Mise à niveau d’une installation de pompe vieille de 100 ans à la Nouvelle-Orléans

Trouver la bonne pompe pour une application peut être tout un défi, surtout lorsque le bâtiment présente plusieurs contraintes et qu'il y a une alimentation électrique inhabituelle. Sulzer a relevé ce défi à la Nouvelle-Orléans et a mis à jour une installation presque antique avec les dernières performances et fiabilité de pompage.

Exploité par l’Office des eaux usées et des eaux de la Nouvelle-Orléans (SWBNO), la station de pompage d’admission d’Oak Street est un maillon essentiel du réseau d’approvisionnement en eau de la ville. La station est l'une des deux installations qui tirent l'eau du fleuve Mississippi et la transfèrent pour traitement et distribution aux foyers ainsi qu'aux entreprises de la ville. Construites dans les années 1920, les trois pompes principales de la station peuvent chacune fournir jusqu'à 80 millions de gallons (363 000 m³) d’eau par jour.

Des défis uniques
Après presque un siècle de service, les pompes d'origine de la station devenaient peu fiables et l'approvisionnement en pièces de rechange était de plus en plus difficile. Dans le cadre d'un programme pluriannuel visant à améliorer les performances et la résilience du réseau d'eau de la ville à la suite de l'ouragan Katrina, SWBNO a lancé un projet de modernisation de l'installation d'Oak Street et de remplacement de ses pompes.

Le travail était inhabituellement difficile car la station de pompage d'Oak Street est inscrite au registre historique national et tous les travaux ont dû être terminés sans modification de la structure du bâtiment. Après une longue recherche de pompes de remplacement, SWBNO a découvert que seul Sulzer pouvait fournir une conception d'une capacité suffisante qui s'adapterait à l'empreinte des unités d'origine.

Les spécialistes en ingénierie de Sulzer ont travaillé avec l’entrepreneur principal du projet pour terminer la conception détaillée de l’installation. Un logiciel de calcul de dynamique des fluides a été utilisé pour créer une configuration de tuyauterie qui garantirait des conditions d'écoulement optimales en amont et en aval des nouvelles pompes.

Conception sur mesure
Bien que les pompes SMDV 1000-1030A soient un produit standard, les unités destinées à la Nouvelle-Orléans devaient être personnalisées pour répondre aux exigences du projet. Alors que la rénovation du site d'Oak Street commençait, les experts en pompes Sulzer aux États-Unis, en Suisse et en Chine ont commencé à concevoir et à construire les pompes à un étage, à double aspiration et à division axiale, ainsi que leurs équipements auxiliaires.

Les trois pompes ont été fabriquées dans l’usine Sulzer de Dalian, en Chine, ainsi que les grands arbres à cardan nécessaires pour acheminer l’énergie des moteurs au niveau du sol vers les pompes, qui seraient installées au sous-sol du bâtiment. Ils ont ensuite été expédiés à l’usine Sulzer de Portland aux États-Unis, où chaque unité a été assemblée et testée pendant 96 heures avant l’installation.

L’un des principaux défis de ce processus était la nécessité de se procurer de gros moteurs de 1 000 HP (750 kW) qui fonctionneraient correctement en utilisant l’alimentation électrique inhabituelle de 25 Hz de l’usine d’Oak Street. Étant donné que la plupart des moteurs aux États-Unis sont conçus autour d'une alimentation de 60 Hz, aucune unité standard ne fournirait la bonne combinaison de puissance et de vitesse.

Finalement, les ingénieurs de Sulzer ont résolu le problème avec un peu de réflexion latérale. Ils ont trouvé une conception de moteur qui pouvait être enroulée pour fonctionner à 500 tr / min à partir d'une alimentation de 25 Hz, environ 25% plus rapide que la vitesse de conception des pompes. Ensuite, ils ont modifié la roue de chaque pompe pour lui permettre de fournir le débit et la hauteur requis à la vitesse la plus élevée.

Défis d'installation
L'installation du nouvel équipement a nécessité davantage de créativité. Chaque Sulzer SMD 1000-1030 pèse 18 tonnes (16,3 tonnes), et les pompes, les moteurs ainsi que les supports devaient tous entrer dans le bâtiment Oak Street par une porte carrée de 10,5 pieds (3,2 m). À l'intérieur, les poutres structurelles en béton ont rendu impossible l'utilisation d'une conception conventionnelle de support de moteur.

Les ingénieurs de Sulzer en Suisse ont créé un support moteur spécial pour le projet, qui devait s'adapter à l'empreinte d'origine, résister aux contraintes imposées par le moteur et être démonté et remonté à l'intérieur du bâtiment. L'équipe d'installation s'est également préparée à la possibilité de démonter les pompes pour l'installation, mais a finalement été en mesure de manœuvrer les machines à travers la porte à l'aide de deux grues, avec seulement un demi-pouce d'espace libre.

Les travaux de la station de pompage d'Oak Street étant désormais en grande partie terminés, les nouvelles pompes Sulzer ont été testées in situ et sont prêtes pour la mise en service officielle. On s'attend à ce que les nouvelles unités fournissent des améliorations de fiabilité indispensables pour une partie vitale de l'infrastructure de l'eau de la Nouvelle-Orléans, et grâce à la technologie VFD moderne, elles fourniront également au SWBNO des économies d'énergie utiles.