Étude de cas : pompes à double membrane dans les applications chimiques

Un fabricant/fournisseur de produits chimiques s'installait dans un nouvel établissement et cherchait à réduire sa dépendance à l'égard de l'air comprimé. Il avait acheté un établissement qui allait être entièrement rénové pour en faire une nouvelle usine de fabrication, ce qui lui a donné l'occasion d'évaluer toutes sortes d'options et de technologies de pompage en vue de leur installation dans le nouvel établissement. Auparavant, il utilisait différentes technologies de pompes, depuis les pompes centrifuges et à engrenages jusqu'aux pompes pneumatiques à double membrane (AODD), chacune ayant ses propres avantages et inconvénients.

Pourquoi éviter les pompes centrifuges ?

Bien que les pompes centrifuges soient électriques et plus efficaces que les pompes AODD, les utilisateurs perdent de nombreux avantages opérationnels offerts par la technologie simple et pourtant fiable des pompes à double membrane. Les pompes centrifuges ne traitent pas bien les matières solides et ne peuvent pas fonctionner à vide.  Elles cisaillent également les fluides et peuvent produire de la mousse ou de l'écume en fonction du produit chimique, ce qui constitue l'un des principaux avantages de la technologie des pompes à double membrane. 

La plupart des produits chimiques utilisés peuvent contenir un certain niveau de solides ou de particules en suspension dans le produit, ce qui peut être difficile à gérer efficacement pour une pompe centrifuge.  Les pompes centrifuges exercent également un cisaillement plus important sur les produits chimiques liquides et peuvent aérer et faire mousser le fluide plus qu'une pompe à membrane, en fonction du produit chimique pompé. 

Pourquoi pas des pompes à engrenages ?

Comme les pompes centrifuges, les pompes à engrenages fonctionnent à l'électricité, ce qui leur permet de s'affranchir de l'absence d'air comprimé.  Elles présentent toujours les mêmes difficultés que les pompes centrifuges.  Les pompes rotatives exercent plus de cisaillement et elles sont toutes équipées d'un joint mécanique qui peut causer des problèmes de fuite et d'usure.  Elles sont également plus difficiles et plus coûteuses à entretenir et à réparer pour l'équipe de maintenance qui doit assurer le fonctionnement de l'usine. 

Pompes à membrane : le choix ultime ?

Après avoir évalué toutes leurs options, il a déterminé que les pompes à membrane constituaient la solution la plus robuste et la moins gênante pour le transfert de produits chimiques dans l'établissement.  Les pompes à double membrane peuvent traiter n'importe quel produit. Les pompes peuvent s'amorcer automatiquement et fonctionner à sec selon les besoins, et sont faciles à entretenir.  Il a décidé de reprendre de nombreuses pompes Graco AODD de 2 pouces de son ancien établissement et a acheté quelques pompes à air supplémentaires, mais il ne voulait toujours pas s'appuyer uniquement sur la technologie des pompes pneumatiques en raison de la consommation d'air massive et de l'installation d'un compresseur qui aurait été nécessaire. Les pompes AODD ont été choisies pour les applications dans lesquelles la pompe ne fonctionne pas très souvent, car elles sont durables, sûres et faciles à nettoyer en cas de déversement de produits chimiques. 

"Il est même arrivé que les compresseurs se mettent en marche alors que les pompes ne fonctionnaient pas, simplement parce qu'il y avait suffisamment de fuites qui s'accumulaient et que les employés ne pouvaient pas trouver ou voir pour déclencher les compresseurs"

• Directeur d'usine

EODD QUANTM : La solution qui a comblé le fossé

Les pompes QUANTM électriques à double membrane de 2 pouces ont été sélectionnées et installées sur le nouveau site de l'usine. L'entreprise a sélectionné des applications avec des durées de fonctionnement plus longues, pour lesquelles elle pourrait tirer pleinement parti du passage à l'électricité. Cela lui a permis d'éviter l'achat et la maintenance d'un système d'air comprimé supplémentaire.

Les pompes QUANTM offrent les mêmes avantages opérationnels qu'une pompe AODD - elles n'ont pas besoin de vannes de décompression, de clapets anti-retour ou de conduites de retour et peuvent fonctionner à sec et caler en cas de besoin.  Elles peuvent traiter tous les matériaux transférés dans l'établissement sans se soucier du cisaillement, du joint mécanique et de la durée de vie des pièces.  En utilisant l'énergie électrique directe, les pompes sont jusqu'à 80 % plus économes en énergie que leurs homologues pneumatiques. Cela a permis à l'établissement de minimiser la taille et le nombre de compresseurs installés sur le nouveau site de l’usine, ce qui réduit les coûts d'exploitation et d'installation globaux et permet à l'utilisateur de réaliser des économies substantielles.

En éliminant le besoin d'air comprimé, les pompes QUANTM suppriment l'échappement d'air ainsi que le silencieux, ce qui signifie que les pompes ne gèleront pas, réglant ainsi un autre problème courant avec les pompes AODD.  Sans silencieux, QUANTM est également un système complètement étanche, de sorte que les produits chimiques ne peuvent pas fuir dans l'usine par l'échappement du silencieux en cas de défaillance de la membrane.  Ceci, ainsi que la réduction du bruit des pompes électriques, crée un environnement plus propre et plus sûr pour les ouvriers et réduit le risque que l'usine soit confrontée à une perte de confinement à signaler à cause d'une pompe.

