La mise à jour du contrôleur AMB optimise les performances du turbodétendeur

Par Nikolaj Malnac

Les turbodétendeurs sont essentiels au bon fonctionnement des opérations de traitement des liquides de gaz naturel (LGN). Ces turbines radiales à flux entrant entraînent un gaz à haute pression qui alimente un compresseur ou un générateur, permettant ainsi une récupération rapide et efficace des liquides.

Les paliers sont un composant essentiel d'un turbodétendeur ; ils supportent le poids du rotor et contribuent au maintien d'un positionnement relatif optimal. Les paliers magnétiques actifs (PMA) sont un système de paliers sans huile qui utilise des forces électromagnétiques pour maintenir la position relative d'un ensemble rotatif (rotor) par rapport à un composant fixe (stator). Un système de commande électronique avancé ajuste ces forces électromagnétiques en fonction des contraintes générées par le fonctionnement de la machine. Tout problème affectant le fonctionnement d'un contrôleur de PMA peut entraîner l'arrêt du traitement du gaz naturel liquéfié (GNL).

Un système de roulements magnétiques Waukesha depuis des décennies, et un contrôleur Zephyr.

Ainsi, lorsqu'une société de traitement de LGN a contacté Troy O'Steen pour trouver la meilleure façon de moderniser un contrôleur AMB analogique obsolète , il a compris l'importance de trouver une solution fiable et rapide.

En tant que directeur des ventes chez LA Turbine (LAT), une entreprise de Chart Industries basée à Valencia, en Californie, O'Steen avait l'habitude de travailler avec toutes les marques de turbodétendeurs et d'équipements associés. Outre la conception et la fabrication de ses propres turbodétendeurs , l'entreprise est spécialisée dans le service après-vente et la réparation de turbodétendeurs de tous les fabricants . Cependant, le contrôleur analogique était obsolète et sa réparation s'avérait impossible.

Heureusement, LAT avait déjà collaboré avec succès avec Waukesha Magnetic Bearings (Worthing, Royaume-Uni), filiale de Waukesha Bearings (Waukesha, Wisconsin), qui fournit depuis près de 40 ans des solutions complètes pour les paliers magnétiques actifs (AMB) et leurs contrôleurs dans diverses applications spécialisées. Waukesha Magnetic Bearings conçoit des contrôleurs de paliers magnétiques compatibles avec une large gamme de tailles d'AMB, de technologies de capteurs et d'environnements d'exploitation. Cette polyvalence et cette expérience permettent à l'entreprise de concevoir des contrôleurs véritablement indépendants des marques, ce qui en fait le partenaire idéal pour aider LAT à fournir rapidement une solution adaptée à son application et économique.

Le contrôleur analogique AMB problématique, ainsi que le boîtier qui l'abritait, nécessitaient une mise à jour. Pendant plusieurs mois, l'entreprise a tenté de résoudre ses problèmes, mais le fabricant d'origine considérait le contrôleur comme obsolète. De ce fait, le constructeur a cessé d'assurer le support et a incité ses clients à passer à de nouveaux AMB dotés d'un contrôleur plus performant.

Le problème résidait dans le fait que l'installation de nouveaux roulements nécessiterait un investissement important, un engagement financier dépassant le budget alloué par l'entreprise à ce projet. De plus, il faudrait attendre une disponibilité chez le fournisseur précédent pour obtenir l'assistance technique nécessaire à l'installation du contrôleur AMB, ce qui impliquait un arrêt prolongé du turbodétendeur. Par conséquent, le traitement du gaz naturel liquéfié (GNL) serait interrompu pendant la modernisation, et la date de reprise du traitement normal restait incertaine.

L'entreprise recherchait une solution alternative qui n'impliquait pas les coûts considérables et la longue interruption de service qu'entraînerait le remplacement complet des AMB et des contrôleurs . Malheureusement, les devis reçus n'étaient guère plus intéressants. La plupart des entreprises proposaient la même solution : remplacer l'intégralité du système AMB, contrôleur compris, pour une compatibilité simplifiée.

Il semblait n'y avoir d'autre choix que d'acheter le coûteux système de remplacement AMB jusqu'à ce qu'un appel au service après-vente de LAT apporte une solution différente et plus satisfaisante.

Plutôt que de remplacer l'ensemble du système, LAT a proposé de collaborer avec Waukesha Magnetic Bearings afin de moderniser le contrôleur existant des paliers magnétiques actifs (AMB) et du turbodétendeur en l'adaptant à un système plus performant et doté de fonctionnalités plus avancées. L'association d'un nouveau contrôleur à un AMB existant est inhabituelle, car la plupart des entreprises exigent un fabricant unique pour les deux équipements. Cependant, LAT et Waukesha Magnetic Bearings avaient déjà collaboré avec succès sur des projets similaires.

