Dossier Industriel ion Externe ,Mecanique 2006

AGREGATION EXTERNE MECANIQUE SESSION 2006

ETUDE D’UN DOSSIER INDUSTRIEL Présenté par

Mustapha BAALI

Etude des pompes : Schabavers type C 150

Société de production : Caplam Encadré par : Mohamed JEBRI (Directeur de production) Hamid EL MAHDI (Dessinateur Projeteur)

SAMINE (site d’Elhamam) Encadré par : Khalid BAALI (ingénieur en mécanique)

A : SOMMAIRE

A : SOMMAIRE :…………………………………………………………………………………....2 B : INTRODUCTION…………………………………………………………………………….….3 C : PRESENTATION DE L’ENTREPRISE………………………………………………………....4 1 : CAPLAM…………………………………………………………………………………….....4 2 : SAMINE………………………………………………………………………………………..5 D : PRESENTATION GENERALE DU SUJET …………………………………………………....6 1 : Présentation du produit…………………………………………………………………………...6 2 : analyse de besoin…………………………………………………………………………………8 3 : analyse fonctionne…………………………………………………………………………….….l0 E : PROBLEMATIQUE ET SOLUTIONS………………………………………………………....13 1 : Présentation ……………………………………………………………………………………..13 2 : visualisation des défaillances de la roue…………………………………………………………14 3 : cause des défaillances…………………………………………………………………..………..14 4 : solutions proposées ……………………………………………………………………………...15 5 : visualisation des défaillances de l’arbre………………………………………………………....19 6 : solutions ………………………………………………………………………………………....20

F : PRODUIT. MATERIAU. PROCEDE…………………………………………………...22 1 : introduction…………………………………………………………………………….…22 2 : élaboration de la partie métallique…………………………………………………..........22 3 : élaboration de la partie élastique…………………………………………………………23 G : APPROCHE PEDAGOGIQUE DU DOSSIER ………………………………………………...26 H : CONCLUSION …………………………………………………………………………………27 I : ANNEXES ……………………………………………………………………………………….28

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B: INTRODUCTION Ce travail a été réalisé dans le cadre de ma préparation pour l’épreuve de soutenance de dossier industriel en essayons de satisfaire au mieux les consignes dictés au B.O relative au concours d’agrégation externe de mécanique. Le produit que j’ai choisis est : « l’étude des pompes Schabavers TypeC150 », vu les raisons suivantes : -

les pompes représentent une part importante du matériel installé dans les unités de production des grand groupe de Maroc tel que : Managem et OCP. Les pièces de rechange sont fabriqués dans des sociétés marocaine tel que : CAPLAM, SMEM à Casablanca, site de production de fluorine SAMINE a Meknès …. Les pompes étaient sujet de mon stage industriel effectuer au sein d’OCP ce qui m’a permis d’acquérir beaucoup de savoir dans le domaine des pompes centrifuges.

Mon dossier industriel est constitué des chapitres suivants : Le premier chapitre est consacré à une approche systémique de produit pompe Schabavers type C150. Dans Le deuxième chapitre, j’ai détaillé la problématique de produit et les différentes solutions

proposées. Le troisième chapitre est consacré a l’approche pédagogique du dossier.

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C : PRESENTATION de l'entreprise 1.

CAPLAM

L’activité de la société se concentre aux produits a base de caoutchouc : blindage en caoutchouc des roues et des flasques des pompes, blindage des galets, blindages pour broyeurs et laveurs, fabrication des différents joints d’étanchéité.ces produits sont réalisés par moulage de caoutchouc

de très grande résistance a l’abrasion et aux chocs. Ils sont employés dans des industries diverses telles que mines, industries céramiques, sucreries… Produits de CAPLAM

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2.

