Pannes inexpliquées de pompes centrifuges et solutions

C'est quoi ce Crépuscule ?

Je parle de la période déformée entre le moment où la pompe est expédiée de l'usine et le démarrage ultérieur ; Je parle du moment et du lieu entre le démontage de la pompe pour l'entretien et la réinstallation ; Je parle des changements inexpliqués qui se produisent lorsque la pompe « A » est retirée du système et que la pompe « B » est installée en place.

C’est la dimension transitionnelle de ce que j’appelais auparavant le Pays de la Magie et du mystère. Récemment, j'ai appelé cette dimension "Twilight".

1. Absence de roue

Problème

Dans une aciérie du centre du Midwest, une pompe d'alimentation de chaudière à six niveaux a été arrêtée pour un entretien de routine afin de rétablir le jeu de fonctionnement d'origine. A noter que la pompe est entraînée par une turbine à vapeur à plusieurs étages. Après plus de huit ans d’utilisation continue, la pompe fonctionnait bien, mais il était temps de la réviser.
Le centre de service OEM a réparé la pompe et l'a renvoyée au client. Au premier démarrage, la pompe a fonctionné sans problème, mais les performances hydrauliques ont considérablement diminué. Le débit et la hauteur d'élévation ont diminué par rapport aux paramètres de performance publiés par le fabricant. Le client désemparé a affirmé que le centre de réparation avait manqué plusieurs étapes de la turbine qui n'avaient pas été installées pendant le processus de réparation. La pompe a été conçue à l'origine comme une pompe à huit étages, mais a été conçue comme une pompe à six étages pour ce client. Il est courant que la turbine utilise une conception sans étage lorsqu'une pression de sortie plus faible est requise. Le client estime que la pompe actuelle devrait être une pompe à quatre étages plutôt qu'une pompe à six étages.
Les ingénieurs du fabricant ont été appelés sur place pour résoudre le problème. Ils sont arrivés sur place et ont effectué tous les contrôles de performances habituels, notamment les vibrations, la configuration des soupapes, le réglage du rotor et la vérification de la pression différentielle et du débit. D'après l'apparence, il semble qu'il existe une réelle possibilité que la turbine à deux étages ne soit pas installée, mais cela est peu probable, et le centre de réparation OEM insiste fortement pour que la turbine à six étages soit installée.
D'après les indicateurs de performance, il semble que ce soit le problème de la faible vitesse. Le client a été informé de plusieurs points clés du processus de dépannage, notamment du fait qu'il n'a pas utilisé la turbine à vapeur pendant le temps d'arrêt et que la première chose qu'il a vérifiée lorsque le problème est survenu était la vitesse de fonctionnement. La vitesse de la turbine/pompe a été vérifiée à l'aide d'un tachymètre stroboscopique calibré (stroboscope) à une vitesse précise de 3 600 tr/min. Heureusement, le jeune ingénieur en pompes avait une grande expérience dans le domaine des turbines à vapeur et des stroboscopes.

Solution : La roue ne manque pas

Dans le premier cas, l'ingénieur d'installation de pompage possède une vaste expérience dans le domaine des turbines à vapeur, des régulateurs de vapeur et des stroboscopes. Il savait à quel point il était facile d'obtenir une fausse lecture avec un stroboscope si l'on n'était pas correctement formé. L'opérateur du stroboscope de l'aciérie a concentré son attention sur un boulon d'accouplement pour mesurer la vitesse du rotor, qu'il pensait être de 3 600 tr/min car il n'avait aucune raison de se méfier. La turbine tourne en réalité à 1 800 tr/min, et l'opérateur du stroboscope voit plusieurs images (deux boulons d'accouplement sont représentés comme un seul).
Pour le travail stroboscopique, il est important de toujours capturer un objet unique, tel qu'une clé ou une rainure de clavette, sous un angle de circonférence axiale. Si un boulon d'accouplement doit être utilisé, celui-ci doit être marqué d'une manière ou d'une autre pour le différencier des autres boulons (dans ces cas, la peinture lumineuse/pâte réfléchissante fonctionne bien).
Le client n'avait pas mentionné auparavant que la vanne de régulation de vitesse de la turbine (W-TG-10) avait été modifiée lors de la révision de la pompe. L'ingénieur de l'usine qui a découvert la cause profonde a eu l'honneur d'ajuster les paramètres de la vanne du régulateur de vitesse de la turbine pour amener l'équipement à la vitesse correcte de 3 600 tr/min et ramener ses performances à son état d'origine.

2. Problème de surchauffe du transformateur

Scène : Une centrale électrique sur la côte Est. Dans une centrale électrique vieille de 20- ans, un transformateur survolteur de générateur (GSU) surchauffait gravement à pleine capacité dès le jour de son installation. En conséquence, l’unité a été déclassée et a fonctionné à 85 % de sa pleine capacité. Depuis lors, les transformateurs déclassés ont limité la production de l’ensemble de la centrale électrique.
Vingt ans plus tard, les transformateurs résistants à la chaleur devraient utiliser de nouvelles huiles diélectriques et de toutes nouvelles rondelles. De plus, les six pompes de circulation d'huile de transformateur seront modernisées (remarque : les transformateurs de puissance utilisent un système de circulation d'huile de transformateur comme diélectrique isolant et comme fluide de refroidissement pour le transfert de chaleur).
Ces pompes sont expédiées à l'atelier de réparation de l'usine pour modification et renvoyées sur le site. Le client a vérifié le sens de rotation de la pompe avant l'installation et a constaté que le sens de rotation de la pompe était erroné. Le client a demandé à l'usine de fournir une indemnisation au titre de la garantie pour résoudre le problème. Les ingénieurs de l'usine ont déclaré qu'à moins que le client n'ait inversé deux des trois phases de la ligne électrique sur le terrain, les pompes n'auraient pas pu fonctionner dans le mauvais sens. Le client a déclaré qu'aucun câblage n'avait été modifié sur place.

Solution : Solution de refroidissement

Les ingénieurs de l'usine sont sûrs que les moteurs des pompes des transformateurs sont correctement câblés car ils disposent de procédures internes d'assurance qualité/contrôle qualité (AQ/CQ). Une fois arrivés sur le chantier, à la surprise des ingénieurs, il s'est avéré que le sens de rotation de la pompe était effectivement erroné. En fait, la pompe tourne dans le mauvais sens depuis 20 ans.
Remarque : Les pompes centrifuges fonctionnant dans le mauvais sens produisent toujours un débit dans le bon sens, et l'indicateur de débit à miroir de base du client ne peut pas faire la distinction entre un débit de 600 gpm et de 1 200 gpm. Une fois le sens de rotation de toutes les pompes corrigé, la centrale électrique démarre et le transformateur est mis sous tension. Pour la première fois depuis 20 ans, le transformateur n’a pas surchauffé à pleine charge.