Manuel pratique d'entretien des pompes centrifuges : remplacement du joint axial, inspection de la roue de pompage et essai des caractéristiques de fonctionnement

1. Domaine d'application et de destination

Ce manuel définit un seul réglement obligatoire d'entretien technique des pompes centrifuges à boîtier et à corps unique, utilisées sur les entreprises industrielles en Ukraine. Ce document couvre trois opérations critiques : remplacement du joint axial, inspection du rotor et vérification des caractéristiques de fonctionnement (pression, débit, vibration) conformément aux exigences DSTU ISO 9906 et EN 733.

La procédure est effectuée lors d'une réparation planifiée majeure ou moyenne, ainsi que dans le cas de la détection des signes suivants de défaut :

• Fuite du milieu pompé à travers l'unité de joint à excès de la normale (plus de 5 gouttes par minute pour un joint de palier simple).
• Baisse de la pression du pompe de 10 % et plus par rapport au point de fonctionnement nominal.
• Augmentation du niveau de vibration sur les paliers au-dessus de 4,5 mm/s (RMS) conformément à ISO 10816-3.
• Bruit étranger, bruit de cavitation ou augmentation brutale de la température du corps des roulements au-dessus de 75 °C.

2. Mesures de sécurité

DANGER ! ÉLECTRICITÉ ET HAUTE PRESSION.

Avant de commencer toute intervention, exécutez la procédure de verrouillage/étiquetage (LOTO) : déconnectez complètement le moteur électrique de la pompe sur le tableau de distribution, installez un verrou suspendu et une plaque d'avertissement « Ne pas mettre sous tension ! Des personnes travaillent ».

Vérifiez que la pression dans les conduites d'aspiration et de débit est réduite à 0 bar, les vannes de fermeture sont complètement fermées et verrouillées. Laissez le pompes et le milieu de travail refroidir jusqu'à une température sécuritaire inférieure à 40 °C.

Використовуйте засоби індивідуального захисту (ЗІЗ): захисні окуляри згідно з EN 166, маслобензостійкі рукавиці, захисне взуття з металевим носком (EN ISO 20345) та каску. У разі роботи з токсичними або агресивними середовищами обов'язково застосовуйте кислотостійкий фартух та респіратор відповідного класу захисту.

3. Outils et matériaux nécessaires

4. Liste de vérification préalable à l'inspection avant démontage

5. Procédure étape par étape de réparation et de maintenance

Étape 1 : Démontage du groupe pompe et accès au joint

1. Action : Exécutez une isolation complète de l'alimentation électrique (LOTO), fermez les bouches d'aspiration et de refoulement. Drainez les résidus de liquide du corps de pompe à travers le bouchon de vidange dans un récipient approprié.

   Valeurs spécifiques : La température du fluide avant le remplissage doit être inférieure à 40 °C.

   Indicateur visuel : Arrêt complet du débit de liquide du raccord de drainage, les manomètres sur la ligne indiquent 0 bar.

   Erreur typique : Le drainage incomplet d'un milieu agressif ou chaud peut provoquer des brûlures ou une exposition chimique du personnel.

2. Action : Détachez le moteur électrique du pompe, retirez le carter de protection de la courroie, desserrez les vis de fixation des demi-courroies et déplacez la demi-courroie sur l'arbre de la pompe (pour les constructions avec une courroie de type Spacer démontable).

   Valeurs spécifiques : Le moment de dévissage des vis de la bride dépend de la classe d'aptitude (pour les vis M10 classe 8.8 — le moment de rupture est d'environ 45-50 Nm).

   Indicateur visuel : L'espacement entre les extrémités des demi-roulements est suffisant pour démonter l'unité de roulement ou le rotor.

   Erreur typique : Utilisation d'un outil à percussion directement sur l'arbre du pompe pour retirer la demi-chaîne, ce qui provoque la déformation de l'arbre.

3. Action : Détachez les boulons de fixation de la couverture / chambre d'étanchéité axiale du corps de pompe et retirez délicatement le rotor assembleur ou libérez le joint.