SAMINE (d’après site : http://www.managem-ona.com/samine/)

SAMINE est une société anonyme d’entreprises minières diriger par le groupe Managem ONA .Elle exploite le gisement d’El Hammam, à 80Km de la ville de Meknès, depuis 1974. Elle est parmi les premières entreprises minières pour la production de fluorine dans le monde. SAMINE a fait preuve de ses capacités d’adaptation aux conditions fluctuantes du marché, démontrant ainsi la capacité de Managem à suivre au plus près l’évolution de la réalité économique de son secteur d’activité. SAMINE est certifiée ISO 9001. Descriptif du procédé : Le procédé de production de la mine d’El Hammam consiste en : - Concassage - Broyage primaire - Broyage secondaire - Flottation - Epaississement, filtration et stockage. Productions La production de SAMINE est de l’ordre de 90.000Mt de fluorine chimique par an. Applications La fluorine de SAMINE est utilisée dans les applications suivantes: - Industrie de l’aluminium - Industrie chimique, acide fluorhydrique - Industrie de la verrerie - Industrie de la céramique - Industrie des tiges de soudure - Mélange avec la chaux et la dolomite pour l’industrie de l’acier - Agriculture - Aérosols. Durée de Vie de la mine Au rythme actuel de la production, l'inventaire des réserves et ressources répertoriées au 31 décembre 2002 permet de prévoir une durée de vie de la mine de 13 années. Les travaux de recherche menés parallèlement à l'exploitation sont destinés à prolonger cette durée de vie

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D : PRESENTATION GENERALE DU SUJET 1/Présentation de produit : pompe Shabavers type C150 1-1 : Description : Certains éléments néfastes peuvent raccourcir la durée d'utilisation d'une pompe ou même la rendre rapidement inutilisable. Parmi ces éléments, on retrouve la corrosion, l'abrasion, les produits chimiques, les produits pétroliers, le vieillissement et la chaleur. Le caoutchouc est fréquemment utilisé pour prolonger la vie utile des pompes et, par conséquent, combattre ces fléaux. Les pompes étudiées dans se dossier, pompe schabavers type C150, sont parmi les pompes conçu de telle sorte que les pièces en contact avec la charge à pomper (la roue et les flasques coté aspiration et refoulement) soient revêtues d’une forte épaisseur de caoutchouc. Le schéma (fig : 1) ci-dessous donne une idée générale sur différents composants des pompes schabavers type C150.

Figure 1 : schéma représentant les différents pièces des pompes « Schabavers »

Ce type de pompe, destinées au transfert de liquides érosifs et abrasifs, présente les caractéristiques suivantes : • les structures de la pompe ont des épaisseurs très supérieurs a celles d’une pompe ordinaire. • matériaux choisis pour leurs résistance a l’érosion et a l’abrasion : caoutchouc • Le nombre d’ailes est souvent plus petit que celui d’une roue conventionnelle. 6

• La roue porte a l’extérieur des flasques des ailettes courtes, radiales ou inclinées .ils ont pour objet de rejeter par effet centrifuge les plus grosses particules abrasives et de réduire le débit de fuite.

1-2 : Le produit et son marché : Les pompes blindées en caoutchouc sont très utilisées pour liquides chargés (les fluides qui portent des solides abrasifs dont la dimension reste petite comparée aux sections de passage). On trouve des applications des pompes Scahabvers dans les sites d’exploitation miniers a savoir : site Samine Groupe ONA Managem (production de fluorine), site de production de phosphate groupe OCP… 1-3 : Localisation des pompes a étudiées dans le site SAMINE: Trommel s

Fig 2 : extrait de schéma de production fluorine

Tout venant (minerai de fluorine) concassé a une granulométrie égale à 10mm est mis dans le broyeur, a sa sortie, le trommels laisse passer le fluide chargé, dont la granulométrie est inférieur a 8mm, vers la cave ou il es stocké en attendant de le transmettre a l’aide d’une pompe horizontale vers le cyclone. Dans le cyclone le fluide chargé, dont la granulométrie est inférieur a 200µm passent vers le circuit de flottation et le reste passent sous la pesanteur vers le broyeur, pour reprendre le cycle, avec une nouvelle charge.

