API610 OH3 et OH4 Pompe couplée
Qu'est-ce que les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 ?
Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont des pompes verticales en ligne, à un étage, avec une roue en porte-à-faux et un accouplement sur les arbres du moteur et de la pompe. Ces pompes sont conçues conformément aux spécifications de la norme API610 10th édition. Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont appelées pompes en porte-à-faux (OH) parce que leurs roues surplombent un palier radial qui supporte et équilibre toutes les forces, y compris la masse en porte-à-faux et les forces dynamiques et hydrauliques du rotor. Elles se caractérisent par un arbre de pompe orienté verticalement, une roue unique et un accouplement entre l'arbre du moteur et celui de la pompe. La conception de l'accouplement permet de retirer facilement l'ensemble d'extraction arrière sans perturber l'entraîneur, les moyeux d'accouplement ou le carter.
Les fabricants de pompes couplées API 610 OH3 et OH4 conçoivent ces pompes pour diverses applications telles que la production d'énergie, le traitement du gaz, le traitement de l'eau, le traitement chimique, etc. Ces pompes sont très performantes, avec un débit maximal supérieur à 1100 mètres cubes par heure, une vitesse maximale de 3000 tr/min, une large plage de température de fonctionnement (de -15 à 400 degrés centigrades), une pression maximale de 5 Mpa et une hauteur de refoulement maximale d'environ 380 m.
Figure : Configuration d'une pompe couplée API 610 OH3
Figure : Configuration d'une pompe couplée API 610 OH4
La principale différence entre les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 réside dans la conception de l'accouplement. La pompe API 610 OH3 consiste en un accouplement flexible entre le moteur et les arbres de la pompe. Un accouplement flexible est conçu pour s'adapter à de petits désalignements angulaires et parallèles. Il permet de réduire les vibrations et de prolonger la durée de vie de la pompe. D'autre part, la pompe couplée API 610 OH4 comprend un accouplement rigide reliant la pompe et l'arbre du moteur. L'accouplement rigide ne permet aucun désalignement de l'arbre car les arbres doivent être rigidement boulonnés ensemble, ce qui nécessite un alignement précis de l'arbre.
Composants de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4
Moteur
Le moteur fournit l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement de la roue de la pompe. Le fonctionnement d'un moteur électrique est basé sur le courant alternatif (CA) ou le courant continu (CC). Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 utilisent un moteur à induction à courant alternatif entièrement clôturé. Ce type de moteur est de construction simple et compacte, bon marché et sans entretien.
Arbre
L'arbre de la pompe est un composant de l'ensemble du rotor. Il porte la roue et transmet le couple d'entraînement nécessaire au pompage du liquide. Les fabricants de pompes conçoivent l'arbre de pompe de manière à ce que le rotor soit centré dans les alésages du corps de pompe afin d'éviter tout dommage lorsque la pompe fonctionne. Les fabricants de pompes couplées API 610 OH3 et OH4 utilisent de l'acier inoxydable et de l'acier au carbone pour concevoir les arbres.
Accouplement
L'accouplement est le composant qui relie les arbres du moteur et de la pompe. L'objectif de l'accouplement est de transmettre le couple d'entraînement de l'arbre du moteur à l'arbre de la pompe. Les accouplements peuvent être flexibles ou rigides. Un accouplement flexible permet un léger désalignement angulaire et parallèle, tandis qu'un accouplement rigide exige un alignement précis de l'arbre, et tout désalignement aura un impact négatif sur les performances et la durée de vie de la pompe.
Roue
La roue est le composant contenant des pales incurvées vers l'arrière et monté sur l'arbre de la pompe. Sa fonction principale est de fournir la force centrifuge pour déplacer le fluide axialement et radialement. Les pales de la roue transmettent de l'énergie cinétique au liquide et augmentent sa vitesse. Les fabricants de pompes utilisent de la fonte ou de l'acier moulé à grains serrés pour créer une roue. Le nombre de roues dans une pompe dépend des étages de la pompe. Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 étant des pompes à un seul étage, elles ne comportent qu'une seule roue. Les fabricants de pompes classent les roues en fonction de la direction du débit, du type d'aspiration et de la géométrie de construction.
Corps de pompe
Le but du corps de pompe est de loger le rotor de la pompe et d'isoler l'intérieur de la pompe de la pression atmosphérique, ce qui permet d'éviter les fuites de la pompe et de maintenir la pression. Le corps de pompe contient des buses d'entrée et de sortie, qui dirigent le liquide de pompage vers l'intérieur et l'extérieur de la pompe. Les fabricants de pompes couplées API 610 OH3 et OH4 conçoivent ce corps de manière à ce qu'il puisse réduire la pression cinétique du fluide tout en augmentant l'énergie de pression responsable du transport du fluide vers l'endroit requis.