   Valeurs spécifiques : Détendez uniformément les boulons de la couverture en croix par pas de 1/2 tour, afin d'éviter le dévissage et l'usure des anneaux en céramique/carbure.

Étape 2 : Remplacement du joint d'extrémité

1. Action : Retirez l'ancien joint d'étanchéité du arbre. Nettoyez la surface d'installation de l'arbre sous le joint à l'aide d'une serviette sans peluches et d'un dissolvant, en supprimant la calamine, les produits de corrosion et les résidus de caoutchouc.

   Valeurs spécifiques : La rugosité de la surface d'alimentation de l'arbre doit correspondre à Ra <= 0,8 µm. Vérifiez le diamètre de l'arbre dans la zone de scellement (tolérance h6) à l'aide d'un micromètre.

   Indicateur visuel : Surface de l'arbre propre, éclat métallique sans rayures et sans défauts le long de l'axe.

   Erreur typique : Utilisation de papier de verre à granulat fin, créant des micro-fossés sur l'arbre et entraînant inévitablement une fuite à travers le joint.

2. Action : Imbibez la surface intérieure du silicium ou de l'anneau du joint de face nouveau avec de l'eau propre ou avec de la pâte d'installation siliconique spéciale (utilisation interdite des graisses à base minérale pour le caoutchouc éthylène-propylène EPDM).

   Valeurs spécifiques : Le mouvement du joint sur l'arbre doit être effectué par un effort doux de la main sans utiliser un marteau ou un mandrin en métal noir.

3. Action : Installez la partie fixe (anneau stationnaire dans le joint) dans le logement de la couverture à l'aide d'une gaine d'installation en plastique. Installez la partie tournante du joint sur l'arbre et fixez-la sur la longueur d'installation prescrite (longueur de travail de la ressort $L_{work}$, indiquée dans le certificat d'usine du joint, par exemple, 32,5 mm ± 0,5 mm).

   Indicateur visuel : Anneaux de contact (carbure de silicium contre carbure de tungstène ou de carbone) s'ajustent étroitement, sans déviation, les surfaces de travail sont parfaitement propres.

   Erreur typique : Contact des surfaces de frottement avec les doigts ; les huiles corporelles des mains provoquent un surchauffage localisé et la destruction des couples de frottement lors du démarrage.

Étape 3 : Inspection et défaut du rotor de travail

1. Action : Retirez le roue de travail de l'arbre à l'aide d'un démonteur (après avoir desserri la vis de blocage centrale de la roue de travail). Nettoyez la roue des dépôts et de la corrosion.

   Valeurs spécifiques : Le moment de serrage de la vis centrale du rotor pour la vis M16 est de 85–95 Nm (fixer avec un dispositif de verrouillage de résistance moyenne).

2. Action : Vérifiez l'état des palettes du rotor en quête de usure cavitationnelle, crevasses abrasives, fissures et érosion.

   Valeurs spécifiques : Déformation autorisée des bords d'attaque des pales — ne pas dépasser 25 % de l'épaisseur initiale. Écart de centrage de la roue travail par rapport à l'axe de l'arbre — ne pas dépasser 0,05 mm.

   Indicateur visuel : Absence de cavités profondes de plus de 2 mm sur les bords d'entrée et sur la face arrière du disque.

   Erreur typique : Utilisation d'une roue avec un déséquilibre supérieur à la classe G6,3 selon ISO 1940 ; une roue déséquilibrée endommage les appuis à roulements en quelques heures d'utilisation.

3. Action : Mesurer les jeux dans les joints à joints (anneaux d'étanchéité entre le carter et la roue travailleuse).

   Valeurs spécifiques : L'entre-axe radial de la joint pour pompes en version standard doit être de 0,30 à 0,50 mm (en fonction du diamètre de la roue selon l'instruction OEM).

   Indicateur visuel : La mesure avec un jauges montre un écartement uniforme tout autour sans signes de usure.