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1-4 : Caractéristiques fonctionnelles : Energie

Milieux extérieurs

Critères

Mécanique

Arbre en mouvement de rotation

• •

Fluide

Fluide en écoulement dans une conduite d’admission

* nature du fluide

Fréquence de rotation w = 850tr/mn Puissance de moteur P = 30Cv

•

caractéristiques physiques -

viscosité granulométrie =10mm compressibilité : pratiquement incompressible température •

caractéristiques mécaniques pression d’admission Pa débit d’admission qa

• -

caractéristiques mécaniques débit de refoulement : qr =60m3/h

-

pression de refoulement : pr.

-

NPH =10m

Le même fluide en écoulement dans une conduite de refoulement

: eau + minerai de fluorine

2/Analyse de Besoin : 2-1 : Saisir le besoin Diagramme Cause–effet :

Corrosion

Résistance de la roue

Cavitation Fluide corrosif

Insatisfaction d’utiliser des pompes centrifuges non blindées

Abrasion et érosion

Acier inoxydable

Coût élevé

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2-2 : Enoncé de Besoin :

A Qui rend-il service ? Cyclone

Sur quoi agit-il ? Fluide charger

Pompe Blindée (Schabavers type C 150)

Dans quel but ? : Pomper le fluide solide vers cyclone

2-3 : Validation de Besoin : •

pourquoi le produit existe-il ?

Pour pomper le fluide solide vers cyclone. •

pourquoi le besoin existe-il ?

Parce que il faut transférer le fluide charger vers le cyclone. •

qui est ce qui pourrait le faire disparaître ?

Lorsqu n’y a pas de fluide chargé, ou le fluide est dans son emplacement final à sa sortie du trommel.

2-4 : Conclusion : •

Le besoin est –il Validé ?

oui

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3/analyse fonctionnelle de Besoin : 3-1 :Diagramme Pieuvre

Fluide chargé (entré de cyclone) Fluide chargé (sortie de cave)

Fc1

Pompe Schabavers type C150

Moto-reducteur

Fc2

Support

Fc3

Fp1 Fc4

Environnement extérieur

Environnement humain

3-2 :Identification des fonctions techniques Fonction principale : Fp1 : transformer l’énergie mécanique fournie par le moto-reducteur en énergie hydraulique fournie au fluide chargé. Fonction contrainte : Fc1 : résister au fluide charger. Fc2 : s’adapter au support. Fc3 : ne pas fuir et résister à l’environnement. Fc4 : être facile à régler et à réparer

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3-3 : Détails des fonctions techniques :

Modele FAST : Ft11 : être lié au moteur

Accouplement

Ft1 : recevoir l’énergie mécanique

Ft2 : recevoir le fluide du circuit d’admission

Fp1 : transformer l’énergie mécanique fournie par le moto-reducteur en énergie hydraulique

Ft3 : augmenter l’énergie du fluide

Ft4 : fournir le fluide au circuit de refoulement

Ft12 : obtenir un mouvement de rotation

Liaison pivot

Ft21 : raccorder le circuit a la pompe

Raccords

Ft31 : fournir de l’énergie cinétique au fluide

Ft311 : entraîner progressivement le fluide

Roue centrifuge

Ft41 : raccorder le circuit a la pompe

Raccords

Ft51 : réduire les frottements

Palier a roulement

Ft5 : limiter les pertes énergétiques Ft53 : Réduire les fuites

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Étanchéité Étanchéité

Blindage de la roue et des flasques en caoutchouc

Résister a l’abrasion et a l’érosion Fc1 : résister au fluide charger.

Enveloppe renforcer par des nervures

Résister a la pression

-Utilisation de caoutchouc Résister a la corrosion

Fc2 : s’adapter au support.

Fc3 : ne pas fuir et résister à l’environnement.

Fc4 : être facile à régler.

Fixer la pompe sur le support

Appui plan du châssis sur support puis fixation par six vis.

