Imaginez-vous dans une salle de pompes industrielle, entouré de divers modèles et configurations de pompes centrifuges. La terminologie technique, en particulier les abréviations comme "pompe OH" et "pompe BB", peut sembler déroutante au premier abord. Aujourd'hui, nous allons clarifier deux types courants de pompes centrifuges horizontales dans les applications industrielles : les pompes Overhung (OH) et les pompes Between Bearings (BB).
Avant d'examiner les pompes OH et BB, il est essentiel de comprendre la norme API 610, la spécification de référence pour les pompes centrifuges. Cette norme identifie trois configurations de pompes principales :
- OH (Overhung) : La turbine se monte sur une seule extrémité d'arbre, s'étendant en porte-à-faux au-delà du logement de palier.
- BB (Between Bearings) : La turbine se positionne entre deux paliers, offrant un équilibre et un support supérieurs.
- VS (Vertically Suspended) : La turbine et l'arbre de la pompe sont suspendus verticalement dans le fluide pompé.
Comme les pompes OH et BB sont les plus répandues dans les installations horizontales, nous nous concentrerons exclusivement sur ces configurations.
Les pompes OH sont dotées d'un support à palier unique, la turbine s'étendant au-delà du logement de palier, ce qui est analogue à un haltérophile tenant une barre avec un seul bras. Cette conception maintient les paliers isolés des fluides de procédé.
La famille OH comprend plusieurs configurations :
- OH1 : Pompes à aspiration axiale montées sur socle avec des supports de palier séparés. Cette conception courante offre simplicité et facilité d'entretien.
- OH2 : Corps de pompe montés sur l'axe avec des logements de palier indépendants, idéaux pour les applications à haute température en minimisant les effets de la dilatation thermique.
- OH3/OH4/OH5 : Conceptions à accouplement vertical avec des entraînements rapprochés ou séparés, généralement utilisés dans les installations à espace limité.
- OH6 : Unités à grande vitesse entraînées par engrenages pour les applications de compression d'hydrocarbures légers ou de gaz, caractérisées par des dimensions compactes et des vitesses de rotation élevées.
- Gain de place : L'encombrement compact convient aux espaces confinés.
- Entretien simplifié : L'inspection et le remplacement faciles des garnitures mécaniques réduisent les temps d'arrêt.
- Capacité de pression moyenne : Fonctionne de manière fiable dans des conditions hydrauliques stables à des pressions modérées.
- Risque de flexion de l'arbre : Les grandes turbines ou les pressions élevées peuvent provoquer une flexion de l'arbre.
- Contraintes de débit/température : Moins adaptées aux systèmes à débit élevé ou à haute température.
- Systèmes d'alimentation en eau
- Dosage chimique
- Transfert d'hydrocarbures légers
Les pompes BB positionnent la turbine entre deux paliers, comme un haltérophile utilisant les deux bras, offrant un support symétrique qui réduit les charges dynamiques sur l'arbre dans des conditions de haute pression.
- BB1 : Corps fendu axialement, simple ou double aspiration pour un rendement élevé.
- BB2 : Unités radialement fendues, à un étage, pour un service à haute pression.
- BB3 : Configurations fendues axialement, à plusieurs étages, pour des exigences de hauteur manométrique élevées.
- BB4 : Pompes radialement fendues, à plusieurs étages segmentés, pour des pressions ultra-élevées.
- BB5 : Pompes à plusieurs étages de type barillet, fendues radialement, offrant une capacité compacte à haute pression.
- Stabilité de l'arbre améliorée : Le support à double palier minimise la flexion dans toutes les conditions de charge.
- Tolérance aux hautes pressions/températures : Conçues pour des exigences de procédé exigeantes.
- Vibrations réduites : La conception symétrique du rotor diminue la poussée axiale et les vibrations.
- Exigences d'espace : Encombrement plus important et construction plus lourde.
- Complexité de l'entretien : Les conceptions à plusieurs étages nécessitent un démontage important pour l'inspection interne.
- Systèmes d'alimentation de chaudières
- Transport par pipeline
- Injection d'eau dans les champs pétrolifères
| Caractéristique | Pompe OH | Pompe BB |
|---|---|---|
| Support d'arbre | Porte-à-faux unique | Double palier |
| Encombrement d'installation | Compact | Élargi |
| Capacité de pression | Modérée | Élevée |
| Capacité de débit | Faible-moyenne | Élevée |
| Accès à l'entretien | Service de garniture simplifié | Démontage important requis |
| Gestion de la charge axiale | Limitée, flexion potentielle | Équilibrée grâce à des paliers opposés |
| Dynamique du rotor | Fonctionne en dessous de la vitesse critique | Conçue avec une marge de rigidité |
| Types de paliers | Antifriction (bille/rouleau) | Paliers lisses et butées à segments oscillants |
| Dispositions des garnitures | Garnitures mécaniques simples/doubles | Garnitures en tandem avec systèmes de rinçage |
| Matériaux courants | 316SS, acier inoxydable duplex | Acier chromé, alliages de nickel |
Lors du choix entre les configurations OH et BB :
- Des contraintes d'espace existent
- La manipulation de fluides propres et à faible viscosité à des pressions modérées est requise
- L'accessibilité à l'entretien est priorisée
- Des pressions ou des températures différentielles élevées sont présentes
- La stabilité du débit dans des conditions variables est requise
- Un fonctionnement à plusieurs étages ou un service continu prolongé est nécessaire
En fin de compte, la sélection de la pompe nécessite l'évaluation des conditions de procédé, des exigences opérationnelles et des coûts du cycle de vie. Cette analyse fournit la base technique pour prendre des décisions éclairées entre ces deux conceptions fondamentales de pompes centrifuges.
