Au cours des dernières décennies, la composition des eaux usées est devenue plus complexe. C’est pourquoi les matériaux d’une pompe eaux usées doivent être choisis avec soin en fonction du type d’eaux usées afin d’assurer une performance optimale au coût le plus faible possible. Impeller s’est entretenu avec Johanna Johansson, ingénieure Application chez Xylem, qui a récemment rédigé une publication technique sur la sélection des matériaux les plus adaptés pour les applications de pompage des eaux usées.
« Nous recevons de nombreuses questions concernant la sélection des matériaux et dans quels cas utiliser quel matériau, explique Johanna Johansson. Cette nouvelle publication technique aidera nos clients à prendre des décisions concernant la solution la plus fiable et la plus durable pour répondre à leurs besoins précis. »
Ce document, intitulé « Material selection for wastewater pumps: raise performance and extend system lifetime » (Sélection des matériaux pour les pompes eaux usées : augmentez les performances et allongez la durée de vie de vos équipements), a été rédigé sur la base de plusieurs années de recherche et de tests, sur le terrain et dans les laboratoires Flygt de Xylem.
« Nous voulons fournir à nos clients des produits à durée de vie optimale, pour un coût minimal, explique l’ingénieure. Lorsque nous parlons de coût, nous parlons du coût total qui comprend à la fois le prix d’achat initial et les frais de maintenance pour un rendement élevé constant. Si vous choisissez, dès le départ, le bon matériau, vous rencontrerez moins de problèmes, ce qui se traduira par un coût global plus faible et au final une solution plus performante. »
Plus de sable et de particules solides dans les eaux usées
Pour Johanna, le choix du matériau dépend du type d’eaux usées que la pompe sera amenée à pomper. Au cours des dernières décennies, la composition des eaux usées est devenue plus complexe, et ce, pour diverses raisons. Par exemple, dans beaucoup de villes, les sections pavées se sont développées, ce qui a entraîné une augmentation de la concentration de sable et de particules solides dans les eaux usées, et provoque l’usure prématurée des pièces hydrauliques des pompes. Dans d’autres cas, du fait des coûts élevés des opération de maintenance, il est plus rentable que les pompes transportent les particules plutôt que de réaliser des opérations d’hydro-curage pour retirer le sable et les particules solides du réseau.
Au vu de ces phénomènes croissants d’abrasion, Xylem a mené des tests d’usure complets avec du sable dans le laboratoire Flygt. Ces tests comparaient l’usure de la fonte grise, de l’acier inoxydable et de la fonte au chrome. Ils ont démontré que les roues en acier inoxydable et en fonte grise s’usaient à peu près à la même vitesse, tandis que les roues en fonte au chrome duraient environ trois fois plus longtemps.
Sélectionner le meilleur matériau
Le plus souvent, les eaux usées contiennent un faible taux de matières corrosives et abrasives. Dans ce cas, d’après Johanna Johansson, une roue en fonte grise constitue la meilleure solution. Toutefois, si les eaux usées contiennent beaucoup de particules abrasives, il est préférable d’opter pour une roue en fonte au chrome. Ce matériau est extrêmement résistant à l’usure grâce à ses carbures de chrome intégrés.
Les autres facteurs à prendre en compte pour la sélection du matériau sont la teneur en chlorures, le pH, la température et la teneur en oxygène. Si les eaux usées contiennent des particules corrosives, la pompe doit être protégée par un revêtement en époxy et des anodes de zinc, quel que soit le matériau choisi pour la roue.
« On pense parfois, à tort, qu’il est préférable de choisir une roue en acier inoxydable pour les eaux usées contenant des chlorures, indique Johanna. En réalité, la fonte au chrome est plus adaptée, notamment pour les applications exigeant des matériaux robustes et durables. Cela s’explique par le faible potentiel électrochimique de la fonte au chrome, qui réduit les risques de corrosion galvanique. »
Téléchargez la publication technique Material selection for wastewater pumps (en anglais).