Spécification de réparation des pompes verticales (VPRS), partie 2

J'ai reçu de bons retours sur la partie 1 de cet article, publiée en mars dans Pumps & Systems. Beaucoup ont exprimé un grand soulagement qu'enfin, après des années de processus de réparation des pompes étant un art sombre, il existe un document structuré - une norme de réparation - dans lequel différents niveaux de réparation peuvent être appliqués. Les offres de réparation sont devenues cohérentes et claires, permettant aux utilisateurs finaux de recevoir des devis de réparation/mise à niveau de plusieurs soumissionnaires sans craindre que certaines étapes de qualité importantes ne soient tout simplement pas parvenues au devis afin de maintenir artificiellement le coût indiqué bas.

DR. POMPE : Je viens de lire votre article VPRS en mars 2023 Pompes & Systèmes. Je bats sur le tambour de concentricité de la pompe verticale depuis des années ! Les équipementiers sous-traitant désormais les gros composants de pompe (c'est-à-dire la tête, les colonnes, les bols, etc.) à des tiers, ils sont essentiellement devenus des installations d'assemblage et de test.

Comme vous l'avez dit, la vérification des gros composants est extrêmement difficile une fois sorti du tour. Dans un cas, j'ai en fait embauché une société tierce pour aller dans un magasin OEM pour prendre des mesures sur certaines grandes colonnes (traqueur laser FARO). L'OEM a dit en plaisantant que je gaspillais mon argent mais a changé de ton après avoir trouvé une concentricité problème!

Où puis-je obtenir la norme VPRS ? J'ai vérifié IHS, et il n'est pas venu.

Howard Koop, Î.-P.-É.

Spécialiste en ingénierie

Ingénierie des opérations LP

Edmonton, Alberta, Canada

DR. POMPE : Dr. Lev Nelik, j'ai lu votre dernier article P&S faisant référence aux problèmes de concentricité standard VPRS, Rev. 1B. Merci d'aborder un autre sujet éducatif et pertinent.

Mon seul problème concerne la représentation de l'image 1 d'une colonne de 48 pouces. Cela me rappelle et ressemble à un accouplement d'entretoise de moteur à arbre plein. J'avais déjà transmis cela dans certains commentaires de rétroaction VPRS.

J'ai rassemblé un dessin (image 1 dans cette colonne) pour votre considération qui pourrait mieux ressembler à une colonne de 48 pouces.

Lee Ruiz

Oceanside, Californie

DR. POMPE : Vous envisagez d'acheter cette norme. Mon problème spécifique concerne une pompe verticale à 14 étages de 400 chevaux (ch) avec un bol de 10 pouces. Votre article de mars 2023 énumérait cette norme pour les pompes à bol de plus de 500 ch et de 12 pouces. Cette norme fonctionnera-t-elle pour moi ?

Notre problème est la courte durée de vie des joints de ces pompes, et nous avons également des niveaux de vibration à peine acceptables lorsque les pompes sont installées et fonctionnent.

Phil Mix

Ingénieur IV, Fiabilité

HF Sinclair Co.

Merci à tous pour vos commentaires et votre soutien aux idées et notes VPRS. Oui, en effet, le sujet est important et commence à être mieux apprécié depuis la publication de la spécification VPRS l'année dernière et grâce aux efforts promotionnels de Pumps & Systems.

En ce qui concerne votre question sur la façon d'obtenir mon livre, il est disponible sur Amazon. Il a été publié à peu près au même moment que mon récent livre "Pumps and Pumping Systems - Made Easy and Fun" (trois volumes) a été publié (également via Amazon). Veuillez noter que, comme certains d'entre vous l'ont demandé, la norme ne se limite pas strictement aux grosses pompes de plus de 500 ch environ. Son avantage est tout aussi pertinent pour les petites pompes, car il affecte leur durée de vie de la même manière, mais le coût de sa négligence est évidemment plus élevé pour les plus grandes unités.

De plus, si vous êtes intéressé à faire partie du comité consultatif de la VPRS, faites-le moi savoir. Nous allons bientôt commencer à préparer la prochaine révision, sur la base des commentaires que nous avons reçus et du nettoyage standard supplémentaire. Par exemple, le dessin de Lee Ruiz (Image 1) mentionné dans son commentaire ci-dessus remplacera le croquis original dans la version de la norme.

Dans cet article, nous développerons plus en détail les différents niveaux de réparation, par quatre grandes catégories :

Si une petite pompe verticale (VTP) a été en service relativement court (moins de cinq ans) pompant de l'eau propre et développe un problème, une réparation aussi limitée peut être justifiée puisque la plupart des pièces ne seront pas très usées. Une réparation consisterait à remplacer ou à réparer les composants usés, tels que l'arbre du bol, les roulements du bol et un usinage mineur pour réparer le pire des composants ou ajustements usés. C'est généralement la moins chère des options.