Assurer l’étanchéité et Lubrification

Garniture, Lanterne, chicane et

Adapter les matériaux

Châssis et flasque en acier mouler

Système de réglage des jeux

Système vis -écrou

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E : PROBLEMATIQUE ET SOLUTIONS 1 :Présentation L’historique des interventions faits, durant l’année 2005, sur les pompes existantes sur le site , indique que le groupe de pompes constitués de : pompe 46 C150 et pompes BAC 2 C150 représente plus que 80% des interventions. (Voir annexe) a : Les pièces fréquemment consommées sont :(fig 3) b : Statistiques de consommation de pièces de rechange pour les pompes 46 du 01/01/2005 au 30/09/2005 :

Fréquence

Roue 25

Flasque comd 11

Flasque asp. 22

Tress chemis e e 13 6

arbre 2

c: Schéma indicatif :

Fig 3 : Vue en coupe d’une pompe Schabaver type C150

123456789-

roue a aubes ; flasques blindés coté commande ; flasques blindés coté aspiration arbre ; chemise d’arbre ; lanterne (bague d’arrosage) tresses ; couvercle d’arrêt de la lanterne ; Tige presse-étoupe

d : Remarque :

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Tige presseétoupe 1

lanterne 1

Mon étude sera limité à l’analyse des causes de défaillances de la roues a aubes et de l’arbres. Par suite a definir des solutions pour assurer le bon fonctionnement. 2 :Visualisation des défaillances de la roue :

Endommagement de caoutchouc coté refoulement

Arrachement de caoutchouc coté aspiration

Fig 4 :endommagement de caouatchouc Usure de la partie intérieure de la roue

Usure de caoutchouc de flasque coté aspiration

Fig 5 : usure de la partie métallique Lamages d’équilibrages

Zone de soudure

fig 6 :roue de pompe (partie métallique ) 3 : Causes de défaillance des roues des pompes type « Schabavers » (Diagramme de cause des défaillances en ANNEXES) 1 : la déformation et la détérioration des roues a aubes (parti métallique) est due a : - Faible épaisseur de la roue (7mm) - Equilibrage de la roue (fig 6 ) 14

2 : les démarrages brusques en charge entraînent un endommagement instantané des caoutchoucs; (fig 4) 3 : une irrégularité de la charge d’alimentation de la pompe entraînant des phénomènes de cavitation d’où l’usure du blindage par fatigue.(fig 4) 4 : l’introduction des corps nuisibles à travers la goulotte ou le trommel (gravette, vis, écrou,…) déchirent le blindage de la pompe ;(fig 4) 5 : le réglage du jeu entre le flasque côté aspiration et roue à aubes est non maîtrisé. Ce jeu augmente le débit de la charge circulante entre ces derniers d’où leurs usure. (fig :4 ) 7 : Circulation de la charge en faible débit entre la roue et le flasque côté d’aspiration est inévitable, voir la différence des pressions de refoulement et d’aspiration, ce qui cause une usure entre les deux pièces. (fig :5 ) 8 :la plupart des roues s’usent au niveau de la zone d’équilibrage .(fig 5) 4 : Solutions proposées :
Trommel :

La qualité et les dimensions du trommel du broyeur influencent énormément sur la charge pompée (présence du gravette de granulométrie =10mm) ce qui cause l’usure et parfois la rupture du métal de la roue à aubes ainsi que les flasques métalliques. Pour cela on doit penser a : - utiliser un trommel dont la granulométrie est de 8 mm Cette solution était choisie puisque l’utilisation d’un trommel de granulométrie de 6mm entraîne une perte de fluorine vers les refus trommel. - un contrôle systématique du trommel. - Ainsi que l’utilisation des trommels en acier inoxydable et conseillé pour éviter son oxydation et par conséquent éviter l’irrégularité de la charge.
Epaisseur de la roue:

Les roues fabriquées parCaplam ont des épaisseurs de 7 mm, on propose d’utiliser une épaisseur aussi important (12mm)
Equilibrage de la roue : L’équilibrage des roues à aubes est primordiale pour réduire les vibrations de la pompe et préservé les roulements. L’équilibrage de le roue effectuer par Caplam consiste a usiner des lamages sur la roue (voir fig 7 ), parfois ils atteignent 20 lamages, se qui diminue sa résistance (concentration des contraintes).je propose d’éviter cette méthode et de voir a souder des masses sur la roue (fig8).

