Pont roulant bipoutre de 20 tonnes pour centrale hydroélectrique au Kirghizistan

Un projet de centrale hydroélectrique au Kirghizistan exigeait un positionnement précis du générateur, des opérations de levage entre des zones situées à différents niveaux, une planification minutieuse des contraintes liées à la centrale et une protection et une maintenance fiables à long terme. Nous avons spécifié un système de levage à deux vitesses afin que le pont roulant bipoutre puisse positionner le générateur et la turbine avec précision et stabilité, tout en assurant efficacement les opérations de levage courantes. Nous avons également utilisé les plans de la centrale pour définir la zone de levage du pont roulant, appliqué une couche d'apprêt époxy riche en zinc sur les poutres principales et d'extrémité et spécifié une protection IP54 pour les équipements électriques. Afin de simplifier la maintenance future, la fourniture comprend deux ans de pièces d'usure, permettant au client de remplacer les composants sur site sans achats répétés ni longs délais d'attente. Le pont roulant a été fabriqué, emballé, chargé et expédié.

Contexte du projet

La centrale hydroélectrique du Kirghizistan comprend deux turbines et leurs générateurs associés. Le client avait besoin d'un pont roulant bipoutre pour mettre en place les générateurs, les turbines et autres équipements lourds lors de la construction. Une fois la centrale en service, ce même pont roulant servira au démontage, à l'installation et au déplacement des composants pour la maintenance. Son rôle s'étend donc de l'installation initiale à la maintenance courante.

Les structures en béton, les fondations des unités, les plateformes de travail et les conduits d'évacuation occupent différentes parties de la centrale, tandis que les zones d'installation et de transfert se situent à différentes hauteurs. À partir des plans du bâtiment et des photos de construction fournis par le client, nous avons vérifié l'intégration du pont roulant bipoutre autour du bâtiment et des groupes électrogènes. Les besoins d'installation et de maintenance future ont été pris en compte dès la conception.

Cinq défis de levage à la centrale hydroélectrique

Placement en douceur du générateur et de la turbine

Le générateur pèse environ 17,5 tonnes et la turbine environ 10 tonnes. Le poids du générateur était un facteur déterminant pour la capacité de la grue, mais le matériel de levage et le câble devaient également être pris en compte dans la charge levée. Pour les deux éléments, une capacité de levage adéquate et un contrôle précis étaient essentiels à l'installation.

La principale difficulté résidait dans la descente du générateur et de la turbine sur leurs fondations en béton. Une accélération brutale au démarrage de la grue ou du chariot peut provoquer des chocs et des oscillations de la charge. Une fois l'unité suspendue au-dessus de sa fondation, une descente trop rapide ne laisse que peu de temps pour observer et ajuster sa position, tandis qu'une descente trop lente retarde les travaux. Le client avait donc besoin d'un pont roulant bipoutre capable de déplacer les unités efficacement tout en assurant un contrôle précis lors de leur mise en place finale.

Ascenseur entre différents niveaux d'étage

La grue se déplace au-dessus des groupes électrogènes, mais les points d'installation des turbines et des générateurs se situent à des hauteurs différentes de la zone de transfert des équipements. Le crochet doit descendre suffisamment bas pour s'accrocher à un groupe électrogène, puis le soulever suffisamment haut pour dégager les fondations en béton, les plateformes et autres structures avoisinantes avant de le déplacer vers la zone d'installation.

L'espace vertical disponible doit également permettre l'installation de l'unité et de son système de levage. Il était nécessaire de vérifier les sections transversales de la centrale électrique afin de déterminer si le bas d'une unité suspendue présenterait un dégagement suffisant lorsque le crochet atteindrait sa limite supérieure, et si le crochet pourrait atteindre la zone de travail inférieure. Un positionnement négligé pourrait perturber les déplacements entre la zone de transfert et les fondations.

Contourner les obstacles des centrales électriques

L'espace horizontal était également limité. Les groupes électrogènes, les plateformes, les portes et les conduits d'évacuation présentent une disposition irrégulière, et la structure en béton restreint l'emplacement possible de la grue. Le pont se déplace sur ses rails, le chariot le traverse, et un générateur ou une turbine suspendus occupent un espace supplémentaire. Il a fallu vérifier les trois zones de déplacement en les comparant au bâtiment et aux équipements environnants.

Le crochet devait également couvrir les positions d'installation et de maintenance. L'installation du grue EOT bipoutre L'accès à la centrale électrique ne constituait qu'une partie de la tâche : il fallait s'assurer que le crochet pouvait toujours atteindre les zones cibles près des extrémités de la piste et des côtés du bâtiment, avec suffisamment d'espace pour le transfert d'un générateur ou d'une turbine. Cela nécessitait une nouvelle vérification du plan d'étage, du schéma d'implantation générale de la grue et des positions de levage.

Protection et fiabilité à long terme

Dans une centrale hydroélectrique, les équipements doivent être protégés contre l'humidité et la condensation. Une exposition prolongée de l'acier à l'humidité et à l'oxygène peut entraîner sa corrosion, tandis que les composants électriques nécessitent une protection et une isolation adéquates.

L'accès pour la maintenance constituait un autre enjeu pratique. Les poutres principales et d'extrémité sont situées bien au-dessus du plancher de la centrale. Toute inspection, décapage ou application d'un nouveau revêtement nécessiterait des travaux en hauteur et une coordination avec les activités menées autour des groupes électrogènes situés en dessous. La préparation des surfaces et la qualité du revêtement lors de la fabrication sont donc essentielles pour faciliter la maintenance à long terme. Le client souhaitait que ces exigences de protection soient intégrées dès la conception des matériaux et du processus de production.

