Pompes à moteur en conserve, accouplements magnétiques et pompes rotodynamiques sans joint
Q. Quelles considérations de confinement primaire et secondaire sont recommandées pour les motopompes à rotor noyé ?
UN. Une pompe à moteur en conserve (CMP) est un type de pompe sans joint qui a un arbre commun pour relier la pompe et le moteur dans une seule unité scellée (voir Figure 1). Le liquide pompé circule dans le moteur, mais il est isolé du stator par une chemise de stator résistante à la corrosion. Le rotor du moteur est protégé par une chemise de rotor résistante à la corrosion.
Figure 1. Pompe à moteur noyé : multicellulaire (Graphiques reproduits avec l'aimable autorisation de l'Institut hydraulique)
La principale considération de conception pour les pompes sans joint est d'empêcher les fuites dans l'atmosphère. Étant donné que le confinement primaire peut développer des fuites en raison de l'usure par des pièces rotatives adjacentes, de la corrosion ou de l'abrasion, un confinement ou un contrôle des fuites secondaires peut être nécessaire si spécifié par l'acheteur. Dans ces cas, la conception met l'accent sur la prévention des fuites dans l'atmosphère en cas de brèche dans le confinement primaire.
Le matériau de l'enveloppe de pression secondaire est évalué pour assurer la compatibilité avec le liquide pompé. Les exigences et les solutions pour le confinement secondaire et le contrôle varient en fonction de l'application et de la configuration de la pompe, de sorte que l'acheteur et le fournisseur de la pompe doivent discuter de ces points.
Le confinement ou le contrôle primaire et secondaire doit avoir des pressions nominales de conception égales ou supérieures à la pression de service maximale de la pompe aux conditions nominales.
Lorsque spécifié par l'acheteur, la barrière de confinement secondaire du CMP est conçue pour contenir la pression de service admissible pendant au moins 48 heures en cas de fuite de la chemise de stator et avoir une durée de vie minimale de trois ans. Si un stator rempli d'huile avec une soupape de surpression est utilisé, des dispositions doivent être prises pour un confinement sûr de toute fuite au-delà de la chemise du stator. Lorsque spécifié par l'acheteur, le fabricant fournira un moyen de vérifier périodiquement le confinement secondaire.
En cas de fuite à travers la chemise du stator, arrêtez immédiatement le fonctionnement de la pompe. L'acheteur est responsable de fournir les dispositifs d'arrêt et les procédures nécessaires à la sécurité.
Q. Quelles sont les recommandations de conception pour les accouplements magnétiques dans une pompe à entraînement magnétique ?
UN. Une pompe à entraînement magnétique (MDP) est un type de pompe sans joint qui utilise une bague extérieure d'aimants permanents pour entraîner un ensemble rotatif interne à travers une coque de confinement résistante à la corrosion (voir Figure 2). Les aimants permanents ont des forces d'attraction élevées pour les métaux ferreux et des forces d'attraction ou de répulsion élevées pour les aimants compagnons, selon la position polaire.
Figure 2. Pompe à entraînement magnétique : multicellulaire
Les utilisateurs doivent faire preuve d'une extrême prudence lors du démontage ou du montage de l'unité d'entraînement pour éviter d'endommager les composants et de blesser le personnel. Des méthodes de pilotage et de séparation des brides sont fournies dans la conception pour permettre un démontage et un remontage sûrs de la section d'entraînement magnétique.
Le fabricant tient compte du couple nécessaire pour accélérer l'ensemble du rotor interne, compte tenu du taux d'accélération du moteur d'entraînement. Le fabricant tient également compte de la gravité spécifique, de la viscosité, de la température et du débit maximaux spécifiés.
La détérioration de la force magnétique doit également être prise en compte. Le fabricant établira des directives d'application pour des conceptions spécifiques en tenant compte de ces facteurs.
La chaleur générée par les courants de Foucault et les pertes par vent est éliminée par le liquide pompé ou par l'apport de liquide de refroidissement externe. La capacité de couple dépend de la conception mécanique de l'accouplement, de la température et du matériau de l'aimant utilisé. L'utilisateur de la pompe doit maintenir la température du matériau magnétique égale ou inférieure aux valeurs nominales du matériau utilisé pour un fonctionnement en toute sécurité.
La perte de flux de refroidissement ou le découplage entraînera un échauffement rapide d'une enveloppe de confinement électriquement conductrice. Si le rotor de la pompe se découple, la rotation continue de l'ensemble d'aimant extérieur provoquera un échauffement rapide de l'ensemble d'aimant intérieur. Même si la classification antidéflagrante des accouplements magnétiques n'est normalement pas requise, les utilisateurs doivent prendre des précautions si des vapeurs potentiellement inflammables sont présentes et pourraient entrer en contact avec l'enveloppe de confinement.
La manipulation de liquides contenant des particules magnétiquement attirées doit être évitée à moins que les particules ne puissent être éliminées efficacement par un filtre magnétique, car ces particules sont collectées par les champs magnétiques permanents et peuvent provoquer une érosion et un blocage des passages d'écoulement de liquide.
Le fabricant doit identifier les matériaux utilisés pour les pièces qui entrent en contact avec le liquide pompé en cas de défaillance de l'enveloppe de confinement primaire ou du revêtement intérieur de l'aimant.
Le support d'aimant externe (la partie externe en acier de l'ensemble d'aimant externe) doit être recouvert d'une peinture ou d'un revêtement résistant à la corrosion/à la chaleur, à l'exception de tout ajustement de registre à faible dégagement. Si les aimants extérieurs sont en néodyme, ils sont revêtus ou peints pour empêcher la corrosion, et l'ensemble d'aimants extérieurs est conçu pour être facilement nettoyé des particules ferreuses parasites lors de l'assemblage.
Q. Quelles considérations matérielles sont recommandées pour les pompes rotodynamiques sans joint ?
UN. Lorsque les utilisateurs sélectionnent un matériau de fabrication pour les pompes rotodynamiques sans joint, une attention particulière à la corrosion est importante. Le fabricant doit offrir à l'acheteur des conseils concernant la sélection des matériaux particuliers à la conception concernée (tels que le dispositif de confinement primaire et les éléments d'encapsulation du rotor). L'acheteur doit spécifier tous les produits chimiques corrosifs utilisés dans la conception ou l'application particulière. Les composés susceptibles de provoquer une fissuration par corrosion sous contrainte ou une fragilisation par l'hydrogène doivent être inclus.
Si des pièces en acier inoxydable austénitique exposées à des conditions favorisant la corrosion intergranulaire doivent être fabriquées par soudage, elles doivent être réalisées dans des nuances bas carbone ou stabilisées. Les petites pièces mouillées qui ne sont généralement pas identifiées, telles que les écrous, les boulons, les ressorts, les rondelles et les clés, doivent avoir une résistance à la corrosion au moins égale à celle des pièces principales. Sur demande, le fabricant doit fournir des certifications chimiques et physiques pour la roue, l'arbre et les pièces sous pression, comme convenu mutuellement par l'acheteur et le fabricant. Le colmatage, le martelage ou l'imprégnation ne doivent pas être utilisés pour effectuer une réparation sur des pièces métalliques sous pression ou mouillées.
Les opérateurs doivent effectuer le soudage de la tuyauterie et les soudures des limites de pression primaires, et l'acheteur et le fabricant doivent convenir de procédures qualifiées conformément à une norme de soudage reconnue par l'industrie. Les réparations par soudure doivent être effectuées conformément à la spécification du matériau applicable, à la norme, au code ou comme convenu par l'acheteur et le fabricant.