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Fig 7 : équilibrage par enlèvement de matière

fig 8 : équilibrage par ajout de masses


Amélioration de la roue blindée : Du fait de la symétrie de la roue autour de l’axe de rotation, les efforts exercés par le fluide sur la roue se réduisent à une résultante portée par l’axe de rotation appelé poussée, qui doit être accepté mécaniquement par le palier. Pour réduire la poussée axiale, je propose de changer la forme géométrique de la roue blindée. Cette solution consiste a créer une chambre d’équilibrage dans la roue (fig9) .se soulagement de palier augmenteras la durée de vie des roulement mais il sera au détriment du rendement hydraulique.

Refoulement

P1

P1

Admission

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Chambre d’equilibrage

Fig 9 : roue blindée


Réglage de jeu Le réglage du jeu arrière de la roue s’opère à l’aide de la vis de réglage montée sur le canon. L’ensemble constituer de : canon, l’arbre et la roue reculent, réduisant ainsi le jeu à l’arrière de la roue. Le système de réglage de jeu arrière et avant de la roue de la pompe schabavers ne permet pas d’avoir un réglage indépendant des deux jeux puisqu’il augmente le jeu avant .On peu dire que se type pompe est à simple rattrapage de jeu. (fig 10)

Fig 10 : pompe schabavers en coupe

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Pour résoudre se problème on ajoute des cales de réglage entre le châssis et l’enveloppe coté commande.(fig 11)

Fig11 : solution retenue pour réglage de jeu arrière

Le réglage du jeu avant de la roue s’opère en retirant les demi cales d’épaisseur du corps de pompe et en resserrant les boulons.( fig11) L’ensemble du bâti moteur avance pour rattraper le jeu avant de la roue. Une fois toutes les cales enlevées, la pompe peut être exploitée comme pompe à simple rattrapage. Le dispositif assume ainsi la fonction d’indicateur d’usure
Choix de matériaux

Lors de choix de matériaux des principales pièces constituant la pompe, on doit tenir compte des critères suivant : - Pour les pièces métalliques  Corrosion (rouille) au contact entre eau et pièces métalliques;  Abrasion ;  Résister aux différentes sollicitations, torsion, flexion …  Résister aux Chocs. - Pour les pièces blindées  Résistance à l’usure par abrasion et érosion ;  Elastique,  conserver ces caractéristiques chimiques. Pour cela le matériau des pièces doit être bien choisi en faisant un compromis entre ces différents critères. L’utilisation de caoutchouc répond a ces critères mais il faut penser a son amélioration surtout que les condition de travail de la pompe sont très sévère puisqu’il y’a risque d’introduction des pièces destructive (écrous, pièces métallique) a l’intérieure de la pompe. La société Kaplan utilise pour le blindage des roues une gomme type REMALINE35 qui a pour inconvénient :  Faible résistance à l’usure; donc une durée de vie non satisfaisante  Dégage une mauvaise odeur pendant les opérations de meulage. 18

On suggère * d’utilisé une Gomme type REMALINE70.ce type a était tester au sein de site SAMINE et a donné bonne résultats.

Caractéristiques : Remaline 35

Remaline 70

Poids spécifique Dureté

0.97g/cm3 35±5 shore A

1.10g/cm3 60±5 shore A

Abrasion Élasticité Couleur Prix (e = 10mm)

95 mm3 75 % Moutarde 161 DH/Kg

50 mm3 50 % noir 144.55 DH/Kg

Essai industriel : 1- Montage de la roue sur la pompe 46 côté cave  cavitation de la pompe et échauffement du moteur (il fallait diminuer la vitesse de la pompe); 2-Montage de roue sur la pompe 46 coté gravette (équipée d’un variateur de vitesse)  Elle fonctionne parfaitement.

