Qu'est-ce que l'alignement de la pompe

Les pompes mal alignées sont un problème coûteux et courant dans les installations industrielles, entraînant des vibrations excessives, des fuites et une défaillance prématurée des composants. Un mauvais alignement gaspille de l'énergie, augmente les coûts de maintenance et peut entraîner des temps d'arrêt coûteux.

Ignorer le mauvais alignement de la pompe met en danger votre équipement et vos résultats financiers. Les arbres mal alignés subissent jusqu'à 6 fois plus de contraintes, ce qui réduit considérablement la durée de vie des roulements. Même les petits problèmes d'alignement s'aggravent avec le temps, entraînant des pannes catastrophiques s'ils ne sont pas résolus.

Dans ce guide, nous aborderons les types de désalignement, les méthodes éprouvées pour aligner précisément les arbres de pompe et les instructions étape par étape pour assurer le bon fonctionnement de vos pompes.

Qu'est-ce que l'alignement de la pompe

L'alignement d'une pompe est le processus de positionnement et d'orientation précis des axes de rotation d'une pompe et de son unité d'entraînement (comme un moteur électrique) afin de minimiser le désalignement entre les deux machines. Un alignement correct garantit que les arbres de la pompe et du moteur sont coaxiaux, ce qui signifie que leurs axes centraux sont en ligne droite, à la fois horizontalement et verticalement.

Types de désalignement de la pompe

Désalignement radial

Le désalignement radial, également appelé désalignement décalé, se produit lorsque les axes centraux de la pompe et des arbres d'entraînement sont parallèles mais pas concentriques. Ce type de désalignement peut entraîner une charge inégale sur les roulements et les joints, entraînant une usure et une défaillance prématurées. Le désalignement radial est généralement causé par une installation incorrecte ou un tassement des fondations.

Désalignement axial

Le désalignement axial, ou jeu axial, fait référence à la situation dans laquelle les arbres de pompe et d'entraînement sont concentriques mais pas parallèles. Ce désalignement se produit lorsqu'il y a un écart excessif ou insuffisant entre les faces d'accouplement. Le désalignement axial peut entraîner des charges de poussée sur les roulements, provoquant une défaillance prématurée et une augmentation des vibrations.

Désalignement angulaire

Le désalignement angulaire se caractérise par le fait que les arbres de la pompe et de l'entraînement ne sont ni parallèles ni concentriques. Dans ce cas, les arbres forment un angle l'un par rapport à l'autre. Un désalignement angulaire peut entraîner une usure inégale des composants de l'accouplement, une augmentation des vibrations et une défaillance prématurée des roulements. Ce type de désalignement est souvent causé par une installation incorrecte, un tassement des fondations ou une dilatation thermique.

Méthodes d'alignement de la pompe

Méthode à bord droit et à jauge d'épaisseur

La méthode de la règle et de la jauge d'épaisseur est une technique d'alignement de base qui consiste à placer une règle sur les deux moitiés de l'accouplement et à utiliser des jauges d'épaisseur pour mesurer l'écart entre la règle et les faces de l'accouplement. Cette méthode est relativement simple mais n'a pas la précision des techniques plus avancées. Elle est particulièrement adaptée à un alignement approximatif ou comme étape préliminaire avant d'utiliser des méthodes plus précises.

Méthode du comparateur à cadran

La méthode de l'indicateur à cadran utilise deux indicateurs à cadran, un monté sur chaque arbre, pour mesurer la position relative des arbres à différents points le long de leur circonférence. Cette méthode fournit des résultats plus précis que la technique de la règle et de la jauge d'épaisseur. Les indicateurs à cadran peuvent mesurer à la fois le désalignement radial et axial, ce qui permet un processus d'alignement plus complet.

Systèmes d'alignement laser

Les systèmes d'alignement laser constituent la méthode la plus avancée et la plus précise pour aligner les arbres de pompe et d'entraînement. Ces systèmes utilisent des émetteurs et des récepteurs laser pour mesurer la position relative des arbres avec un degré de précision élevé. L'alignement laser permet de surveiller en temps réel le processus d'alignement, ce qui facilite les ajustements et l'obtention d'un alignement optimal. Bien que les systèmes d'alignement laser soient plus chers que les autres méthodes, ils offrent le plus haut niveau de précision et d'efficacité.

Comment aligner les arbres

ÉTAPE 1 : Préparation

Avant de commencer le processus d'alignement, assurez-vous que la pompe et le moteur sont débranchés des sources d'alimentation et que l'accouplement est retiré. Nettoyez les extrémités de l'arbre, les faces de l'accouplement et les outils d'alignement pour éliminer toute saleté ou débris qui pourraient interférer avec la précision des mesures. Inspectez les composants pour détecter tout dommage ou usure visible pouvant nécessiter un remplacement avant de continuer.

