Accouplement pour turbine à gaz conçu pour des

Accouplement pour turbine à gaz conçu pour des turbogénérateurs GE
L'augmentation constante de la demande d'énergie électrique dans le monde entier rend
nécessaire l'augmentation de la capacité de production, à l'échelon local et national. Une des
sources d'énergie les plus efficaces et contrôlables est produite à l'aide de moteurs à turbine à gaz
dérivés de réacteurs, soumis à une reconfiguration effectuée par des entreprises industrielles
comme le groupe IHI, et utilisés dans des centrales électriques à turbines à gaz en cycle combiné
(CCGT).
Traditionnellement, son utilisation dans la production d'énergie est axée sur la production d'électricité de
pointe, en profitant ainsi des temps de démarrage rapides et des bonnes capacités de suivi des charges
propres aux turbines dérivées de réacteurs. Ce sont ces caractéristiques qui en font des appareils d'une
telle importance pour le maintien de la stabilité du réseau pendant les périodes de pointe.
Le Groupe IHI est une des principales entreprises d'ingénierie et de fabrication du Japon ; IHI participe à
la réalisation de projets de grande envergure dans le secteur de la production d'électricité et de la
construction. Une de ses principales activités est le développement de réacteurs destinés initialement au
secteur de l'aérospatiale, qu'IHI adapte en vue de leur utilisation dans la production d'électricité et leur
intégration dans des centrales électriques à terre.
Deux des composants clés de toute installation nouvelle sont les accouplements reliant d'une part l'arbre
du rotor de la turbine au réducteur, d'autre part le réducteur au générateur. Ce dernier, désigné
accouplement basse vitesse, joue également un rôle de dispositif de sécurité, en protégeant la turbine et
le réducteur en cas de surcharge. Le groupe IHI travaille en étroite collaboration avec Bibby Turboflex,
membre d'Altra Industrial Motion, au développement d'un ensemble de composants hautes performances,
caractérisés par la simplicité de leur fabrication pour leur adaptation à chaque application individuelle.
Comme l'explique Steve Broomhead, directeur commercial pour l'Europe chez Bibby Turboflex, « en tant
que leader du marché, depuis plus de 80 ans, dans la conception et la réalisation de accouplements
flexibles, Bibby Turboflex possède une expérience considérable dans le développement de solutions pour
les applications les plus exigeantes concernant les turbomachines. Les accouplements ultraperformants
de la société constituent une plate-forme idéale pour la création d'accouplements hautes et basses
vitesses destinés à des applications sur turbines à gaz à cycle combiné ».
Tout projet de réalisation de turbogénérateurs à gaz se déroule selon un calendrier de fabrication précis,
où les délais de livraison des différents composants jouent un rôle essentiel. IHI nécessitait une paire
jumelée d'accouplements, capables de transmettre la puissance élevée d'une turbine à gaz dérivée de
réacteurs General Electric LM6000, et pouvant également être conçus et fabriqués dans un délai
approximatif de 14 semaines.
Date: 19/05/2016
Altra329
page 1 / 4
La puissance produite par la turbine GE LM6000 s'élève en moyenne à 40 MW, cette puissance nominale
pouvant être augmentée jusqu'à 50 MW moyennant l'intégration d'un certain nombre d'options dans la
conception. Le moteur tourne à 3600 tr/mn, et son accouplement haute vitesse, mesurant en moyenne 3,5
mètres de long, raccorde la turbine au réducteur, permettant de réduire le régime à 1 500 tr/mn.
La réduction du régime entraîne une augmentation du couple, ce qui signifie que l'accouplement basse
vitesse doit être conçu de façon à transmettre les couples élevés créés par le réducteur. Les deux
accouplements sont conçus conformément à la norme API671, qui impose l'emploi de spécifications
élevées ainsi que la traçabilité des composants.
Bibby Turboflex fabrique chaque boulon, sans exception, utilisé dans la fabrication des accouplements,
avec de l'acier inoxydable S5.99 de qualité aéronautique. Sur chaque boulon sont gravés au laser des
numéros matricule et de coulée, permettant de faire le suivi de l'intégralité du processus de fabrication, et
de déterminer l'origine des matériaux.
L'accouplement basse vitesse utilise un jeu de goupilles de cisaillement, offrant une méthode à la fois
simple, efficace et précise de débrayage du système d'entraînement en cas de surcharge. Ce principe
présente un certain nombre d'avantages, notamment au niveau des délais nécessaires pour le
remplacement des goupilles de cisaillement à la suite d'une surcharge. En général, cette intervention peut
s'effectuer en moins d'une demi-journée, contre plusieurs jours de travail pour la plupart des autres
modèles.