** Une autre solution consiste au revêtement des parties en contacte avec le fluide avec un composite de céramique + caoutchouc : Le revêtement en céramique sera utilisé juste sur le flasque côté aspiration puisqu’on ne peut pas l’utilisé sur des surfaces courbées. Cette solution est en cours d’expérience au sein de site de production de fluorine : SAMINE 6 : Visualisation de défaillance de l’arbre :

Boue d’arbre non cassé

boue d’arbre cassé

Fig 11 : endroit de cassure de l’arbre Remarques : Tous les arbres se cassent au niveau d’épaulement (fig11) .ceci est due au cisaillement causé par une différence de conicité de la roue (11°)et celle d’arbre(10°). voir (fig 12) 19

roue

arbre

Fig 12: coupe partiel arbre + roue de conicité différente

7 : Solutions a : utilisée par SAMINE: Diminuer de 3 mm la langueur de la partie filetée;  Le problème du cisaillement persiste encore ; b : Réflexion : La différence de conicité entre l’arbre et la roue entraîne l’apparition des efforts radiale, se qui sollicite l’arbre, en plus de la traction et la torsion, a la flexion. Pour limiter ces sollicitations complexe il faut : - corrigé la conicité de la roue. - Prévoir un congé au niveau de l’épaulement. - Ajout des calles de réglage au niveau de l’épaulement, pour limiter le serrage.

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fig 13 :coupe partiel d’arbre+ roue corrigée c : Récupération des arbres cassés au sein de site SAMINE : La récupération de ces arbres aura un apport bénéfique. Cette opération consiste a fabriqué Une partie de l’arbre cassé (coté fileté) et a le raccorder a l’élément récupérer de l’arbre par emmanchement forcer et soudage puis usinage sur tour parallèle, et enfin effectuer le traitement thermique de l’arbre. (fig 14 )

fig 14 :récupération des arbres cassés

d: Dessin de définition de l’arbre et autre pièces fréquemment consommées :

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(suite des dessins de définition en Annexes)

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F : PRODUIT. MATERIAU. PROCEDE On se limitera dans cette partie à définir l’approche globale de procédé d’élaboration de la roue blindée en caoutchouc. 1: Introduction La roue blindée est constitué de deux parties ajuster : (fig15) Une partie métallique : pour assurer la résistance a la pression et au différente sollicitation créer par le fluide chargé. Une partie en caoutchouc : vu ces caractéristiques d’élasticité et résistance, elle donne a la roue une résistance considérable a l’érosion et a l’abrasion.

fig 15 :demi coupe d’une roue blindée

2 : Elaboration de la roue métallique Le matériau de la partie métallique est choisi selon l’utilisation de la pompe (type de fluide à véhiculer) : Type de fluide

Matériaux

procédé

Fluide : Eau + charge viscose

Aluminium : AW 1070

Fluide : Eau + charge moins viscose Fluide : Eau + charge a très faible viscosité Fluide : acide+ eau +charge

acier : GS 355 fonte FGL 25

Moulage en coquille et usinage Moulage au sable ou soudage et usinage Moulage au sable et usinage

Acier : X30Cr13

Soudage et usinage

Remarque : cette partie métallique est sou traité au sein d’autre société comme : SMEM a casa.

3 : Elaboration de la roue blindée 23

a : approche globale de procédé d’élaboration :

Main d’oeuvre

Matériau brute : Gomme de caoutchouc selon les caractéristiques voulue

Moyen matériel : Moule+armature (roue métallique) +presse

Procédé : moulage par presse Milieu

Méthode Produit fini : roue Blindée

Ce schéma indique que le procède de blindage des roues de pompe peu se définir comme une combinaison de main d’œuvre qui travail dans un milieu et qui mettent en œuvre des moyens matériels, suivant des méthodes de travail bien précise, afin de transformer un matériau brut pour obtenir un produit fini : roue Blindée On peu citer deux procédés de blindage : • blindage a froid : (se fait au sein de site SAMINE dans l’atelier de vulcanisation) Consiste à coller des pièces de caoutchouc sur la roue métallique et à les sécher. Ce procède présente les avantages et els inconvénient suivant : avantages Inconvénient - moins coûteux. - Risque de décollage de caoutchouc - L’opération est rapide - Duré de vie faible Pour éviter le décollage des parties de caoutchouc suite a leur contamination par les poussières, le site a conçue un système séchage des produits blindés au caoutchouc (fig16) :

fig 16 : système séchage Les pièces blindées sont protégées par l’enveloppe en les isolant de milieu extérieur 24

