive d’une pompe centrifuge?
L’optimisation de la maintenance préventive d’une pompe centrifuge peut être réalisée en adoptant une approche inspirée de la maintenance basée sur la fiabilité pour réduire les temps d’arrêt imprévus et augmenter la disponibilité opérationnelle.
Pourquoi la disponibilité des pompes est-elle sensible à l’optimisation de la maintenance préventive?
L’analyse démontre que la disponibilité est moins sensible à l’espacement des arrêts planifiés qu’à l’optimisation de la maintenance préventive.