Applications pour les établissements de mélange de produits chimiques

Applications des pompes pneumatiques

Les pompes pneumatiques à double membrane (AODD) ont été choisies pour plusieurs applications de transfert dans le nouvel établissement. Cette technologie a été choisie pour ces applications parce qu'elle peut résister aux environnements sales et à la variété des produits chimiques pompés. Elles ont été principalement placées dans des applications ayant des durées de fonctionnement plus courtes, ce qui a permis de réduire la dépendance de l'entreprise à l'égard de l'air comprimé.  

1. Chargement et déchargement des camions
   Le client utilise soit du gaz sous pression, soit une pompe AODD pour charger et décharger les réservoirs en vue du transfert. Ce processus est le même, qu'il s'agisse d'un chargement ou d'un déchargement sur le site sont établissement ou sur celui du client.  Il est préférable de charger et de décharger par le bas du camion-citerne pour éviter la formation de mousse, mais la méthode la plus sûre consiste à remplir par le haut, ce qui présente des difficultés. 
   
   
2. Matières premières des fûts & bacs aux mélangeurs
   Plusieurs pompes AODD sont utilisées comme solution mobile pour décharger les matériaux des petits conteneurs dans des mélangeurs en quantité plus faible. Les pompes pneumatiques ont été choisies pour cette application en raison de leur polyvalence, de leur capacité à se déplacer dans l'établissement et à manipuler les différents produits chimiques, ainsi que de leur facilité à être lavées entre les produits chimiques.
   
   
3. Traitement des eaux usées
   Toutes les pompes sélectionnées pour les applications d'eaux usées dans cet établissement sont pneumatiques - alors que le mélangeur fonctionne en permanence, les pompes ne fonctionnent pas en continu entre les réservoirs, ce qui limite la quantité d'air comprimé nécessaire et ne justifie pas l'installation d'une pompe QUANTM électrique.
   1. Comme toutes les entreprises chimiques, elles recueillent les eaux de ruissellement du processus dans une zone de rétention générale et ont besoin d'une pompe avec une bonne aspiration pour évacuer l'eau du puisard dans les grandes cuves de mélange. Les pompes à double membrane de 2 pouces ont été choisies pour le processus de traitement de l'eau parce qu'elles contiennent généralement des matières solides.
   2. Des produits chimiques sont ajoutés dans les cuves de mélange pour aider à nettoyer l'eau avant qu'elle ne passe dans le filtre-presse. Des pompes AODD sont utilisées à chaque étape du processus de transfert des cuves vers le filtre-presse, puis vers la cuve suivante pour un nouveau test de qualité jusqu'à ce que l'eau soit conforme aux normes de la ville.
   3. Une pompe AODD est également utilisée pour faire passer l'eau à travers le filtre-presse. La pompe est reliée à un contrôleur qui augmente la pression jusqu'à 100 psi, ce qui permet de démonter le filtre-presse et d'en retirer les boues.

Applications des pompes électriques QUANTM

Les pompes électriques à double membrane (EODD) QUANTM ont été choisies pour des applications avec des durées de fonctionnement plus longues, où l'entreprise ressent pleinement les avantages du passage à l'électricité. Cela lui a permis de réduire la capacité de son compresseur d'air et d'éviter d'acheter des systèmes d'air comprimé supplémentaires pour le nouveau site. 

1. Matières premières des cuves aux mélangeurs
   Les pompes EODD QUANTMsont installées pour transporter les matières premières des grandes cuves de stockage en vrac vers les cuves de mélange où le mélange chimique final est créé. Certaines conduites mesurent plus de 500 pieds avec un pas minimal pour faciliter le débit et la pression sur la pompe. Les pompes QUANTM ont été sélectionnées pour cette application parce que les heures de fonctionnement sont plus élevées que lorsqu'on tire d'un petit bac.
   
   
2. Le produit final passe des mélangeurs aux camions et aux conteneurs
   Les pompes QUANTM sont également placées sous les cuves de mélange pour évacuer le produit final et l'envoyer remplir le camion ou le conteneur qui le livrera au client. Comme pour les cuves de matières premières, il s'agit de pompes fixes qui transfèrent des milliers de gallons de produits par lot et qui fonctionnent à des débits beaucoup plus élevés que les petites pompes de transfert en bacs.  C'est pourquoi les pompes électriques QUANTM ont été jugées les plus judicieuses.  Les pompes QUANTM étant un système étanche, elles constituent également une option plus sûre pour les applications de montage sous la cuve en raison de l'absence de silencieux d'échappement susceptible de déverser des produits chimiques en cas de défaillance d'une membrane.

La transition vers un nouvel établissement a donné au fabricant de produits chimiques l'occasion d'optimiser sa technologie de pompage. Après avoir soigneusement évalué les inconvénients des pompes centrifuges et à engrenages, il a reconnu les performances supérieures et les avantages opérationnels des pompes à double membrane. L'intégration des pompes EODD QUANTM, renforcée par l'efficacité, la sécurité et la rentabilité réduit les besoins en air comprimé et minimise les risques pour l'environnement. Cette décision stratégique a permis non seulement d'améliorer les capacités opérationnelles, mais aussi de créer un environnement de production plus propre, plus sûr et plus durable.