• blindage a chaud C’est le procédé le plus utilisé au sein de CAPLAM .vu la confidentialité de diffusion des plans de moulage (blindage a chaud), je me limite à donner un organigramme, (fig16), qui résume les étapes de blindage a chaud et aussi des photos de pièces a l’état initiale et a l’état fini (fig17 et 18) . Réception d’armature métallique

Non Armatur e neuf ? Elimination de caoutchouc restant

Oui Contrôle de moule

Sablage : jet de grain de sable sur l’armature

Non Conform

Conception de moule

Oui Préparation de moule : Chauffage Revêtement de l’armature par : chimloque (colle spéciale)

Remplissage de moule par la gomme de caoutchouc Fermeture de moule : châssis + armature + gomme

Maintenir l’ensemble sous pression et température

Démonter le moule

Obtention de la roue blindée après avoir découper les débris de caoutchouc. Fig :16 Organigramme de blindage a chaud

Produit brute 25

fig17 : roue a l’état initiale

Produits finis :

fig18 : roue et flasque a l’état fini

Remarque et réflexion : • Les opérations de moulage se fait manuellement, ce qui a pour inconvénient : - qu’il nécessite un grand effort des ouvriers. - Risque d’accèdent. - La dépose de gomme de caoutchouc n’est pas homogène a l’intérieur de moule se qui peu déséquilibrer le produit finale Pour ces raisons je propose de voir intégrer un système de moulage semi automatique de même principe que le moulage des matières plastique par injection. • Les moules utilisées pour le blindage a chaud subissent des déformations à cause de chauffage de celle-ci .Ceci influence sur les dimensions et la forme des roues et flasques blindées ce qui nécessite de contrôler ces moules avant et après chaque opérations.

F :APPROCHE PEDAGOGIQUE DU DOSSIER 26

1 : Applications pédagogiques possibles 1-1 leçon de construction mécanique sur les pompes Cette application pédagogique de durée de 4 heurs est dédiée aux étudiants du niveau post-Bac BTS, Option Génie Mécanique. Elle s’articulera autour d’une séquence qui a pour but d’acquérir aux étudiants les différentes pompes existantes, leurs principes de fonctionnement, le calcule des différentes caractéristiques (cylindrée, débit….), et de Savoir les solutions technologiques de conception de pompes les plus utilisées, surtout les pompes à engrenage et centrifuge. Les acquis préalable de cette séquence sont : -

Approche systémique d’un système. Notion d’hydraulique : pression, volume, débit. Lecture de dessin d’ensemble.

L’évaluation portera sur l’étude d’une pompe : D’après un dossier technique, qui contiendra les dessins nécessaires à la compréhension de fonctionnement de la pompe, répondre au questionnaire relatif à l’analyse technologique et compléter le dessin de définition de châssis.

1-3 leçon de construction mécanique sur la fonction étanchéité et lubrification : Cette application pédagogique de durée de 2 Heurs sera dédiée aux étudiants du niveau 1er année Bac, Option Génie mécanique. Elle s’articulera autour d’une séquence qui à pour but de définir les différents modes d’assurer la fonction étanchéité et lubrification et d’être capable d’après un dessin d’ensemble d’assurer cette fonction. Les acquis préalable de cette séquence sont : - lecture de dessin. - Guidage en rotation. - Etat de surface. L’évaluation porteras sur l’étude de même support utilisé lors de la séquence et sa consisterai a de compléter une partie de dessin d’ensemble afin d’assurer l’étanchéité et la lubrification des roulement (par exemple) .

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G : CONCLUSION Les pompes schabavers Type C150 joue un rôle important au sein de site de production de fluorine, cependant leur bon fonctionnement entraîne un bon rendement de la production D’où l’importance de consacrer cette étude a ce produit. Au cours de ma préparation de dossier industriel sur les pompes Shabavers, j’ai eu l’occasion de collaborer avec différents industriels, que j’apprécie beaucoup,soit au sein de site de production de fluorine ou au sein de CAPLAM, pour : -

Savoir de prés les conditions de fonctionnement de ces pompes et les différentes pannes mécaniques rencontrer pour ces pompes. Assister a la production des pièces essentiel de la pompe : blindage des roue et flasque au sein de CAPLAM. proposer et valider les solutions.

