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Moteurs hydrauliques

#21 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 29 décembre 2011 - 01:42

Pour donner une idée de machines à entraînement hydraulique de très grande puissance (plusieurs MW):
Petite vidéo hors-sujet montrant une presse de forgeage, celles de SMS MEER ont des forces de fermetures atteignant 12'000 tonnes (enfin à exprimer en newtons pour être correct), la pièce de la vidéo, une ébauche de rotor d'alternateur, fait quand même une centaine de tonnes:
http://www.youtube.c...h?v=mnx8GAxF3Ow




Pour en revenir au sujet:

Moteurs hydrauliques lents à haut couple:
Poclain
http://www.poclain-hydraulics.com/

Moteurs hydrauliques lents à très haut couple (jusqu'à env. 250'000 cm3 de cylindrée et 1300 kNm de couple):
Hägglunds (désormais Bosch Rexroth)
http://www.hagglunds.com
ou lien direct
http://194.71.8.21/

Ensembles intégrés moteurs rapides avec réducteur planétaire:
Rollstar
http://www.rollstar.ch/

En gros pour les entraînements hydrostatiques de RM de type principal (assez rare), auxilaire ou de secours (très courant) on peut soit recourir à des moteurs hydrauliques rapides associés à des réducteurs, soit à des moteurs hydrauliques lents à couple élevé. Généralement les moteurs hydrauliques sont alors exploités en circuit fermé avec cylindrée fixe côté moteur(s) et variable côté pompe(s). Dans un entraînement hydrostatique dit à circuit fermé l'huile circule principalement directement entre la (les) pompe(s) et le (les) moteurs et la variation de vitesse se fait par variation de la cylindrée côté pompe(s) et/ou côté moteur(s). Une partie de l'huile en circulation dans le circuit principal est recirculée en dérivation en permanence pour le refroidissement (et le cas échéant aussi la filtration) et il y a bien sûr aussi des dispositifs pour prévenir la cavitation et les surcharges ainsi que pour assurer le pilotage et compenser les pertes tout en assurant en permanence une contrepression dans la conduite côté pression basse (ce côté change en cas d'inversion de charge (freinage) ou de sens de rotation).

Edité:
Exemple de schéma de base typique pour un entraînement hydrostatique circuit fermé (source: Hawe Hydraulik):
http://hawe.fi/lexik...p?alfa=g&id=906

En pratique les schémas détaillés sont souvent un peu plus complexes mais la base reste similaire.

Ce message a été modifié par Velro - 29 décembre 2011 - 01:48 .

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#22 L'utilisateur est hors-ligne   GiorgioXT 

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Posté 04 janvier 2012 - 11:36

Voir le messageVelro, le 10 décembre 2011 - 20:52 , dit :

Mais non, c'est pas grave. :)

Je serais curieux de savoir s'il existe des statistiques sur les défauts de démarrage de moteurs diesel de RM lors des essais périodiques (donc échec total même après plusieurs tentatives de démarrage). Je parie c'est classé secret défense. :)


Rien de pire que Diesels que tournent peu ou jamais ... en ma jeunesse un de les travails chez une officine/vendeur PL etait ce du chaque semaine faire le tour avec le chariot à batteries et une canister pour donner un tour de moteur à les camions.
Le patron disait "une èpave ? si le moteur tourne n'est pas une èpave..."

Les groupes electrogenes ont du demarrages programmès, une autre solution (tres interessant dans les RM, ou est toujours de l'huile en pression) est d'avoir un moteur oleodynamique comme starter , connectè à des accumulateur en pression (Vu su plusiers installations Leitner et Agudio)
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#23 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 04 janvier 2012 - 14:01

En effet, les moteurs diesel qui ne tournent que rarement et/ou seulement à vide c'est pas terrible.