ÉTAPE 2 : Alignement approximatif

Effectuez un alignement approximatif à l'aide d'une règle et de jauges d'épaisseur ou d'un système d'alignement laser. Placez la règle sur les moitiés d'accouplement à des intervalles de 90° et utilisez des jauges d'épaisseur pour mesurer les écarts entre la règle et les faces d'accouplement. Ajustez la position du moteur jusqu'à ce que les mesures d'écartement soient dans les limites de tolérance spécifiées par le fabricant de la pompe.

ÉTAPE 3 : Alignement précis

Pour un alignement plus précis, utilisez des comparateurs à cadran ou un système d'alignement laser. Montez un comparateur à cadran sur un arbre et positionnez la pointe de l'indicateur contre l'autre arbre. Faites tourner les deux arbres simultanément et notez les lectures de l'indicateur à des intervalles de 90°. Ajustez la position du moteur jusqu'à ce que les lectures de l'indicateur soient dans les tolérances spécifiées à toutes les positions. Répétez ce processus dans les plans vertical et horizontal pour corriger le désalignement angulaire et parallèle.

ÉTAPE 4 : Confirmer l’alignement

Une fois l'alignement précis terminé, revérifiez les mesures pour confirmer que les arbres sont correctement alignés. Faites à nouveau tourner les arbres et vérifiez que les valeurs du comparateur à cadran restent dans les limites de tolérance à toutes les positions. Si nécessaire, effectuez des ajustements mineurs pour garantir un alignement optimal.

ÉTAPE 5 : Étapes finales

Une fois l'alignement confirmé, réinstallez l'accouplement et les protections ou dispositifs de sécurité. Rebranchez la pompe et le moteur à leurs sources d'alimentation. Démarrez la pompe et surveillez toute vibration, tout bruit ou toute accumulation de chaleur inhabituels pendant le fonctionnement. Effectuez un contrôle final de l'alignement une fois que la pompe a atteint sa température de fonctionnement normale pour tenir compte de toute dilatation thermique qui aurait pu se produire.

Problèmes courants associés au mauvais alignement de la pompe

• Défaillance prématurée d'un composant:Lorsqu'une pompe est mal alignée, des contraintes supplémentaires sont exercées sur les roulements, garnitures mécaniques, accouplements et arbres. Les charges accrues accélèrent l'usure et la fatigue, provoquant une défaillance prématurée de ces composants critiques.
• Vibrations et bruit excessifs:Les pompes mal alignées ont tendance à fonctionner avec des niveaux de vibrations nettement plus élevés que les unités correctement alignées. Le déséquilibre des forces au sein de la pompe et le mouvement plus important des composants génèrent de fortes vibrations qui peuvent être ressenties et entendues dans tout le système.
• Augmentation de la consommation d'énergie et réduction de l'efficacité:Pour continuer à fonctionner dans des conditions de désalignement, les pompes nécessitent une puissance d'entrée plus importante pour surmonter les forces de frottement et de traînée supplémentaires. Cependant, une grande partie de cette énergie supplémentaire est gaspillée sous forme de chaleur au lieu de contribuer à un travail de pompage utile.
• Fuite excessive des joints mécaniques et des joints d'étanchéité:Un mauvais alignement peut empêcher les joints mécaniques de maintenir un contact correct, ce qui entraîne une irrégularité face d'étanchéité et des fuites plus importantes. Les joints sont également sollicités et déformés par le déséquilibre des forces, ce qui rompt leur étanchéité au fil du temps.
• Augmentation des besoins et des coûts de maintenance:Les pompes mal alignées étant plus sujettes aux pannes, des réparations et des remplacements de pièces plus fréquents deviennent nécessaires. Les tâches de maintenance planifiées et non planifiées doivent être effectuées plus souvent pour que la pompe reste opérationnelle.
• Fractures dans le corps de pompe et fatigue à cycles élevés:Un mauvais alignement important peut soumettre les corps de pompe à des contraintes extrêmes, entraînant des fissures et une rupture complète. Des vibrations excessives et des forces déséquilibrées peuvent également provoquer un impact des roues de pompe sur le corps, provoquant progressivement des dommages.
• Contrainte sur la tuyauterie et déplacement des plaques de base:Les forces générées par des pompes mal alignées sont transférées directement dans la tuyauterie raccordée. Les tuyaux peuvent se tordre, se déformer ou se rompre si la contrainte dépasse leur pression nominale et la résistance du matériau. Le désalignement déplace également l'ensemble de la pompe sur la plaque de base, modifiant les points de support et la répartition des forces.