Je souhaite que mon travail soit à la hauteur des ambitions de Jury d’agrégation externe de mécanique et des industriels qui sans leurs conseils et leurs bienveillances ce travail n’aura pas de valeurs. Enfin je souhaite que se dossier soit une référence pour d’autre étude sur les pompes.

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H : ANNEXES Historique des interventions faites, durant l’année 2005 : On peut distinguer 4 groupes, suivant le taux d’intervention de maintenance. Groupe 1 Ppe 46côté gravette (C150) Ppe 1 BAC 2 (C150) Ppe 2 BAC 2 (C150)

Groupe 2 Ppe C150 stérile N°13 Ppe C150 stérile N°13B Ppe C150 stérile N°54 Ppe C150 stérile N°54B Ppe 4*4 (C100) Ppe C100 N° 83

Groupe 3 Ppe C150 DC1 Ppe C150 DC2 Ppe G8’’ N°7 Ppe G8’’ N°8 Ppe G8’’ FB1 Ppe G8’’ FB2 Ppe G6’’ FC1 Ppe G6’’ FC2 Ppe G4‘’3éme rela N°59 Ppe G3’’ 3 éme rela N°1 Ppe BRNB côté bande (C100) Ppe G2’’ ½ N°12 Ppe écu 4éme épui N°90 Ppe G3’’½ rej 5ém relavag Ppe C100 N°6 4éme epuis Ppe G3’’écu 6 éme rel 81 Ppe 60 cave Ppe M 100 N° 57 Ppe M100 N°86 Ppe G2’’ ½ N°12 Ppe écu 4éme épui N°90

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Groupe 4 Ppe M100 1500tpm 01 Ppe M100 3000tpm 02 Ppe M40 MDA/AVBN Ppe M40 carbonate Ppe M40 sulfure AXK

Chaînes de défaillance de la roue à aubes et des flasques : Tige du presse-étoupe

Eau d’arrosage *Lanterne bouchée *Canalisation presseétoupe bouchée

Faible pression au circuit d’arrosage

Desserrées

Trop serrées

Fuite de la charge au niveau du presse-étoupe

Usure de la chemise d’arbre

Usure de la tresse Présence de la charge entre la roue et le flasque côté commande Usure du flasque côté commande

Usure des aubes de déflection de la charge

Le non respect du planning de maintenance préventive

Démarrage brusque Démarrage brusque

Colmatage de la chargede la Colmatage charge Corps nuisible Blocage de la roue

Présence de la charge entre la roue et le flasque côté commande Grand jeu

Trop serré

Jeu1entre la roue et le flasque côté commande

Mauvais réglage au cours du montage de la roue à aubes

Le non respect des dimensions des organes de rechanges au cours de leurs réparations.

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Vitesse de rotation

Démarrage brusque

Usure de la partie intérieure de la roue à aubes

Le non respect du planning de maintenance préventive

Corps nuisibles ou Charge non broyé

Cavitation

Réglage non maîtrisé au cours du montage de l’ensemble flasque métallique/blindé côté aspiration.

Le non respect des dimensions des organes blindés au cours de leurs

Jeu entre le flasque côté aspiration et roue à aubes

Corps nuisibles ou Charge non broyé

réparations.

Faible épaisseur de la roue

Usure du flasque côté aspiration

Usure de la face côté aspiration de la roue à aubes

Le non respect du planning de maintenance préventive

Circulation de la charge entre la roue et le flasque côté aspiration (Inévitable)

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Dessin de définition des pièces les plus consommées pour une pompe Schabavers

32

33

34

BIBLIOGRAPHIE • Machine a fluides

Principes et fonctionnement

(Michel pluvioses)

• Techniques d’ingénieur Traiter Génie mécanique -

Pompes Rotodynamiques. Pompes Rotodynamiques de technologie particulières • Construction mécanique

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(Michel Aublin)