Pour les RM, tout comme pour les groupes électrogènes, des essais périodiques sont effectués, par contre les conditions environnementales sont plus difficiles pour les moteurs de secours de RM. Normalement on préchauffe les moteurs diesel devant démarrer rapidement, généralement au moyen de corps de chauffe mais sans pompe circulation, parfois avec circulation surtout pour de très grands moteurs qui sont eux aussi parfois pré-lubrifiés au moyen d'une pompe électrique sur batterie ou alimentation secourue sans coupure avant le démarrage.

Côté RM on a l'avantage de ne pas nécessiter la pleine puissance immédiatement après le démarrage alors qu'avec les groupes électrogènes de secours les moteurs doivent souvent reprendre une charge élevée dans les 10 à 15 secondes après la perte du réseau électrique.

Le démarrage avec démarreur hydraulique est effectivement très fiable et, si la pompe à main est présente, on peut démarrer à l'huile de coude. :) Ce type de démarreur est notamment aussi utilisé pour certains groupes électrogènes d'abris antinucléaires en Suisse (il y a des abris de protection civile souterrains partout, c'est une particularité du pays, on peut discuter de leur utilité, le plus grand, pour plus de 20'000 personnes, a d'ailleurs été partiellement démantelé).

Le démarrage pneumatique direct (sans démarreur) utilisé pour les très grands moteurs (généralement plus de 2500 kW) est très fiable, à ne pas confondre avec les démarreurs pneumatiques avec turbine à haute vitesse qui ne sont eux pas très fiables (reconnaissables au sifflement caractéristique pas très discret).

Cela dit, excepté les petits moteurs démarrés à la main, la vaste majorité des moteurs diesel d'une puissance inférieure à env. 2'500 kW sont démarrés de façon conventionnelle au moyen d'un démarreur électrique (parfois il y a deux démarreurs).

De mémoire il me semble que cela avait déjà été discuté dans un sujet sur les moteurs thermiques de RM.
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#24 L'utilisateur est hors-ligne   GiorgioXT 

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Posté 04 janvier 2012 - 16:15

Velro, j'ai de te remercier pour le lien Poclain - tres utile et que avait oubliè comme fornisseur.

J'ai de avouer d'etre un "partisan" de l'huile respect à l'electricitè, in ma domaine du travail (machinerie pour plasturgie+recyclage) en resumè
les appareils oleodynamique ont donnè beaucoup moin de problemes respect surtout à les actionnements PLC+Inverter , et aussi une grand facilitè et rapiditè de diagnostique.
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#25 L'utilisateur est hors-ligne   dombar 

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Posté 04 janvier 2012 - 16:56

Les diesels de secours qui ne démarrent pas, c'est déjà embêtant sur un télésiège, imaginez sur une centrale nucléaire ...

Article : "Le jour où une centrale française a failli cramer"


Les reportages sur les TKD Grand Sommard et La Pale au Sappey en Chartreuse sont dans la BDD.
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#26 L'utilisateur est hors-ligne   dudu 

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Posté 04 janvier 2012 - 17:03

Voir le messagedombar, le 04 janvier 2012 - 16:56 , dit :

Les diesels de secours qui ne démarrent pas, c'est déjà embêtant sur un télésiège, imaginez sur une centrale nucléaire ...

Article : "Le jour où une centrale française a failli cramer"



c'est pour cela que dans les centrales nucléaire, il y a 2 Diesel, et au cas ou une source mobile dont j'ai oublié le nom, pour certain matériaux style pompe on peu trouver même en triple et sur 2 voies.
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#27 L'utilisateur est hors-ligne   jfd_ 

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Posté 04 janvier 2012 - 23:28

On dérive un peu mais bon, ...

@dudu : la source n'est pas mobile au sens strict du terme mais elle est connectable sur différents réacteurs d'un même site en fonction du besoin. Cette source s'appelle soit un GUS (Groupe d'Ultime Secours si c'est un groupe électrogène) soit une TAC (Turbine à Combustion).