Une réparation complète consisterait en une réparation typique telle que décrite ci-dessus avec un usinage considérable du bol et des roues existants pour retrouver les tolérances d'usine dans la zone de la bague d'usure du bol et des roues, la pulvérisation à la flamme des arbres pour retrouver les diamètres d'origine et l'accumulation de composants usés à l'aide de composés et/ou revêtements époxy. Cela peut être coûteux et peut ne pas être justifié dans les ensembles de bols de moins de 16 pouces de diamètre en raison du coût relativement faible des nouveaux ensembles de bols.

La révision peut également être qualifiée de remise à neuf. Dans ce cas, l'ensemble de la pompe est examiné et toutes les pièces d'usure, telles que les roulements de bol et les roulements d'arbre de transmission, sont remplacées. Tous les arbres usés (turbine ou ligne) sont remplacés. Les turbines et les bols sont soit remplacés, soit ramenés aux tolérances d'usine.

Si une roue est usée sur le bord d'attaque ou les aubes, elle est généralement remplacée. Si le bol est usé au niveau de la bague d'usure, il est usiné et équipé d'une bague d'usure. Si une roue est usée dans la zone de la bague d'usure mais qu'elle est correcte dans les aubes et les carénages, elle est usinée et équipée d'une bague d'usure pour retrouver les jeux d'origine.

Lors d'une révision d'un VTP, la pompe est remise à l'état neuf. Les coûts pour cela varient en fonction de la taille du bol, mais généralement, une révision représente entre 50% et 60% du coût d'une nouvelle pompe et durera aussi longtemps qu'une nouvelle. La règle de base pour évaluer une révision par rapport à une nouvelle pompe est que si la révision dépasse 75 % du coût d'une nouvelle pompe, optez pour la nouvelle pompe.

La mise à niveau a deux définitions. Il est possible de mettre à niveau une pompe en changeant l'assemblage de la cuvette pour fournir une nouvelle condition de conception, ou vous pouvez mettre à niveau une pompe existante avec de nouveaux matériaux de construction, caractéristiques ou condition de conception. Lors de l'examen d'un changement de matériaux, il faut tenir compte de la durée de vie que l'on a reçue des matériaux d'origine. Si les matériaux d'origine ont duré 20 ans ou plus, il sera difficile de justifier financièrement la mise à niveau.

Si la pompe montre des signes d'usure dans cinq à 10 ans et que des matériaux améliorés prolongent la durée de vie à 20 ans, il est facile de justifier des mises à niveau des roulements, des tourillons, des chemises d'arbre et des bagues d'usure, compte tenu des frais de retrait de la pompe.

Lors de la mise à niveau d'une pompe pour une condition de conception différente, il convient d'évaluer le coût de la modification d'un ensemble de bol existant par rapport au nouveau. Si un aquifère en déclin ou une production de puits réduite entraîne une réduction du débit de conception et que la nouvelle condition peut être obtenue en coupant les roues, le coût est relativement faible et économiquement logique.

Si les conditions nécessitent un débit ou une tête supplémentaire nécessitant soit des roues à aubes de plus grand diamètre, soit des étages supplémentaires, les coûts augmentent considérablement et cela peut justifier l'achat d'un nouvel ensemble de bol. Selon la taille du bol, il peut être moins coûteux d'acheter un nouveau bol que d'acheter des pièces pour mettre à niveau ou ajouter des étapes supplémentaires.

En cas de mise à niveau pour les performances, des bols et des moteurs plus récents et plus efficaces peuvent être disponibles, ce qui réduira la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation, tout en aidant à compenser le coût de la mise à niveau. Certains services publics offriront même des incitatifs pour améliorer l'efficacité énergétique de l'équipement de pompage.

Lorsque vous évaluez l'étendue des réparations nécessaires, tenez compte de la durée de vie de la pompe. S'il a plus de 20 à 25 ans, vous pouvez généralement vous attendre à tout remplacer plutôt qu'à réparer ou réviser. Après 25 ans, toutes les pièces d'usure approcheront ou auront dépassé la durée de vie prévue, et toutes les pièces qui ne s'usent pas, telles que le tuyau de la colonne et les têtes de refoulement, seront généralement suffisamment corrodées ou érodées pour justifier leur remplacement. Le moteur aura dépassé sa durée de vie prévue et des moteurs plus efficaces peuvent être disponibles. Dans le prochain article, nous aurons un bref extrait de la norme VPRS, notant l'approche générale au sein de chaque niveau de réparation.

Lev Nelik (alias "Dr. Pump") est président de Pumping Machinery LLC, une entreprise basée à Atlanta spécialisée dans le conseil en matière de pompes, la formation, le dépannage d'équipement et la réparation de pompes. Nelik a 30 ans d'expérience dans les pompes et l'équipement de pompage. Il peut être contacté à [email protected]. Pour plus d'informations, visitez pumpingmachinery.com/pump_school/pump_school.htm.