Hors normes
Ammoniac aqueux
Niveau élevé de maintenance
Risques accrus pour la sécurité
Coûts élevés pour les pièces et le temps de maintenance
Coût total de possession réduit
Sécurité accrue
Réduction de 100 % de la maintenance
Économies d'énergie accrues
Aucun équipement supplémentaire requis
Fiabilité accrue
Vous arrive-t-il de faire toujours la même chose simplement parce que "ça a toujours été fait comme ça" ? En sachant qu’il pourrait exister une meilleure façon d’accomplir votre tâche, mais que le risque d’échec vous semble trop élevé ? Tout en sachant qu’une méthode plus efficace pourrait être très avantageuse ? C’est la situation dans laquelle s’est retrouvé un responsable de la maintenance d’une centrale électrique lorsqu’il a dû gérer des problèmes de maintenance récurrents avec des pompes à membrane.
La centrale de production Magnet Cove de l’Arkansas Electric Cooperative Corporation (AECC) rencontrait un niveau de maintenance élevé avec ses pompes doseuses à membrane Neptune. Ces pompes faisaient partie du processus de réduction catalytique sélective (SCR) de l’usine. Une solution composée de 29 % d’ammoniac aqueux et de 71 % d’eau était injectée dans le système pour réduire les émissions d’oxydes d’azote (NOx).
Ce processus a lieu dans le générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) et est crucial pour le fonctionnement de l’usine. Les gaz chauds rejetés dans l’atmosphère par le HRSG doivent respecter les réglementations gouvernementales en matière d’émissions de NOx pour garantir la sécurité publique. Si le processus SCR tombe en panne, tout le système doit être arrêté et aucune électricité ne peut être produite.
Le niveau élevé de maintenance requis par les pompes à membrane était non seulement coûteux, mais représentait également un risque pour la sécurité de l’équipe de maintenance. Chaque fois que l’on travaille avec de l’ammoniac aqueux, il faut prendre des précautions car il existe un risque pour la sécurité. L’équipe de maintenance passait environ 16 heures par mois à entretenir ces pompes et à manipuler la solution d’ammoniac aqueux.
Nous devions reconstruire chacune des pompes une fois par an. Cela représentait une dépense énorme, entre 1 500 et 2 000 dollars rien qu’en pièces, sans compter le temps de maintenance. Nous remplacions également les membranes trois fois par an à 500 dollars chacune. Les opérateurs et le personnel de maintenance devaient constamment intervenir dans la fosse pour effectuer des réglages sur les anciennes pompes à membrane. C’était un risque de sécurité majeur. Joey Vanmeter
Superviseur de la maintenance chez AECC
Caleb Carter, ingénieur commercial chez Tencarva Machinery Company, un distributeur SEEPEX, était en charge de la centrale de Magnet Cove. Caleb a appris le niveau de maintenance élevé requis par les pompes doseuses à membrane et a suggéré à Joey d’envisager une pompe doseuse à cavité progressive de SEEPEX.
Joey connaissait bien les pompes à cavité progressive pour leur efficacité dans les applications pétrolières, mais il hésitait à passer à un autre produit pour un processus aussi critique. Les pompes doseuses à membrane sont les plus couramment utilisées pour cette application dans le secteur de la production d’énergie. Changer de technologie représentait un risque important, car cela sortait des normes établies.
Joey savait aussi qu’il avait besoin d’une pompe capable de gérer une large gamme de pressions d’aspiration, notamment à des niveaux très bas. Dans le processus SCR, les vannes s’ouvrent et se ferment à la demande, ce qui fait varier le débit et donc la pression dans les tuyauteries. L’ammoniac aqueux, de nom chimique hydroxyde d’ammonium, commence à se vaporiser à environ 85°F. Ce changement d’état liquide à gazeux entraîne également un changement de pression. Ces deux facteurs, combinés à une installation extérieure et à des températures estivales élevées, signifient que la hauteur d’aspiration nette disponible (NPSHa) peut fortement diminuer. Une pompe avec une faible NPSH est donc nécessaire.
La NPSH est la différence entre la pression d’aspiration et la pression de vapeur. La hauteur d’aspiration nette disponible (NPSHa) et la hauteur d’aspiration nette requise (NPSHr) sont essentielles pour savoir si le système est bien conçu et si la pompe choisie est adaptée. La NPSHa correspond à la pression disponible dans le système pour la pompe, tandis que la NPSHr est la pression minimale requise pour que la pompe fonctionne sans cavitation. La NPSHa doit toujours être supérieure à la NPSHr.
Les pompes à cavité progressive SEEPEX ont une faible NPSHr et sont donc adaptées à ce type d’application. Le design unique de l’ajustement par interférence entre le rotor et le stator permet d’obtenir cette faible NPSHr. Une pompe avec une NPSHr élevée et une NPSHa insuffisante subirait des cavitations et finirait par tomber en panne.
Joey a poursuivi ses recherches et a discuté avec un responsable d’une station de traitement des eaux en Floride, qui utilisait des pompes doseuses SEEPEX avec une solution d’eau de Javel et 19 % d’ammoniac aqueux. Ce dernier a fortement recommandé les pompes SEEPEX, soulignant leur efficacité, leur faible maintenance et le fait qu’elles ne tournent jamais à sec. Il ne tarissait pas d’éloges à leur sujet.
Suite à ces retours positifs, Joey a décidé d’acheter une pompe doseuse SEEPEX MD 05-6LT pour un essai. La pompe a d’abord été installée temporairement pour vérifier son bon fonctionnement avant de retirer les anciennes pompes Neptune à membrane. Ce changement de stratégie représentait un risque important. Si la pompe SEEPEX échouait dans cette application critique, Joey devait pouvoir compter sur les anciennes pompes Neptune en redondance pour assurer le redémarrage du système.
La pompe SEEPEX n’a rencontré aucun problème lors de l’essai et a ensuite été installée de manière permanente, avec deux autres, remplaçant ainsi les trois pompes Neptune précédemment utilisées. Depuis leur installation, Joey ne tarit pas d’éloges sur SEEPEX.
AVANTAGES
Les pompes doseuses SEEPEX sont installées depuis avril/mai 2019 et n’ont nécessité aucune maintenance. Joey en est ravi : une réduction de 100 % de la maintenance et l’élimination d’un risque de sécurité majeur pour son équipe.
Les économies d’énergie sont également appréciées. Le système SCR qui contrôle les émissions de NOx fonctionne désormais avec une seule pompe doseuse SEEPEX au lieu de trois pompes Neptune.
Dans l’ensemble, Joey est heureux d’avoir osé sortir des sentiers battus et d’avoir opté pour une pompe doseuse SEEPEX.
La fiabilité est excellente. Les coûts initiaux et de maintenance sont réduits, elles fonctionnent sans problème, aucun amortisseur de pulsation n’est nécessaire, nous économisons de l’énergie, et les avantages en matière de sécurité sont tous positifs. Nous avons dû changer notre façon de penser, mais le gain est total. Joey Vanmeter
Superviseur de la maintenance chez AECC