Actuellement, le souci n°1 sur les secours de pas mal de centrales Françaises (26 groupes concernés) sont des usures prématurées de pièces de ces très gros moteurs (Groupes V16 Turbo D de chez Wartsila(Finlande)) présents sur la plupart des réacteurs 900MW) en raison du fait qu'ils n'ont pas été prévus à la base pour démarrer et s'arrêter après tests sans avoir eu le temps de totalement chauffer. Un incident de niveau 2 a été enregistré début 2011 au Triscatin par l'ASN. Je en sais pas où en est la remise à niveau de tout le parc Français à ce jour. A la base, les moteurs de ces groupes sont des moteurs de marine.
Ces groupes ont des puissances électriques qui peuvent atteindre 5400kw chacun.

Edit : Site ASN : Incident du Tricastin

Edit 2 : Correction faute de frappe désignation des groupes.

Ce message a été modifié par jfd_ - 08 janvier 2012 - 19:18 .

Envie d'appréhender l'entrainement cycle? Visitez le site VO2 Cycling ( http://www.vo2cycling.fr )
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#28 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 05 janvier 2012 - 13:39

Pour ce qui des concepts d'alimentation électrique EDF/Areva ont des concepts un peu différents (mais plus économiques) que ce qui se fait p.ex. ici:

Centrale nuncléaire de Gösgen, voir page 62 sur 70 (la brochure existe en français mais le lien pointe par erreur vers la version en italien, aaaah quel manque de rigueur helvétique), je ne suis pas sûr que certains détails sont 100% à jour mais ces détails sont secondaires dans le cadre de cette discussion, les diesels sont mentionnés):
http://www.kkg.ch/up...chre_D_2010.pdf

Centrale nuncléaire de Leibstadt, voir page 13 sur 20 (les diesels sont en rouge):
http://www.kkl.ch/up...schriebKKL1.pdf

A noter qu'il s'agit de grandes centrales mono-tranches.

Selon la configuration d'une centrale, les moteurs diesels peuvent entraîner outre un alternateur également une pompe à eau. Les diesels sont subdivisés en deux catégories: les diesels de haute puissance (plusieurs MW, moteurs diesel semi-rapides genre marine, démarrés à l'air comprimé) en moyenne tension (env. 4 à 10 kV) pour les gros consommateurs dont principalement de grande pompes de plusieurs MW chacune, et les diesels de basse puissance (jusqu'à env. 2.5 MW, moteurs diesel généralement rapides à 1500 1/mn pour 50 Hz) en basse tension (moins de 1000 V, typiquement 400 V ou 690 V) pour alimenter les consommateurs prioritaires de basse puissance si les diesels de grande puissance ne sont pas disponibles par contre leur puissance est insuffisante pour alimenters les pompes principales (par contre suffisant pour les jeux de barres secourus sans interruption, notamment indispensables pour le RCIC des réacteurs à eau bouillante qui en sont pourvus, le RCIC est système de refroidissement de réacteur à l'arrêt qui ne nécessite que des tensions de commande; sans en être 100% il me semble que la catastrophe de Fukushima est tout bêtement due au fait qu'ils n'ont pas tenté de recharger en priorité absolue les batteries, pour cela une très faible puissance issue d'un petit groupe mobile aurait suffi, enfin je simplifie un peu et je ne dispose pas de toutes les infos car côté technique peu de détails ont filtré). Il y a évidemment divers couplages, ils sont visibles sur les schémas.

La conception des distributions n'a rien de révolutionnaire, les bases sont un peu similaires à ce qui se fait pour d'autres installations don't l'alimentation électriques est critique (p.ex. pétrochimie, centrales thermiques conventionnelles etc) même si la redondance y est un peu moins poussée.


Il serait intéressant de comparer avec le principe de distribution de l'EPR Areva/EDF de Flamanville 3 actuellement en construction.

Perso je suis d'avis que les deux diesels principaux de la configuration EDF typique ne sont pas suffisants et à plus forte raison si le transfo d'alimentation externe est unique (en Suisse ils sont doublés) car je défends l'idée selon laquelle on ne devrait pas considérer le transfo de bloc comme redondance pour la réalimentation lorsque le turbogroupe est arrêté même si les transfos de soutirage sont eux doublés.


