REPUBLIQUE DU BENIN Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Sc

REPUBLIQUE DU BENIN Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université d’Abomey Calavi Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES Préparé et animé par : Joël M. ZINSALO 1e Edition Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 2 MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES Objectifs spécifiques : A la fin de ce cours l’étudiant doit être capable de : • posséder les gestes techniques pour monter, raccorder, mettre en service, régler et effectuer la maintenance des équipements hydrauliques à partir d'un dossier technique (plans, schémas, notice, nomenclature, etc.). • Réaliser les actions de maintenance préventive • Pouvoir adopter une politique de maintenance adéquate à partir des modèles de fiabilité • Planifier les opérations de maintenance préventive. Contenu CHAPITRE 1 : Rappels sur les pompes et les équipements hydrauliques CHAPITRE 2 : Concept et stratégie de maintenance CHAPITRE 3 : Exploitation des stations de pompage CHAPITRE 4 : Mise en route des installations de pompage CHAPITRE 5 : Maintenance des installations de pompage CHAPITRE 6 : Techniques de planification des opérations de maintenance préventive ÉVALUATION L’évaluation des différents travaux demandés se veut sommative et formative : − l’évaluation se veut sommative dans la mesure où l’objectif poursuivi consiste à rendre compte, selon une perspective évaluative, du niveau de connaissance et de compréhension face aux différents aspects abordés dans le cours; − les travaux demandés feront l’objet d’un commentaire écrit de la part du formateur. L’accent est mis sur la compréhension de la matière et à la capacité d’utiliser les acquis d’apprentissage dans la présentation des situations analysées. Ainsi, les travaux remis au participant seront Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 3 commentés de manière à ce que ce dernier puisse approfondir sa compréhension des aspects traités. - Vous aurez des devoirs de maison, des exposés et au moins deux devoirs sur table. Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 4 INTRODUCTION GENERALE Une pompe, fût-elle aussi petite, s’inscrit généralement dans le cadre d’un projet socio-économique. Les pompes étant des matériels technologiques assez couteux. Il faut assurer une bonne maintenance de ces pompes pour garantir leur pérennité. Au-delà de la pompe, il faudrait aussi songer à sécuriser l’environnement autour de la pompe. Pendant longtemps, des quatre éléments de la nature, seuls l’air et l’eau furent mis à contribution comme sources d’énergie mécanique naturelle : ailes de moulins à vent, voiles des navires, roues hydrauliques furent les premiers appareils moteurs n’utilisant pas la force humaine ou animale. Vers 1900, Auguste Râteau a été à l’origine de la théorie permettant de prédire le comportement des pompes et ventilateurs centrifuges, ainsi que des turbines à eau et à vapeur. Les turbomachines sont caractérisées par un transfert d’énergie d’un fluide aux parois solides d’une machine. La pression, la vitesse, le poids du fluide et les forces visqueuses jouent un rôle dans ce transfert. Si l’échange se fait des parois de la machine vers le fluide, nous aurons affaire à une turbopompe ; si au contraire l’échange d’énergie se fait du fluide aux parois de la machine, nous aurons affaire à une turbine. La gestion rationnelle de l’énergie, des matières consommables et des ressources humaines doit être la charpente de toute entreprise. L’exploitation des équipements nécessite alors des techniques visant une amélioration des résultats d’où le maintien dans le temps de la performance et des caractéristiques de ces équipements et si possible procéder à leur remplacement. Il ne s’agit plus aujourd’hui d’attendre une panne pour intervenir mais se donner la mission d’accomplir toutes les tâches nécessaires pour que l’équipement soit maintenu ou rétabli en état. Cette mission permettra une exécution normale des opérations dans les meilleures conditions de coût, de sécurité et de qualité. Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 5 A partir du moment de sa mise en route, une machine s’use. Bien sûr, cette usure sera plus ou moins rapide en fonction de nombreux paramètres, tels que : - la qualité des éléments la constituant et sa conception - son installation - son utilisation (conditions de fonctionnement, environnement, refroidissement…) - son entretien (graissage, vidanges éventuelles, qualité des huiles, des filtres…). L’entretien se contentait d’intervenir sur un système défaillant pour relancer la production et effectuer les opérations courantes préconisées par le constructeur. Il n’y avait donc pas de prise en compte des caractéristiques spécifiques et des conditions de fonctionnement (cadence, ancienneté, température ambiante, etc.) des équipements. On pouvait donc être conduit à effectuer (sans évaluation à priori ou à posteriori) trop ou pas assez d’entretien. Les choses ont évolué : la part du coût machine dans le coût de production ne cesse d’augmenter aux dépens de celui de la main-d’œuvre. Ceci est dû à l’automatisation presque systématique des procédés, et à leurs coûts croissants. Ainsi les arrêts inopinés coûtent cher. Une distinction doit être faite donc entre l’entretien et la maintenance. Entretenir, c’est dépanner et réparer un équipement, afin d’assurer la continuité de la production : entretenir un matériel, c’est subir ce matériel. Maintenir, c’est choisir les moyens de prévenir, de corriger ou de rénover suivant l’usage de la machine, suivant sa criticité économique afin d’optimiser le coût global de possession : maintenir, c’est maîtriser. Dans ces conditions, la fonction maintenance est devenue stratégique. Entretenir, c’est subir alors que maintenir, c’est prévoir et anticiper. Exemple : un roulement est défaillant. • Entretien : On le remplace (échange - standard). • Maintenance : On cherche à savoir la cause de sa défaillance, la fréquence et la criticité, de façon à éviter sa réapparition (remise en cause Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 6 du montage, du lubrifiant, des surcharges) et à minimiser ses effets (surveillance par analyse des vibrations). Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 7 CHAPITRE 1 : RAPPELS SUR LES POMPES ET LES EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES 1. Définitions et classification des pompes En pratique on trouve sur le marché un assez grand nombre de machines que l’on peut classer en deux grands groupes : - Les pompes centrifuges - Les pompes volumétriques. Elles peuvent être : - immergées (pompes immergées) - montées en surface (pompe en surface) Les pompes volumétriques génèrent une grande différence de pression p ∆ mais un faible débit Q . Les turbopompes génèrent un grand débit Q mais une faible différence de pression p ∆. Environ 80% des pompes utilisées dans l’industrie sont des turbopompes. 2. Conditions de fonctionnement d’une pompe : Notion de NPSH Le NPSH est un paramètre important à prendre en compte dans la conception d'un circuit : lorsque la pression d'un liquide descend sous la valeur de la pression de vapeur, le liquide se vaporise. Ce phénomène est très dangereux à l'intérieur d'une pompe centrifuge car il s'agit de cavitation qui endommage le corps de pompe tout en réduisant le rendement. Le NPSH (Net Positive Suction Head) qui est la capacité pratique d’aspiration est simplement une mesure permettant de quantifier la hauteur manométrique d’aspiration disponible pour éviter la vaporisation au niveau le plus bas de la pression dans la pompe. Cette vaporisation s’appelle la cavitation. On distingue le NPSH requis donné par le constructeur et le NPSH disponible qui est calculé selon le type d’installation de pompage. Le NPSH requis est le NPSH disponible minimal que doit avoir la pompe sous peine de cavitation. Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 8 Pour qu’une installation de pompage puisse fonctionner, il faut que :
  ≥
  Le NPSH est une hauteur, il est donc exprimé en mètre (m). Une pression généralement exprimée en PASCAL ou en Cm de mercure peut parfaitement être exprimée en mètre d’eau. Le NPSH disponible pour un circuit et un débit donné correspond, en mCL, à la marge de pression au-dessus de la pression de vapeur saturante du fluide. Tableau 1 : Classement des paramètres ayant une influence sur le NPSH disponible et la cavitation Augmentation du risque de cavitation Réduction du risque de cavitation augmentation température d'aspiration (pression de vapeur saturante plus élevée) baisse température d'aspiration baisse pression d'aspiration augmentation pression d'aspiration pertes de charge à l'aspiration élevée (filtre encrassé, vanne partiellement fermée) baisse du niveau du fluide pompé si montage en aspiration (puits, rivière,...) augmentation du niveau du fluide pompé augmentation du débit (augmentation des pertes de charge à l'aspiration) réduction du débit Maintenance des équipements hydrauliques Professeur : ZINSALO Joël M./ EPAC - UAC Page 9 Le NPSH disponible se calcule comme suit :
               
  est la pression à la surface du réservoir (ici, la pression atmosphérique) ;
   est la hauteur géométrique (dans le cas d'une pompe, elle est positive si la pompe est en charge et négative si aspiration) ;  est la cote du point à la surface libre uploads/Management/ maintenance-des-equipements-hydrauliques-pdf.pdf

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• Publié le Oct 25, 2021
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