Un jet d’eau nettoyant les aubes des turbines

Souvent, les pales sont nettoyées par sablage. La méthode a cependant des inconvénients: la surface devient rugueuse et il y a un risque de déformation des arêtes de sortie fines des pales. Et surtout, le processus est bruyant et génère beaucoup de poussière. C’est la raison pour laquelle les centrales procèdent dans certains cas au nettoyage des pales à la main, à l’aide de solvants puissants, même si cela dure longtemps et si les solvants sont désagréables pour le personnel.

 

Des particules dans l’eau

La société Waterjet Technologies a développé une nouvelle technique pour éliminer ces couches: «Nous utilisons un jet d’eau, le travail proprement dit étant assuré par les particules fines ajoutées à l’eau», précise Philipp Roth, PDG de cette jeune pousse.

Le jet d’eau fin n’est pas plus bruyant qu’un pommeau de douche. Malgré cela, il laisse une trace claire et nette dans la couche de calamine, qui recouvre la pale. La manipulation ne présente aucun danger: «Dans le pire des cas, il s’agit d’une éraflure sur la peau», explique Philipp Roth. Néanmoins, la prudence est de mise, car les particules présentes dans l’eau sont certes de petite taille, mais extrêmement dures: le corindon est, avec une dureté Mohs de 9, le minéral le plus dur après le diamant. Si les particules entrent en contact avec une paire de lunettes ou l’écran tactile d’un téléphone mobile, elles génèrent des rayures.

 

«Nonobstant les nombreux avantages sur le sablage, la méthode présente cependant quelques inconvénients», explique Philipp Roth. «Les particules sont mélangées à l’eau avant l’unité de pompage, ce qui provoque une usure des vannes de la pompe et de la buse dans l’outil de pulvérisation». Après huit heures environ de fonctionnement, les pièces d’usure doivent être remplacées. «La commande surveille le convertisseur de fréquences, qui entraîne le compresseur. Si la fréquence augmente subitement, sans que la pression ne suive, la commande part du principe que les vannes ne sont pas étanches et doivent être remplacées», informe Marc Bolliger de la société Atrius Engineering, qui assure la mise en œuvre de la commande.

 

Le traitement des signaux

La régulation de la pression de l’eau n’a pas été simple non plus, comme l’explique Marc Bolliger: «Pour permettre une manutention aisée, la pression ne doit pas être régulée de manière trop réactive. Cependant, si la buse s’encrasse, la pompe doit immédiatement s’arrêter». Une soupape de surpression a fourni la solution. Le variateur reçoit un signal provenant de la soupape afin d’arrêter la pompe. Marc Bolliger a utilisé la version Safety du Sinamics G120, qui est dotée d’entrées séparées autorisant une déconnexion en toute sécurité. La commande d’arrêt d’urgence est reliée directement au convertisseur de fréquences. «Cela permet de supprimer le relais de sécurité supplémentaire et le disjoncteur», ajoute Marc Bolliger.

Bien que l’installation tienne sur une Europalette, Marc Bolliger mise sur le standard de communication Profinet, pour connecter la commande, le convertisseur de fréquences et l’écran tactile. «Le convertisseur connaît 200 alarmes. Sans Profinet, je ne pourrais ni traiter correctement les messages, ni apporter une aide à l’utilisateur», dit-il. Le convertisseur de fréquences est en revanche monté sans panneau de commande, pour que les utilisateurs ne cherchent pas à modifier arbitrairement les paramètres.

 

Des signaux des cellules de pesée

La proportion correcte d’eau et de sable a été un autre défi pour Marc Bolliger. «Les particules sont ajoutées dans un réservoir. La proportion du mélange est déterminée à partir du volume et du poids», précise-t-il. L’agitateur, qui assure le mélange des particules dans le réservoir, provoque cependant des vagues et perturbe la surface. En outre, l’eau utilisée est recyclée. Cela présente l’avantage de réutiliser le sable cher, mais, la proportion du mélange doit alors être mesurée en continu.

Le problème des vagues est résolu mécaniquement: une conduite montante, disposée à côté du réservoir, indique le niveau d’eau qui est lu par un laser. Pour que le poids soit mesuré correctement, Marc Bolliger utilise trois cellules de pesage. «Si l’installation était parfaitement de niveau, une cellule de pesage suffirait. Mais, cela est rarement le cas», précise-t-il.

Entre temps, le système a fait l’objet de tests intensifs et Philipp Roth a vendu les premières installations: «Nous sommes dix fois plus rapides par rapport au nettoyage à la main et les surfaces retrouvent un aspect neuf, sans risquer d’endommager les bords».

 

 

La technique en bref Le compresseur à courbe caractéristique quadratique est entraîné par un convertisseur de fréquences Sinamics G120. Ce dernier se compose d’un module de puissance PM240 et d’une unité de contrôle CU240E-2 DP-F avec entrées pour traiter les signaux de sécurité (au choix bus ou borne). La commande Simatic ET 200S réceptionne les valeurs requises du convertisseur via le standard de communication Profinet (pression, fréquence) et retransmet les informations à l’utilisateur via le panneau tactile, qui communique également via Profinet. Les capteurs de poids avec les jauges de déformation sont évalués par un module Siwarex, qui est mis directement en série avec l’ET 200S. Les valeurs sont ainsi immédiatement disponibles pour le logiciel.