LA MISE À NIVEAU DES MATÉRIAUX DE LA POMPE D'ALIMENTATION DE LA CHAUDIÈRE OFFRE UN RETOUR SUR INVESTISSEMENT EN MOINS D'UN AN

DÉFI

Une raffinerie nord-américaine a constaté des défaillances répétées des carters et des couvercles de carter des pompes ClydeUnion Pumps CUP-OH2 utilisées pour l'alimentation en eau des chaudières. Les dommages affectaient aléatoirement le carter et le couvercle et se limitaient aux composants en acier moulé (ASTM A216-WCB).

L'équipe d'ingénierie après-vente de ClydeUnion Pumps a été chargée d'évaluer les composants défectueux et de formuler des recommandations afin de prévenir tout dommage futur.

SOLUTION

Afin de déterminer la cause première de la panne, les paramètres de fonctionnement de la pompe ont été analysés. Une attention particulière a été portée à la température et à la conductivité de l'eau, les propriétés clés suivantes ayant été retenues :

• Température – 269ºF
• Conductivité – 11 μmho/cm
• pH - 9

L'inspection des composants défaillants a révélé des dommages compatibles avec l'utilisation d'acier au carbone dans un milieu d'eau chaude à faible conductivité. Le type et le caractère aléatoire des dommages, ainsi que les conditions de service, ont été des facteurs déterminants dans cette conclusion, confirmée ultérieurement par une analyse métallurgique indépendante.

Ce mécanisme de défaillance implique l'érosion et la corrosion du métal : la couche d'oxyde protectrice en surface se dissout et le métal sous-jacent est érodé par la force du courant. De manière générale, il convient d'éviter les enveloppes en acier au carbone pour l'alimentation des chaudières lorsque la température de l'eau dépasse 93 °C (200 °F) et que sa conductivité est inférieure à 20 µS/cm. Dans ces cas, les dommages se produisent principalement dans les zones de forte vitesse d'écoulement.

Pour cette application d'alimentation en eau de chaudière, ClydeUnion Pumps a recommandé le remplacement des composants en acier au carbone par des aciers inoxydables à 12 % de chrome (CA-6NM), 316 et série 400 (CA-6NM et CA-15), qui ne sont pas affectés par ce mécanisme de défaillance.

RÉSULTATS

Le corps de pompe et les couvercles de remplacement ont été fabriqués à partir de matériaux améliorés. ClydeUnion Pumps estime que le coût ponctuel de cette amélioration représente environ un tiers du coût annuel de maintenance lié au remplacement ou à la réparation des corps de pompe en acier au carbone. Il en résulte une réduction significative des coûts de maintenance courants et une nette amélioration du temps moyen entre les arrêts (MTBO) pour le client.

ILLUSTRATION FINANCIÈRE

Des boîtiers et des couvercles de remplacement, fabriqués à partir de matériaux améliorés, ont été fournis sans qu'aucune autre défaillance n'ait été signalée.

Le coût annuel de remplacement de la métallurgie d'origine est estimé à 80 000 $ US pour les pièces et la main-d'œuvre.

Coût de remplacement unique pour les matériaux améliorés : 30 000 $ US, pièces et main-d'œuvre comprises.