Étape 4 : Assemblage de la pompe et réglage des arbres

1. Action : Assemblez le groupe pompe dans l'ordre inverse. Serrez les vis du carter de pompe et de la couverture de joint d'étanchéité à l'aide d'une clé dynamométrique avec un moment croisé uniforme (pour les vis M12 — moment de serrage 40–45 Nm).

   Indicateur visuel : Espace uniforme entre le corps et le couvercle avec joint en paronite ou en joint à filet (épaisseur du joint conformément au dessin, généralement 1,5–2,0 mm).

2. Action : Tournez manuellement l'arbre de pompe. L'arbre doit tourner librement, sans friction, sans sauts et sans frottement étranger.

   Indicateur visuel : Rotation douce par effort manuel sur la bride.

3. Action : Installez le système laser d'alignement sur les demi-embraies de la pompe et du moteur électrique. Effectuez l'alignement (ajustage) des arbres de l'ensemble.

   Valeurs spécifiques : Déplacement axial autorisé — ne pas supérieur à 0,05 mm, déplacement angulaire — ne pas supérieur à 0,05 mm par 100 mm de diamètre de la coussinet à une vitesse de rotation de 2950 tr/min (ou 0,10 mm pour 1450 tr/min).

   Erreur typique : Négliger l'expansion thermique du moteur d'entraînement (si un fluide chaud est pompé à plus de 80 °C, il faut régler le décalage compensateur dans l'état froid).

Étape 5 : Essai des caractéristiques de fonctionnement (pression, débit, vibration)

1. Action : Retirez le verrouillage LOTO, ouvrez complètement la prise d'aspiration, fermez la vanne de débit à 90 % (protection contre la surintensité de démarrage du moteur). Démarrer le moteur électrique.

   Indicateur visuel : Augmentation de la pression sur le manomètre de pression, courant d'alimentation moteur stable en dessous de la valeur nominale.

2. Action : Ouvrez lentement la vanne de débit jusqu'à ce que le point de fonctionnement de la pompe soit atteint conformément au procédé. Notez les indications des instruments.

   Valeurs spécifiques : Mesurez la pression sur l'aspiration ($P_1$) et sur l'expulsion ($P_2$). Calculez le débit total $H$ selon la formule : $H = ((P_2 - P_1) \cdot 10.2) / \rho + (z_2 - z_1)$, où $\rho$ est la densité du fluide, kg/m³, $z$ est la hauteur des axes des manomètres, m.

3. Action : Mesurer les paramètres de vibration avec un vibromètre sur les carter d'embrayage avant et arrière de la pompe dans trois directions mutuellement perpendiculaires (horizontale, verticale, axiale).

   Valeurs spécifiques : L'accélération vibratoire RMS doit correspondre à la zone "A" ou "B" selon ISO 10816-3 (pour les fondations rigides, classe moteur jusqu'à 15 kW : vibration < 2,3 mm/s ; pour les puissances supérieures à 15 kW : < 4,5 mm/s).

4. Action : Contrôlez la température des unités d'embrayage avec un pyromètre pendant les deux premières heures de fonctionnement continu.

   Valeurs spécifiques : La température maximale des roulements à rouleaux ne doit pas dépasser 70 °C (ou dépasser la température ambiante de plus de 40 °C).

6. Liste de vérification après réparation et vérification

7. Guide de dépannage (Troubleshooting)

8. Recommandations du calendrier d'entretien technique

9. Manuel des pièces de rechange (UNITEC-D)

Pour commander des pièces de rechange originales conformément au catalogue du fabricant, consultez notre catalogue électronique UNITEC-D.

10. Références normatives et standards

• DSТU ISO 9906:2008 (ISO 9906:2012) — Pompes dynamiques. Essais des caractéristiques de fonctionnement hydrauliques. Classes de précision 1 et 2.
• EN 733 — Pompes centrifuges à débit axial (pression nominale 10 bar, avec indication du rating).
• ISO 10816-3 — Contrôle vibratoire des machines industrielles de plus de 15 kW.
• ISO 1940-1 — Définition du déséquilibre résiduel des rotors rigides.