Jusqu'en février 2020, un dépôt pétrolier situé dans un port maritime brésilien utilisait deux pompes centrifuges pour transporter le pétrole lourd des réservoirs de stockage vers des camions-citernes ou des navires. Ce procédé nécessitait l'injection de diesel pour réduire la viscosité élevée du fluide, un procédé coûteux. Les propriétaires gagnaient au moins 2 000 dollars par jour. De plus, les pompes centrifuges tombaient souvent en panne à cause de la cavitation. Le propriétaire a donc décidé de remplacer d'abord l'une des deux pompes centrifuges par une pompe multivis NOTOS® de NETZSCH. Grâce à sa très bonne capacité d'aspiration, la pompe à quatre vis 4NS sélectionnée est également adaptée aux fluides à haute viscosité jusqu'à 200 000 cSt, avec des débits allant jusqu'à 3 000 m³/h. Après sa mise en service, il est apparu que la pompe multivis pouvait fonctionner sans cavitation, même à des débits nettement supérieurs à ceux des autres pompes centrifuges. Autre avantage : il n'est plus nécessaire d'ajouter de grandes quantités de diesel. Fort de cette expérience positive, le client a également décidé, en février 2020, de remplacer sa deuxième pompe centrifuge par NOTOS®. De plus, il est clair que la consommation d'énergie peut être considérablement réduite.
« Ces pompes sont utilisées pour transporter le pétrole lourd des parcs de stockage vers les camions-citernes ou les navires dans les ports maritimes du nord-est du Brésil, principalement en période de sécheresse », explique Vitor Assmann, directeur commercial senior chez NETZSCH Brésil. « En effet, les centrales hydroélectriques du pays produisent moins d'énergie pendant ces périodes, ce qui augmente la demande en pétrole lourd. Jusqu'en février 2020, ce transfert était effectué à l'aide de deux pompes centrifuges, mais cette dernière souffrait d'une viscosité élevée. » « Les pompes centrifuges conventionnelles ont une faible capacité d'aspiration, ce qui signifie qu'une partie du pétrole reste dans le réservoir et ne peut être utilisée », explique Vitor Assmann. « De plus, une technologie inadaptée peut entraîner de la cavitation, ce qui entraînera une défaillance de la pompe à long terme. »
Deux pompes centrifuges d'un parc de stockage brésilien souffrent également de cavitation. En raison de la viscosité élevée, la valeur NPSHa du système est faible, surtout la nuit, ce qui nécessite l'ajout de diesel coûteux au fioul lourd pour réduire la viscosité. « Il faut ajouter environ 3 000 litres par jour, ce qui coûte au moins 2 000 dollars par jour », poursuit Asman. Pour améliorer la fiabilité et l'efficacité du procédé et réduire les coûts énergétiques, le propriétaire a décidé de remplacer l'une des deux pompes centrifuges par une pompe multivis NOTOS ® de NETZSCH et de comparer les performances des deux unités.
La gamme NOTOS ® comprend généralement des pompes multivis à deux (2NS), trois (3NS) ou quatre (4NS) vis, flexibles et adaptées à différentes viscosités et même à des débits élevés. Un dépôt pétrolier au Brésil avait besoin d'une pompe capable de pomper jusqu'à 200 m³/h de pétrole lourd à une pression de 18 bars, une température de 10 à 50 °C et une viscosité allant jusqu'à 9 000 cSt. Le propriétaire du parc de stockage a opté pour une pompe bivis 4NS, d'une capacité allant jusqu'à 3 000 m³/h et adaptée aux fluides très visqueux jusqu'à 200 000 cSt.
La pompe est extrêmement fiable, résiste au fonctionnement à sec et peut être fabriquée à partir de matériaux spécifiquement sélectionnés pour l'application. Les technologies de fabrication modernes permettent des tolérances plus strictes entre les composants dynamiques et statiques, réduisant ainsi le besoin de refusion. La forme optimisée de la chambre de pompe assure un rendement élevé.
Cependant, outre l'efficacité, la flexibilité de la pompe en termes de viscosité du fluide pompé est particulièrement importante pour les exploitants de parcs de stockage brésiliens : « Alors que la plage de fonctionnement des pompes centrifuges est étroite et que l'augmentation de la viscosité entraîne une forte baisse de leur efficacité, la pompe multivis NOTOS ® est très efficace sur toute la plage de viscosité », explique le directeur commercial senior. « Ce concept de pompage repose sur l'interaction entre la vis sans fin et le carter. Il forme une chambre de transport dans laquelle le fluide se déplace en continu de l'entrée vers le refoulement sous une pression stable, quasiment indépendamment de sa consistance ou de sa viscosité. » Le débit est influencé par la vitesse de la pompe, le diamètre et le pas de la vis sans fin. Il est donc directement proportionnel à la vitesse et peut être réglé en continu grâce à celle-ci.
Ces pompes peuvent être adaptées à l'application actuelle pour atteindre des performances optimales. Cela concerne principalement les dimensions de la pompe et leurs tolérances, ainsi que les accessoires. Par exemple, des soupapes de surpression, divers systèmes d'étanchéité et des dispositifs de surveillance des roulements utilisant des capteurs de température et de vibrations peuvent être utilisés. « Pour l'application brésilienne, la viscosité du fluide, combinée à la vitesse de la pompe, nécessitait une double étanchéité avec système d'étanchéité externe », explique Vitor Assmann. À la demande du client, la conception est conforme aux exigences API.
La pompe 4NS étant capable de fonctionner dans des environnements à haute viscosité, l'injection de diesel est inutile. Cela a permis de réduire les coûts de 2 000 $ par jour. De plus, la pompe fonctionne plus efficacement lors du pompage de fluides aussi visqueux, réduisant la consommation d'énergie de plus de 40 %, pour atteindre 65 kW. Cela permet d'économiser encore plus d'énergie, notamment après une phase de test réussie en février 2020, où la deuxième pompe centrifuge existante a également été remplacée par une 4NS.
Depuis plus de 70 ans, NETZSCH Pumps & Systems accompagne le marché mondial avec ses pompes monovis NEMO®, ses pompes à palettes TORNADO®, ses pompes multivis NOTOS®, ses pompes péristaltiques PERIPRO®, ses broyeurs, ses systèmes de vidange de fûts, ses équipements de dosage et ses accessoires. Nous proposons des solutions complètes et personnalisées pour des applications dans divers secteurs. Avec plus de 2 300 employés et un chiffre d'affaires de 352 millions d'euros (exercice 2022), NETZSCH Pumps & Systems est la plus grande unité commerciale du groupe NETZSCH et le plus gros chiffre d'affaires, avec NETZSCH Analysis & Testing et NETZSCH Grinding & Dispersion. Nos exigences sont élevées. Nous promettons à nos clients une « excellence prouvée » : des produits et services exceptionnels dans tous les domaines. Depuis 1873, nous avons prouvé à maintes reprises que nous pouvons tenir cette promesse.
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Date de publication : 31 juillet 2024