Étude de cas de fabricant de tuyaux de pompe à béton : Tubage d'une tour de 300 m

Un noyau de tour s'élevait à 300 m, et le sous-traitant de béton n'avait qu'une chance par étage : pomper, terminer, nettoyer la ligne et être prêt pour le prochain coulage. À cette hauteur, la pompe subit environ 200 bar, et une rupture de ligne ne coûte pas seulement un coulage, elle met en danger les personnes en dessous. Nous avons fourni des tuyaux usinables trempés, des coudes robustes et des colliers classés en pression pour la pile verticale complète, avec une routine de surveillance qui remplaçait les coudes en fonction de l'épaisseur de paroi plutôt que de l'intuition.

Instantané du projet

Le problème : une pression qui augmente avec chaque étage

Le pompage vertical est un problème croissant. Chaque mètre de montée ajoute le poids de la colonne de béton dans le tuyau, et la friction sur la paroi du tuyau s'ajoute à cela. Lorsqu'une tour dépasse 200 m, le tuyau près de la pompe fonctionne sous une pression pour laquelle une ligne standard n'a jamais été dimensionnée, et les zones d'usure les plus importantes ne sont pas réparties uniformément le long de la pile.

L'usure se concentre en deux endroits. Le premier est à la sortie de la pompe et la première course horizontale, où le béton change de direction et le mélange est encore poussé le plus fortement. Le deuxième est aux coudes. Les courbes supportent la charge abrasive sur un côté du coude, donc un coude s'usure avant que le tuyau droit à côté ne soit épuisé.

La tour précédente du sous-traitant avait perdu un coulage à cause d'un collier qui s'est détaché en hauteur. Il n'y a eu aucune blessure, mais l'arrêt a coûté plus que les tuyaux, et la nouvelle exigence de l'entreprise était simple : pas de panne, et preuve que la ligne est saine avant chaque coulage.

Pourquoi nous avons choisi le tuyau usinable trempé plutôt que le tuyau standard, la double ligne et le monte-charge

Tuyau sans soudure standard. Exclu. La paroi est uniforme et la couche d'usure n'est pas assez dure, donc la durée de vie à ces pressions se mesure en quelques étages plutôt qu'en quelques centaines.

Pompage en double ligne avec une deuxième pile. Exclu. Il ne réduit pas la pression dans la ligne principale, et il double l'acier, les colliers et le temps d'installation sur un noyau déjà congestionné.

Monte-charge et placement par grue. Exclu. Il ne peut pas suivre le cycle d'étage, et sur une tour de cette hauteur, la grue est déjà le goulot d'étranglement du site.

Tuyau usinable trempé avec épaisseur de paroi étagée et coudes robustes. Sélectionné. La paroi durcie résiste à l'abrasion, l'épaisseur augmente où la pression est la plus élevée, et le motif d'usure devient suffisamment prévisible pour être planifié.

Le package de pompage que nous avons fourni

La pile a été spécifiée en étapes plutôt qu'en une seule taille de tuyau. La section la plus basse, où la pression culmine, avait la paroi trempée la plus épaisse. Les sections ont été réduites progressivement avec la hauteur, avec un tuyau réducteur à chaque transition pour que le changement se produise sur un raccord plutôt qu'une jointure abrupte.

Tous les coudes sont des coudes en acier coulé trempés avec la même couche d'usure HRC 55–62 que le tuyau, et nous les avons fournis comme coudes complets plutôt que comme segments à souder sur site. Chaque joint utilise des colliers à coin classés pour la pression à cette hauteur, plus des supports de tuyaux dimensionnés pour le poids de la pile afin que les colliers supportent la charge de connexion plutôt que la charge verticale.

Parce que le sous-traitant utilise un équipement mixte, le package a été construit pour s'adapter aux pompes Sany, Zoomlion et XCMG déjà sur site, donc un tuyau de rechange pouvait aller n'importe où sans adaptateur. Nous conservons un stock tampon de cette section pour cette raison exactement.

Installation : comment le travail a été réalisé

La pile a été montée en six jours derrière le noyau, suivant le cycle d'étage plutôt que de l'anticipé.

Chaque niveau a été collier, vérifié pour l'alignement et supporté avant d'ajouter la prochaine montée.

Avant le premier coulage de production, la ligne a été testée en pression à 1,5 fois la valeur de service et maintenue.

Tests et contrôle de qualité

Trois vérifications ont été effectuées avant l'expédition. L'épaisseur de la couche d'usure a été mesurée pour la dureté sur des échantillons de chaque lot de production, l'épaisseur de paroi a été mesurée aux extrémités du tuyau et à chaque coude, et chaque collier a été chargé à sa valeur classée.

Sur site, la routine qui protège la ligne est la surveillance. Une jauge ultrasonique est utilisée pour enregistrer l'épaisseur de paroi en points fixes sur le tuyau et sur la courbe extérieure de chaque coude, et les lectures sont enregistrées étage par étage. Les coudes sont ensuite remplacés à une date prévue plutôt qu'après une fuite. C'est le changement le plus important à cette hauteur : le motif d'usure devient un élément de maintenance planifiée au lieu d'un risque.

Résultats : ce que montrent les chiffres

Chaque étage a été coulé sans panne de ligne. Le sous-traitant a terminé le programme de coulage selon le planning, et aucun collier ne s'est détaché à aucun point de la pile.

Les données d'usure de la section inférieure donnent maintenant au contratant un intervalle de remplacement par position de coude, et le même design de pile a été repris pour la prochaine tour de l'entreprise. Le package est tiré de notre gamme usinable, et les coudes peuvent être fournis comme une pièce planifiée plutôt qu'une commande d'urgence.

Ce que cette étude de cas signifie pour votre projet

Sur un coulage haut, le tuyau est un récipient sous pression avec une cargaison abrasive. La question de design n'est pas de savoir quel tuyau est le plus fort, mais où la pression culmine et où l'usure se concentre, car ces deux réponses sont en des endroits différents.

Nous sommes un fabricant de tuyaux de pompe à béton plutôt qu'une maison de négoce, donc l'épaisseur de paroi, la trempe et la classification des colliers sont définies dans notre propre usine. Si vous planifiez un coulage vertical, une longue course horizontale ou une ligne de tunnel, envoyez-nous la hauteur, le modèle de pompe, le mélange et le débit de coulage. Notre équipe dimensionnera l'épaisseur de paroi par étages, les coudes et les colliers, et établira une schedule de surveillance avec vous. Parlez à notre équipe avant que la disposition de la pile ne soit fixée, et nous citerons la ligne et les pièces d'usure ensemble.