Tuyaux d'aspiration et de refoulement
Le tuyau d'aspiration permet au fluide d'entrer dans la pompe, tandis que le tuyau de refoulement dirige le fluide de pompage hors de la pompe et vers la destination voulue. Les tuyaux d'aspiration et de refoulement sont fixés au corps de la pompe par des brides ou des raccords de tuyauterie.
Figure : Composants de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4
Comment fonctionnent les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 ?
Lorsque les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont alimentées, la roue tourne, créant un vide à l'intérieur du corps de la pompe. La pression atmosphérique à l'extérieur du corps de pompe étant supérieure à la pression à l'intérieur, le liquide de pompage est aspiré par une buse d'aspiration et dirigé dans un canal annulaire. En continuant à tourner, les pales de la roue transmettent une grande énergie cinétique et une grande vitesse au fluide. Une fois que le fluide a traversé la zone de la roue, il pénètre dans la chambre de la volute où la vitesse élevée est convertie en une tête de haute pression. Le fluide est ensuite évacué par la vanne de sortie et le réseau de tuyaux d'évacuation vers la zone souhaitée. La conception de la chambre à volute est telle que la section transversale diminue progressivement vers le côté de refoulement pour assurer une conversion d'énergie en douceur et réduire les turbulences et les ondes de choc. L'utilisation d'aubes de diffusion de forme appropriée sur la périphérie intérieure du corps de la pompe peut également contribuer à éliminer les ondes de choc et les turbulences.
Figure : Fonctionnement de la pompe API610 BB3 à double aspiration et à carter séparé
Types de pompes couplées API 610 OH3 et OH4
La pompe couplée API 610 OH3 et OH4 peut avoir une conception à accouplement long ou à accouplement étroit.
Types à couplage long
Les pompes API 610 OH3 et OH4 à accouplement long comprennent des supports de roulements séparés fixés au corps de la pompe, le moteur étant placé sur un cadre de support, une plaque de base ou à l'intérieur de la canalisation. Elles nécessitent un alignement minutieux de l'accouplement lors de l'assemblage et après l'installation sur le terrain.
Figure : Pompe API 610 OH3 et OH4 à accouplement long.
Types à couplage étroit
Dans les pompes API 610 OH3 et OH4 à accouplement étroit, la roue de la pompe est directement reliée à l'arbre du moteur, toutes les forces étant prises en charge par les roulements du moteur. La conception de l'accouplement étroit élimine l'alignement de l'arbre.
Figure : Pompe API 610 OH3 et OH4.
Applications de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4
- Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont utilisées dans les industries du pétrole et du gaz.
- Ils sont utilisés dans les installations de traitement du pétrole.
- Ils sont utilisés dans le traitement du gaz.
- Ils sont utilisés pour le transport des hydrocarbures et du pétrole brut.
- Ils sont également utilisés dans les industries pétrochimiques.
- Ils sont parfaits pour les installations offshore.
- Ils sont largement utilisés dans les usines de traitement de l'eau.
- Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont utilisées dans le traitement chimique.
- Ils sont utilisés dans les applications de lutte contre l'incendie.
- Ils sont utilisés comme amplificateurs de pression dans les chaudières à haute pression.
- Elles sont utilisées comme pompes à eau d'alimentation.
- Ils sont utilisés pour le chauffage urbain.
- Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont utilisées dans les usines de transformation alimentaire.
- Ils sont également utilisés pour l'irrigation agricole et la surpression des réservoirs.
Avantages de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4
- Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont de conception simple et compacte.
- Ils sont de construction simple et faciles à utiliser.
- Ils ont un rendement énergétique élevé.
- Les coûts initiaux d'installation et d'entretien sont faibles.
- Sa conception permet un démontage sans retirer la pompe du système de tuyauterie.
- Leur coût de fonctionnement est relativement faible.
- Leur fonctionnement est silencieux, avec de faibles vibrations, car l'arbre orienté verticalement équilibre toutes les forces. En outre, la gravité ne tire jamais dans le sens ou contre le sens de rotation. Par conséquent, tout déséquilibre du rotor reste beaucoup moins prononcé dans les pompes verticales en ligne.
- Ils peuvent fournir un grand volume d'eau par rapport à leur taille.
Inconvénients de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4
- L'installation verticale des pompes couplées API 610 OH3 et OH4 nécessite une hauteur d'élévation importante pour l'installation et la maintenance.
- Ils sont soumis à une forte concentration de contraintes car le poids s'accumule sous la volute.
- Ils peuvent présenter une défaillance de la garniture mécanique ou s'assécher en raison de l'infiltration et de l'accumulation de gaz dans la chambre d'étanchéité.
