Extrait de “Selective Brilliance : The Use of Brush Plating in the PowerGen Industry”, téléchargez le livre blanc ici.
La majorité de la production d’électricité industrielle et municipale aux États-Unis est produite par des générateurs entraînés par des turbines à vapeur ou à gaz, avec une puissance beaucoup plus petite pourcentage produit par les éoliennes. À la base, une turbine se compose essentiellement d’une série d’aubes rotatives, la mécanique normale des équipements rotatifs est l’un des facteurs contribuant à une variété de défis de maintenance.
Certains problèmes sont plus fréquents dans les turbines à gaz où la corrosion des composants en acier forgé à haute résistance et à coût élevé peut se produire au fil du temps. La corrosion peut attaquer l’arbre de turbine ou d’autres composants dans des zones critiques et, éventuellement, affaiblir un arbre. À l’intérieur d’une turbine, la corrosion et l’érosion subséquente du métal entraînent ce que l’on appelle la « roche de godet ». Cela se produit parce que les pales de la turbine ne sont pas parfaitement équilibrées tant que la turbine ne tourne pas à plein régime. Ainsi, lorsqu’une turbine démarre ou s’arrête, les pales oscillent d’avant en arrière jusqu’à ce que la pleine vitesse ou l’arrêt complet soit atteint. Ce balancement provoque un grattage et un frottement sur l’arbre, usant le métal et créant une zone appelée godet – un jeu hors tolérance entre les zones de l’arbre et les lames. Les groupes électrogènes de pointe, systèmes de production distribués situés à proximité de l’utilisateur final, sont particulièrement soumis à des contraintes supplémentaires en raison de la fréquence des cycles du service en ligne au service hors ligne. Pendant les périodes hors ligne de rotation à basse vitesse du vireur, le problème d’usure de la roche du godet se produit en raison de l’impact et de l’érosion des tolérances d’ajustement de précision du godet à la roue.
D’autres facteurs affectant à la fois les turbines et les générateurs sont la chaleur élevée et la corrosion continue. Une usure ou des rayures peuvent se produire sur les tourillons de roulement ou les zones d’étanchéité de l’arbre en raison d’une mauvaise lubrification, d’une contamination ou d’une surchauffe. Divers contaminants atmosphériques et le potentiel galvanique de métaux dissemblables peuvent causer des problèmes de corrosion qui peuvent souvent être accélérés par la chaleur ou une variété de surfaces effilochées.
Selon un rapport du cabinet de conseil GlobalData, les dépenses mondiales de maintenance devraient passer de 9,25 milliards de dollars en 2014 à 17 milliards de dollars en 2020, une croissance tirée par le nombre croissant d’installations et le vieillissement des turbines.
Le placage sélectif est un moyen d’offrir des propriétés anticorrosion et de protéger contre l’usure et la friction. Il peut aider à protéger, améliorer et optimiser les performances des composants et équipements critiques et peut contribuer à améliorer les performances de fonctionnement, la durée de vie, la fiabilité et le coût total de possession.
Pour l’OEM, les générateurs posent une série de défis uniques en matière de conception, de production et de maintenance, car les connexions de barres omnibus transportent d’énormes charges de courant et la conductivité et l’intégrité à long terme de ces connexions sont essentielles à l’efficacité de la sortie. Les conducteurs en cuivre et en aluminium et autres emplacements de mise à la terre critiques sont généralement galvanisés avec de l’argent ou de l’étain et, dans certaines applications, du nickel.
Les joints dynamiques, qui sont sujets au fretting, peuvent également être candidats à des processus de galvanoplastie spéciaux, en particulier lorsque des métaux différents et un potentiel galvanique sont pris en compte dans la conception. Les dissipateurs thermiques présentent un ensemble de défis différents et, selon la géométrie, des zones spécifiques du dissipateur thermique peuvent être mieux galvanisées avec de l’argent, de l’étain ou du nickel tandis que le reste de la surface reste nu ou a des revêtements de type peinture appliqués.
D’autres domaines où la galvanoplastie fournit une solution efficace sont les bagues collectrices et les composants d’excitation qui peuvent avoir des exigences de conception où les composants galvanisés ou les surfaces spécifiques du composant nécessiteront une conductivité améliorée et prolongeront la durée de vie. Les diamètres intérieurs de la bague de retenue du générateur et la zone d’accouplement à ajustement serré sur le rotor/le forgeage sur site nécessitent souvent des traitements de surface améliorés pour assurer l’intégrité à long terme du joint électrique, la capacité de courant et les dimensions d’ajustement appropriées.
Il existe une variété de méthodes couramment utilisées pour les reconstructions de tolérance mécanique et l’amélioration et la protection des surfaces conductrices de courant, dont certaines comprennent le recouvrement de soudure, la pulvérisation de métal/thermique et les poudres de métaux plastifiés, et le placage hors site du réservoir d’immersion. Bien que tous aient leurs niches, aucun n’offre les avantages distincts du placage sélectif.
Significativement plus rapide que le placage des réservoirs, le placage sélectif minimise le masquage, le démontage et les temps d’arrêt, en déposant des solutions qui résistent à l’usure, au contact électrique et à la corrosion. Il est rapide et économique et adaptable à tout, de l’application de produits OEM aux réparations ponctuelles, et peut être effectué sur site, n’importe où.