La réparation d’une turbine mise hors service fait gagner du temps et de l’argent au fabricant de pâte

15.10.2020
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Les turbines à vapeur fournissent une énergie essentielle aux grandes installations industrielles et si elles développent un défaut, il est urgent de les réparer et de les remettre en ligne. Sulzer a aidé l'un de ses clients en fabriquant 500 nouvelles aubes de turbine et en réparant une turbine à vapeur qui avait été radiée par l'équipementier d'origine (OEM), minimisant ainsi le coût et le temps nécessaires pour rendre l'actif vital opérationnel.
La réparation d’une turbine mise hors service fait gagner du temps et de l’argent au fabricant de pâte

Les nouveaux roulements en métal blanc ont été conçus pour un ajustement exact (Source de l'image: Sulzer)

Le remplacement d'un équipement cassé peut être une solution plus rentable lorsque le coût d'un nouveau produit est moins cher que la réparation de l'original, à condition que le composant soit disponible dans un délai court. Cependant, dans l'industrie lourde, lorsque des actifs importants doivent être remplacés, le délai de fabrication et de livraison du nouveau produit peut prendre des mois, voire des années. Les réparations spécialisées peuvent souvent redonner vie aux équipements endommagés et minimiser également les temps d'arrêt.

Puissance vapeur
Dans l'industrie des pâtes et papiers, il est courant que des turbines à vapeur soient utilisées pour alimenter des générateurs électriques qui alimentent une grande partie du processus de production. Pour générer la vapeur, les pompes fournissent de l'eau aux chaudières en continu, garantissant ainsi que l'usine continue de fonctionner efficacement. Dans de nombreux cas, ces centrales utilisent des systèmes de secours d'urgence dans lesquels une turbine plus petite peut être utilisée pour alimenter les pompes d'alimentation de la chaudière principale, permettant à la chaudière de refroidir sans dommage si la turbine principale subit une panne.

Pour une usine de pâte en Espagne, la panne de la turbine à vapeur de secours a nécessité une réparation rapide pour la remettre en service le plus rapidement possible. Le premier appel a été adressé à l'OEM, qui a signalé que l'unité était irréparable, le deuxième appel a donc été adressé à Sulzer, le spécialiste indépendant de la maintenance, et le projet phoenix a été lancé.

Álvaro Ayuso Barrios, responsable des services d'équipement rotatif en Espagne pour Sulzer, explique: «Le fabricant de pâte avait une relation étroite avec Sulzer; plusieurs pompes sur le site ont été entretenues par le centre de service Sulzer local. De plus, Sulzer avait déjà livré une autre réparation de turbine à vapeur pour ce client, donc il y avait déjà confiance dans la capacité de Sulzer à effectuer une réparation de turbine. »

Évaluation des dommages
Les dommages à la turbine à vapeur étaient si importants que le FEO a vu la seule option comme remplacement par une nouvelle turbine, un projet qui aurait un délai de plus de 12 mois. Le prix et le délai ont dépassé les attentes de la direction de l'usine de pâte.

Sulzer a été invité à inspecter les dommages et a conclu que grâce à son expertise et à ses vastes installations, une réparation pouvait être effectuée, ce qui permettait au client d'économiser du temps et de l'argent. Sulzer a lancé un appel d'offres pour la réparation et a remporté le contrat.

L'évaluation de la turbine a montré des dommages importants, qui semblaient avoir été provoqués par l'eau pénétrant dans l'huile de lubrification. Cela avait conduit à une panne des roulements en métal blanc et à la défaillance des joints à labyrinthe. Cela a à son tour provoqué un déplacement axial important des arbres primaire et secondaire, ce qui a conduit les aubes de turbine à entrer en contact avec le carter.

Solutions de réparation
En fait, une enquête plus approfondie a montré une fissure profonde dans le boîtier, mais la fabrication d'un nouveau boîtier aurait ajouté un temps considérable au projet. La solution de Sulzer consistait à réparer la section fissurée et à l’usiner pour qu’elle corresponde aux dimensions internes du carter. Des tests non destructifs (CND) ont été effectués sur la section réparée pour prouver la qualité de la réparation.

Les roulements en métal blanc ont été rétro-conçus pour créer des dessins 3D et fabriqués pour un ajustement exact sans l'aide de l'OEM. Le marquage sur l'arbre a été résolu en ajoutant du matériau à l'aide d'un processus de pulvérisation de métal avant de réusiner l'arbre selon les spécifications OEM d'origine.

La partie la plus difficile du projet était la fabrication de plus de 500 nouvelles aubes de turbine. Une fois encore, des techniques de rétro-ingénierie ont été utilisées pour établir les dimensions précises et créer un ensemble de dessins 3D pour la fabrication des aubes de turbine. Les nouvelles pièces ont été créées en utilisant une combinaison d'usinage par électro-décharge (EDM) et d'usinage conventionnel. Tout au long de la réparation, le client a été régulièrement informé de l'avancement des réparations.

Assistance à la mise en service
Le personnel du centre de service a remonté la turbine à vapeur et a aidé à l'installation et à la mise en service chez le fabricant de pâte. En fait, le circuit de commande hydraulique a nécessité plusieurs modifications pour obtenir les bons réglages, après quoi la turbine a démarré avec succès.

Álvaro conclut: «Ce projet était à la fois complexe et enrichissant. Nous avons réussi à insuffler une nouvelle vie à une turbine à vapeur qui avait été radiée par le fabricant et surpasser les attentes de notre client. Toutes les ressources pour cette réparation ont été gérées par le centre de service Algete, qui a illustré ses capacités à livrer un projet difficile. »

Source: Sulzer Ltd.

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