En réalité, les deux entreprises avaient déjà mené des collaborations ambitieuses. Lorsque LAT a entrepris de concevoir la première et unique armoire de turbodétendeur montée sur châssis pour applications en zones dangereuses, elle a fait appel à Waukesha Magnetic Bearings pour devenir partenaire de conception. Ensemble, elles ont construit le turbodétendeur ARES AMB , équipé d'un contrôleur Zephyr® monté sur châssis.

Le contrôleur Zephyr s'est également révélé être une solution idéale pour moderniser le contrôleur analogique obsolète du client du secteur intermédiaire de l'énergie. Hautement configurable, le contrôleur Zephyr est compatible avec de nombreux types de paliers et peut s'intégrer à divers capteurs et aimants.

Au-delà de leur compatibilité technique, les contrôleurs Zephyr sont simples d'utilisation, un critère essentiel pour le client de LAT. Après avoir longtemps utilisé un contrôleur analogique obsolète, ce dernier recherchait également une solution plus performante dotée de fonctionnalités modernes telles que la surveillance et le réglage à distance.

Bien qu'il fût évident que le nouveau contrôleur et l'armoire constitueraient une amélioration considérable, ce sont surtout les ingénieurs de LAT et de Waukesha Magnetic Bearings qui ont impressionné le client par leur réactivité et leur service client.

Parce que les équipes de LAT et de Waukesha Magnetic Bearings comprenaient l'impact des temps d'arrêt sur les entreprises de traitement des LGN, elles ont travaillé sans relâche pour installer l'équipement modernisé le plus rapidement possible.

« Ce type d'intégration n'est pas simple », explique Carlos Pi, responsable grands comptes chez Waukesha Magnetic Bearings. « Mais nous mettons tout en œuvre pour faciliter le processus. » Dans ce cas précis, cela s'est traduit par une communication constante et le partage des enseignements tirés de précédents projets de modernisation.

Forte de plusieurs années d'expérience, l'équipe a appris à consacrer le temps nécessaire à la collecte d'informations pertinentes et à une préparation minutieuse avant l'arrêt de production en vue de l'installation. Elle s'est familiarisée avec le contrôleur logique programmable (PLC) du constructeur afin de garantir une intégration sans faille.

La présence d'un ingénieur de mise en service sur site s'est également avérée essentielle pour le bon déroulement de l'installation, en fournissant des informations détaillées sur le site et en assemblant le contrôleur conformément aux spécifications de conception.

Grâce à cela, les équipes du LAT et de Waukesha Magnetic Bearings ont pu installer le contrôleur et le rendre opérationnel rapidement. « Nous mettons tout en œuvre pour que son installation soit simple et rapide. Nous ne nous contentons pas de le livrer ; nous vous accompagnons dans le dépannage jusqu’à ce que tout soit parfaitement en ordre », a déclaré Pi.

La nouvelle manette avancée dépasse les attentes

Le nouveau contrôleur s'est avéré être une solution optimale. Désormais, le client de LAT peut surveiller l'AMB à distance et effectuer des réglages si nécessaire. La fonction de surveillance et de réglage à distance de Zephyr comprend le contrôle multicoordonné, la compensation du faux-rond, un algorithme d'équilibrage automatique et un algorithme d'amplification avancé pour le retour de flux logiciel.

Grâce à sa compatibilité avec les capteurs inductifs , Zephyr offre également des fonctionnalités de dépannage simplifiées, contrairement à l'ancien contrôleur analogique. Ses capacités de diagnostic comprennent une interface serveur web, l'enregistrement des événements, un contrôle automatique du dégagement et des outils intégrés garantissant la conformité aux critères de sensibilité ISO. Il répondait à tous les besoins du client, et même plus.

Grâce au service client et à l'assistance technique exceptionnels de l'équipe LAT, le contrôleur amélioré a permis au client de retrouver une totale sérénité quant aux performances à long terme de son système AMB. En effet, les appareils Waukesha Magnetic Bearings sont réputés pour leur longévité, et les contrôleurs Zephyr jouissent de la même réputation de fiabilité. Sans pièces mobiles, avec une maintenance prédictive et une option de garantie étendue, le contrôleur AMB devrait fonctionner de manière fiable sur le terrain pendant de nombreuses années.

À propos de l'auteur :

Nikolaj Malnac possède plus de 20 ans d'expérience commerciale dans divers secteurs et est titulaire de qualifications juridiques et en gestion de projets. Il travaille chez Waukesha Bearings depuis plus de 12 ans et occupe le poste de directeur des paliers magnétiques depuis trois ans. Vous pouvez le contacter à l'adresse [email protected]. Waukesha Bearings est un leader du marché des paliers à film fluide sur mesure, des systèmes de paliers magnétiques et des joints d'étanchéité pour turbomachines hautes performances . Waukesha Bearings fait partie de Dover Precision Components , une société du groupe Dover. Pour en savoir plus sur Waukesha Bearings, veuillez consulter le site waukbearing.com.