Votre usine a besoin d’une quantité importante d’eau brutes provenant d’une rivière, d’un fleuve, d’un lac ou d’une lagune. Sans nous attarder sur les considérations administratives et dans le cas de gros débit (plus de 500 m3/h), une étude technique spécifique devra être envisagée.
En effet, pour de tels débits, les canalisations, le poids et le volume des pompes mais également leurs maintenances doivent être minutieusement étudiés.
Nous allons parcourir ensemble les questions essentielles à se poser dans ce type d’environnement.
On pourrait croire que de l’eau brute, d’un cours d’eau ou d’une lagune, est comparable hydrauliquement à l’eau potable. C’est sans prendre en considération tous les éléments qui peuvent être charriés dans ces eaux.
Les algues, les feuilles, les branchages, les petits cailloux, le sable, … sont des éléments pouvant perturber le bon fonctionnement des pompes.
Une bonne crépine et le tour est joué ? Ce n’est pas aussi évident pour de nombreuses raisons.
La crépine demande une maintenance car elle peut aussi se colmater. Elle est souvent peu accessible et pour de tels débits, lourde à sortir de l’eau. Elle va créer des pertes de charge qu’il faudra prendre en considération dans le calcul du NPSH.
La crépine ne va pas toujours tout arrêter, dépendant de la maille de cette crépine. Une algue pourrait la traverser ou venir tapisser la surface externer de cette crépine.
Il existe bien des crépines autonettoyantes mais elles ont un certain prix et demandent souvent une source de courant et d’eau sous pression.
N’oublions pas, enfin, que dans tous nos calculs habituels de pertes de charge, nous occultons la vitesse de l’effluent à l’aspiration puisque cet effluent est au repos dans une fosse. Dans un cours d’eau, ce n’est pas le cas et il faudra, en fonction de cette vitesse d’écoulement, éventuellement en tenir compte.
Un cours d’eau peut être sujet à des marnages importants, influençant la hauteur géométrique à relever. Avec une pompe centrifuge, cette évolution peut faire varier +/- fortement la position du point de fonctionnement, surtout si les courbes de performance de la pompe sont assez plates.
De même, ce marnage peut réduire la hauteur d’eau au-dessus de la canalisation d’aspiration, entrainant la création d’un possible vortex. Il faudra donc bien vérifier l’évolution du point de fonctionnement et de cette hauteur d’eau pour s’assurer que la pompe puisse fonctionner dans de bonnes conditions tout au long de l’année.
Pour de gros débits et compte tenu de la qualité de l’effluent, on privilégiera les pompes centrifuges aux pompes volumétriques.
Dans cette famille de pompes centrifuges, on aura le choix entre des pompes submersibles, des pompes à ligne d’arbre ou des pompes auto-amorçantes.
Analysons chacune de ces technologies dans ce type d’application.
La pompe submersible aura une emprise importante dans le cours d’eau et demandera l’utilisation d’une grue pour la mise en place et la maintenance de la pompe. Elle sera également sujette à la force de l’écoulement dans le cours d’eau, surtout en période de crue avec d'importants éléments solides charriés.
L’avantage certain de cette solution est la capacité à gérer plus facilement les grandes amplitudes de marnage par rapport à la berge.
La pompe à ligne d’arbre aura les mêmes inconvénients que la pompe submersible avec, en plus, un génie civil nécessaire pour sa mise en place. Elle sera aussi technologiquement limitée, dans ce type d’environnement, à une faible longueur de ligne d’arbre.
La pompe auto-amorçante sur la berge de la rivière ou du fleuve sera la solution la plus simple à mettre en œuvre et à maintenir tout au long de la vie de la pompe. Seule la canalisation d’aspiration trempera dans le cours d’eau et si une crue l’emporte, ce n’est qu’un simple tuyau qui pourra facilement être remplacé à moindre coût.
Toutefois, cette technologie sera limitée par la hauteur entre la berge et le cours d’eau, surtout en cas de forte amplitude de marnage. Ces pompes sont habituellement équipées de moteur électrique IP55 qui ne résisteront pas aux inondations importantes, lorsque la berge sera submergée.
Gamme de débit jusqu'à plus de 3.000 m3/h - Pression de refoulement jusqu'à plus de 100 mcE - Passage libre jusqu'à 100 mm - Différents types de métallurgies et de joints en fonction de l'effluent à relever.
Dans le cas d’une réhabilitation d’un poste existant ou lorsque seul un regard est disponible, la station “hors sol” permettra de mettre en oeuvre la solution de pompage au débit et à la pression que requiert l’application, sans devoir changer le génie civil en place.