- Elles sont sujettes à la corrosion en raison d'une fuite de joint au-dessus de la pompe.
- Ils emprisonnent facilement de l'air dans la volute, ce qui peut nuire au bon fonctionnement de la pompe.
- Elles ne sont pas auto-amorçantes, ce qui signifie qu'elles ne peuvent pas chasser l'air du système. Si les pompes fonctionnent avec de l'air à l'intérieur du corps, elles risquent d'endommager la roue à cause de la fixation de l'air.
Dépannage des pompes couplées API 610 OH3 et OH4
La pompe ne s'amorce pas
- Il n'y a pas d'eau d'amorçage dans le boîtier. S'assurer que le boîtier est rempli d'eau.
- Fuite des garnitures mécaniques. Inspecter et remplacer le joint par le joint recommandé par l'API 610 OH3 et OH4 pompe couplée.
- La conduite ou la vanne d'aspiration est fermée. Ouvrir complètement la vanne.
- Fuites au niveau du clapet de pied ou du clapet anti-retour. Les inspecter et les remplacer si nécessaire.
La pompe ne fonctionne pas
- Le moteur est en court-circuit. Remplacer le moteur par une pompe couplée API 610 OH3 et OH4.
- La surcharge thermique a un circuit ouvert. Consulter le fabricant de la pompe pour déterminer les raisons de la surcharge, et laisser la pompe refroidir et redémarrer.
- Le moteur est mal câblé. Vérifier le câblage du moteur en se référant au guide du fabricant de la pompe.
La pompe ne parvient pas à produire de la pression ou à distribuer de l'eau.
- La conduite de refoulement est fermée et l'air d'amorçage ne peut pas sortir de la pompe. Ouvrez la conduite de refoulement.
- Fuite au niveau du clapet de pied, du clapet anti-retour ou des garnitures mécaniques. Inspecter et remplacer les vannes et les joints mécaniques si nécessaire.
- La pompe est en panne. Inspectez et remplacez les composants usés par les pièces recommandées par le fabricant de la pompe.
Le moteur surchauffe et s'arrête
- La tension du moteur ne correspond pas à la tension d'alimentation. Vérifier le raccordement du moteur par rapport aux schémas de câblage figurant sur la plaque signalétique du moteur. S'assurer que la tension d'alimentation est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe couplée API 610 OH3 et OH4.
- La roue frotte contre le corps de la pompe. Démonter la pompe, réaligner le rotor ou remplacer la roue.
- La tension d'alimentation du moteur est faible. Inspectez et serrez les connexions électriques. Corrigez également la tension d'alimentation.
Perte d'aspiration de la pompe
- La hauteur d'aspiration est trop élevée. Réduire la hauteur d'aspiration à la limite spécifiée par le fabricant de la pompe. Installez le clapet de pied et amorcez la pompe.
- Clapet de pied défectueux ou bouché. Inspecter et remplacer si nécessaire.
- Fuite d'air dans la conduite d'aspiration. Réparer la conduite d'aspiration.
Résumé
Les pompes couplées API 610 OH3 et OH4 sont des pompes verticales en ligne, monocellulaires, à surplomb, conformes à toutes les exigences de l'API 610, 10th édition. Elles se composent d'un arbre de pompe orienté verticalement, d'une roue unique et d'un accouplement entre l'arbre du moteur et celui de la pompe. Leurs roues surplombent un palier radial qui supporte et équilibre toutes les forces, d'où le nom de pompes à surplomb (OH).
Les fabricants de pompes couplées API 610 OH3 et OH4 conçoivent ces pompes pour répondre à de nombreuses applications telles que le traitement du gaz, le traitement de l'eau, le traitement chimique, la surpression, la pompe à eau d'alimentation, le chauffage urbain, le contrôle alimentaire, le transfert d'hydrocarbures et le transport de pétrole brut. Ces pompes présentent des caractéristiques de haute performance avec un débit maximal de 1100 mètres cubes par heure, une vitesse maximale de 3000 tr/min et une hauteur manométrique d'environ 380 mètres. Une pompe couplée API 610 OH3 utilise un accouplement flexible, tandis que la pompe couplée API 610 OH3 utilise un accouplement rigide. Les fabricants de pompes adaptent les accouplements de pompe pour faciliter le retrait de l'ensemble d'extraction arrière sans interférer avec l'entraîneur, les moyeux d'accouplement ou le corps. Ces pompes ont une conception simple et compacte, un rendement énergétique élevé, un fonctionnement silencieux, un faible coût d'exploitation et sont faciles à utiliser. Cependant, elles nécessitent un grand dégagement vertical pour l'installation et la maintenance et elles peuvent facilement emprisonner de l'air dans le corps de la pompe.