De son côté, l'accouplement haute vitesse utilise une configuration coplanaire côté turbine. L'élément de
verrouillage et les brides côté entretoise présentent l'avantage du maintien aussi bas que possible de la
masse en suspension, en minimisant ainsi la charge sur le palier de l'arbre de la turbine.
En alliant des installations techniques de précision propres à l'entreprise à ses connaissances
spécialisées sur les applications, Bibby Turboflex est en mesure d'adapter cette toute nouvelle conception,
afin de l'intégrer parfaitement à chaque application individuelle.
Dans le secteur de la production d'électricité, une fiabilité sans pareille est une nécessité de premier plan,
et, en cas d'imprévu, il est indispensable que l'on puisse remettre l'équipement en service dans les
meilleurs délais possibles. En conséquence, l'emploi d'un système, dont le remplacement s'effectue
rapidement et en toute simplicité, est un atout considérable. Très souvent, il est nécessaire de démonter
des sections entières du système d'entraînement, puis de monter les composants de rechange, et de les
équilibrer avant de pouvoir remettre le turbogénérateur en marche.
Le projet exécuté par Bibby Turboflex et IHI a permis de réaliser un modèle d'accouplement permettant de
produire la pleine puissance nominale de la turbine GE6000 dérivée de réacteur, et de l'adapter à chaque
installation, avec la fourniture d'un jeu de plans techniques complets préalablement à la fabrication. La
facilité de l'installation et la simplicité des procédures de remplacement des goupilles de cisaillement,
alliées à la solidité générale de la conception, a permis de réaliser un module qu'IHI ne manquera pas de
spécifier dans ses projets futurs.
Date: 19/05/2016
Altra329
page 2 / 4
Légende :
Photo nº1: IHI a travaillé avec Bibby Turboflex à la création d'une solution d'accouplement pour l'emploi
dans des centrales électriques à turbine à gaz en cycle combiné (CCGT).
(la source: Thinkstock/FooTToo)
Photo nº2: les accouplements hautes performances de Bibby Turboflex constituent une excellente plateforme pour la création d'accouplements haute vitesse et basse vitesse.
(la source: Altra Industrial Motion)
Photo nº3: l'accouplement basse vitesse fait usage d'un jeu de goupilles de cisaillement, offrant une
méthode à la fois simple, efficace et précise de débrayage du système d'entraînement en cas de
surcharge.
(la source: Altra Industrial Motion)
À propos de Bibby Turboflex
Depuis 1917, et l’introduction de l’accouplement à ruban d’acier élastique, Bibby Turboflex est reconnu
comme un leader mondial dans la conception et la fabrication d’accouplements industriels à technologie
de pointe. Bibby assure le développement de solutions de transmission fiables et sans danger, conçues
pour éliminer les temps morts et optimiser le rendement.
Les gammes de produits d’envergure mondiale de Bibby Turboflex comprennent des accouplements à
ruban d’acier, à engrenages, et à joint universel, des accouplements ultraperformants Torsiflex, des
accouplements à disque Transmissions, ainsi qu’une vaste gamme de limiteurs de couple et de modules
limiteurs de couple.
On trouve des solutions Bibby Turboflex utilisées de façon intensive dans les secteurs clés les plus divers,
y compris ceux de la production d’électricité, de la métallurgie, du pétrole et du gaz, ainsi que
l’alimentation et les boissons, dans des applications comprenant entre autres les suivantes : pompes,
convoyeurs, boîtes de vitesses, ventilateurs et soufflantes, compresseurs, presses, turbines à gaz et à
vapeur, générateurs, broyeurs à billes, extrudeuses, et plates-formes en mer/offshore.
Les illustrations distribuées avec le présent communiqué de presse ne peuvent être utilisées qu’en étant
jointes à ce texte ; elles font l’objet de droits de copyright. Si vous souhaitez obtenir des droits de licence
pour cette image, pour une utilisation ultérieure, veuillez contacter DMA Europe.
Date: 19/05/2016
Altra329
page 3 / 4
Editor Contact
DMA Europa Ltd. : Anne-Marie Howe
Tel: +44 (0)1562 751 436
Web: www.dmaeuropa.com
Email: [email protected]
Company Contact
Bibby Transmissions : Pierre Lootvoet
Tel: +33 6 07 57 87 54
Web: www.bibbytransmissions.co.uk
Email: [email protected]
Date: 19/05/2016
Altra329
page 4 / 4