Composants en acier moulé de base
Pales de turbine (pales à flux axial) :Pièce maîtresse de la pompe axiale, elle supporte des charges dynamiques et une poussée hydraulique considérables, et est très sensible à la cavitation et à l'érosion par le sable. Généralement fabriquée en acier inoxydable moulé haute résistance.
Moyeu de la turbine (corps de la turbine) :La partie centrale qui fixe les pales, résistant à un couple élevé et à des forces centrifuges.
Aile directrice / Diffuseur :Situé en aval de la roue, il redirige le flux rotationnel en flux axial et récupère l'énergie cinétique. Il subit une érosion par fluide à haute vitesse.
Corps de pompe / Bol de pompe :Pour les pompes axiales de grande taille ou à haute pression traitant des fluides agressifs, le carter ou certains segments d'écoulement sont fabriqués en acier moulé pour améliorer le confinement de la pression.
2. Matériaux et normes courants en acier moulé
| Type de matériau | Norme GB (Norme nationale) | Équivalent ASTM/AISI (Norme américaine) | Caractéristiques principales et applications |
Acier moulé au carbone (Acier moulé au carbone) | ZG230-450 | ASTM A216 WCB | Résistance modérée, excellente soudabilité. Utilisé pourcorps de pompe et aubes directricesdans de l'eau propre ou des milieux non corrosifs. |
Acier inoxydable martensitique (Acier inoxydable martensitique) | ZG06Cr13Ni4Mo | ASTM A743 CA6NM | Haute résistance, dureté et qualité supérieurerésistance à la cavitationLe choix par excellence pour les pompes à grande échellelames. |
Acier inoxydable austénitique (Acier inoxydable austénitique) | ZG0Cr18Ni9 ZG0Cr18Ni12Mo2 | ASTM A743 CF8 ASTM A743 CF8M (316) | Excellente résistance à la corrosion. Idéal pourchimie, dessalementou des environnements hautement corrosifs. |
Acier inoxydable duplex (Acier inoxydable duplex) | ZG03Cr25Ni6Mo3CuN | ASTM A890 CD4MCu/Niveau 4A | Allie une haute résistance à une résistance exceptionnelle à la corrosion par piqûres et à la corrosion sous contrainte. Utilisé danseau de mer à forte teneur en sédiments, ou pour des applications exigeantes. |
3. Points clés de la fabrication et du contrôle qualité
3.1 Moulage et géométrie
Modélisme de précision :Les pales de la turbine nécessitent des gabarits usinés CNC (en bois ou en plastique) associés à un moulage en sable lié à la résine pour garantir une précision optimale.Profils de pales hydrodynamiques 3D, en minimisant les pertes hydrauliques.
Raffinage:Pour les pièces moulées en acier inoxydable (comme le CA6NM), un raffinage secondaire viaAOD (Décarburation à l'argon et à l'oxygène)ouVOD (Décarburation à l'oxygène sous vide)Il est essentiel de contrôler strictement les niveaux de carbone, d'hydrogène et d'oxygène afin d'éviter la porosité et les déchirures à chaud.
3.2 Traitement thermique
Acier au carbone :Il subit généralement une normalisation et un revenu (N+T) ou un recuit pour soulager les contraintes.
CA6NM (martensitique) :Exige une discipline stricteTraitement thermique de qualité—Refroidissement par liquide (ou refroidissement par air) suivi deDouble trempepour obtenir une structure de martensite finement revenue avec de l'austénite résiduelle, assurant une résistance élevée aux chocs et une longue durée de vie en fatigue par cavitation.
3.3 Contrôle non destructif (CND) et équilibrage
⚠️Ligne rouge de qualité :La rupture d'une pale en cours de fonctionnement peut entraîner la destruction catastrophique de la pompe.
Inspection de surface :100%Contrôle par particules magnétiques (MT)ouContrôle par ressuage (PT)sur les surfaces des lames pour détecter les fissures.
Inspection volumétrique : Contrôle par ultrasons (UT)ouTests radiographiques (RT)sur les zones critiques soumises à de fortes contraintes afin de détecter les défauts internes.
Équilibrage dynamique :L'ensemble turbine entièrement usiné doit subir des contrôles strictsTests d'équilibrage statique et dynamiquepour éliminer les vibrations.