Edité:
Merci jfd_.
Malheureusement les défauts de démarrages de diesels de secours lors d'essais ne sont pas si exceptionnels que cela et en général on a tendance sous-estimer la probabilité de défaut à cause commune (p.ex. vanne pneumatique de démarrage défectueuse d'un même type équipant tous les diesels de secours d'une tranche, après il faut voir si on peut éventuellement démarrer en manoeuvrant sur place à la main, ou encore contamination du carburant et autres mauvaises surprises).

La NRC (U.S. Nuclear Regulatory Commission, site très complet ici: http://www.nrc.gov/) avait publié des études détaillées sur les défauts de démarrage de diesels de secours mais je ne sais pas si ces infos sont encore en ligne car après le 11 septembre 2001 la NRC a été prise d'une sorte de parano et pas mal d'infos pourtant non classifiées ne sont plus accessibles publiquement. Cela dit, on peut encore accéder à de très nombreuses informations sur le site de la NRC, soit des milliers de documents (à comparer avec ce qui est mis à disposition en ligne pour le nucléaire civil français).
Il existe également des études sur les défauts de démarrages de diesels de secours (pompes incendie et groupes électrogènes) dans d'autres domaines, notamment en pétrochimie, par contre je ne pense pas que ce soit accessible en ligne.

Ce message a été modifié par Velro - 05 janvier 2012 - 14:16 .

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#29 L'utilisateur est hors-ligne   dudu 

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Posté 05 janvier 2012 - 19:55

Voir le messagejfd_, le 04 janvier 2012 - 23:28 , dit :

On dérive un peu mais bon, ...

@dudu : la source n'est pas mobile au sens strict du terme mais elle est connectable sur différents réacteurs d'un même site en fonction du besoin. Cette source s'appelle soit un GUS (Groupe d'Ultime Secours si c'est un groupe électrogène) soit une TAC (Turbine à Combustion).



oui la TAC voila le mot que je cherchais,

mais là avec vous 2 je suis larguer, ça fait plaisir d'entendre parler du nucléaire qu'en on y a travailler, mais je n'ai pas vos connaissances mais ca reste très interessant, mais je pense pour éviter de se faire taper sur les doigt que l'on peu revenir au sujet initial, merci encore.
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#30 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 06 janvier 2012 - 10:54

Je ne suis pas favorable aux équipements de sécurité communs à plusieurs tranches de centrale nucléaires d'un même site et de façon plus générale aux sites multitranches car un incident à cause commune affectant plusieurs tranches simultanément est plus difficile à gérer que s'il ne faut gérer qu'une seule tranche sur un site et Fukushima l'a démontré.

Comme le prix d'un groupe d'ultime secours est négligeable comparé au coût de construction d'une tranche je trouve totalement absurde de vouloir faire des économies à ce niveau.
Installer des turbines à gaz (turbines à combustion selon la dénomination plus moderne) comme sources de secours vitales est discutable dans la mesure où ces machines tournantes sont beaucoup plus complexes à mettre en oeuvre que des moteurs diesel, elles sont aussi plus fragiles et plus susceptibles de subir des trips (déclenchements) intempestifs; de façon générale, les turbines à gaz sont mieux adaptées aux applications prime power que pour du secours. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les turbines à gaz ne sont pas forcément alimentées en combustible sous forme gazeuse, certaines sont conçues pour du combustible liquide ou peuvent même être commutées entre deux combustibles (p.ex. gaz naturel en temps normal et huile de chauffage en cas de problème d'approvisionnement en gaz naturel).

BTW Il existe au moins un TPH avec une alimentation de secours électrique avec une petite turbine à gaz. A moins que cela ait été changé depuis.

Ce message a été modifié par Velro - 06 janvier 2012 - 10:58 .

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