Remplacement opportun des pièces d'usure

Une fois la grue à double poutre exportée au Kirghizistan, les pièces de rechange doivent faire l'objet d'achats et de transports transfrontaliers. Certaines pièces d'usure, bien que petites, sont essentielles au levage, au freinage, à l'alimentation électrique ou à la commande. Si une pièce usée ne peut être remplacée rapidement lors d'une intervention de maintenance, celle-ci risque d'être retardée.

Le personnel du site doit également connaître l'emplacement de chaque pièce, les spécifications applicables et le câblage des composants électriques. Revérifier les modèles, passer des commandes et organiser le transport pour chaque remplacement risquerait d'immobiliser la grue plus longtemps. Le client souhaitait donc que les pièces de rechange appropriées soient préparées à l'avance et clairement identifiées pour l'équipe de maintenance.

Solutions aux cinq défis

Pour relever ces défis liés au levage, à l'espace, à la protection et à la maintenance, nous avons examiné avec le client l'agencement de la centrale électrique, le poids des équipements et les besoins opérationnels. Cela nous a permis de déterminer la configuration et les spécifications du pont roulant bipoutre présenté ci-dessous.

Paramètres techniques

• Capacité : 20 tonnes
• Portée : 8,6 m
• Hauteur de levage : 13,5 m
• Vitesse de levage : 3,3/0,33 m/min (double vitesse)
• Vitesse de déplacement du chariot : 10 m/min
• Vitesse de déplacement de la grue : 15 m/min
• Devoir de travail : A3
• Mode de contrôle : Boîtier de commande filaire + télécommande
• Alimentation : 380 V/50 Hz/3 V CA, tension de commande : 36 V

caractéristiques du produit

• Structure simple et poids propre réduit: Le chariot de palan électrique Le pont roulant bipoutre LH présente une conception intégrée et modulaire. Son poids réduit diminue également la charge imposée aux poutres de roulement du bâtiment.
• Installation simple et coûts d'entretien réduits : Le moteur, le réducteur et le tambour d'enroulement du câble sont intégrés dans un chariot compact. Le moteur et le réducteur peuvent être remplacés séparément sans démontage des poutres principales.

Levage à double vitesse et démarrage progressif Mécanisme

Pour le générateur d'environ 17,5 tonnes et la turbine de 10 tonnes, nous avons spécifié un pont roulant bipoutre LH de 20 tonnes avec des vitesses de levage de 3,3 et 0,33 m/min. La vitesse normale est utilisée pour les levages de grande longueur. À l'approche de la fondation du générateur ou de la turbine, les opérateurs peuvent passer à la vitesse réduite (un dixième de la vitesse normale) afin d'observer la position de l'ensemble par rapport à la fondation et de le descendre progressivement sous la supervision du chantier. Ces deux vitesses permettent d'optimiser le transfert tout en garantissant un positionnement final précis et offrent aux opérateurs la possibilité d'adapter la vitesse de levage à chaque étape de l'installation de la turbine.

Le déplacement du pont et du chariot est assuré par des moteurs à démarrage progressif. Lorsque la grue se déplace sur le rail de roulement ou que le chariot transporte un générateur ou une turbine suspendue au-dessus du pont, l'accélération progressive contribue à réduire les à-coups au démarrage et les oscillations de la charge. Ceci facilite le guidage de l'ensemble vers sa position cible. Le démarrage progressif assure un déplacement horizontal fluide, tandis que le levage à deux vitesses contrôle le déplacement vertical et le positionnement final ; ensemble, ces fonctionnalités garantissent un levage stable des deux éléments.

Levage à différentes hauteurs

Les zones d'installation de la turbine et du générateur étant situées à des hauteurs différentes de la zone de transfert, nous avons vérifié les coupes transversales de la centrale afin de confirmer que le crochet pouvait atteindre l'équipement et qu'il y avait suffisamment d'espace pour lever, transférer et mettre en place chaque unité. La hauteur de levage requise a été fixée à 13,5 m.

Le calcul a également pris en compte la hauteur d'installation des rails, l'espace occupé par le pont et le chariot du palan électrique, ainsi que la hauteur de chaque unité et de son dispositif de levage. Une fois levée, la base d'une unité suspendue doit rester dégagée des fondations en béton et des plateformes de travail afin de permettre sa progression vers sa position d'installation. La hauteur de levage choisie assure donc à la fois la prise en charge au niveau de la zone de travail inférieure et un dégagement suffisant pour le déplacement du générateur ou de la turbine levé(e).

Installation de la grue sur la centrale électrique

En fonction de la largeur de la centrale et de la disposition des rails de part et d'autre, nous avons fixé la portée du pont roulant à double poutre à 8,6 m et l'écartement du chariot à 1,5 m. La portée correspond à la distance entre les axes des rails de roulement, mais la zone de couverture du crochet dépend également du déplacement du pont et du chariot, ainsi que de leurs limites. Nous avons pris en compte les dimensions du bâtiment et de la zone de travail afin de garantir que le crochet puisse desservir les zones d'installation du générateur et de la turbine.

Les plateformes, les conduits d'évacuation et la structure en béton ont nécessité une attention particulière. Nous avons vérifié leur emplacement, la course de la grue et les liaisons avec les voies de roulement, puis nous avons coordonné ces éléments avec la largeur de passage nécessaire au transfert des unités. Cette planification a permis de réduire les ajustements répétés lors de l'installation sur site.

Protection contre la corrosion et fiabilité électrique

Pour assurer une protection durable de la structure métallique de la grue, nous avons d'abord préparé les surfaces des poutres principales, des chariots d'extrémité et des autres éléments structurels, en éliminant l'huile, la poussière et la calamine afin de garantir une bonne adhérence de l'apprêt. Nous avons ensuite appliqué un apprêt époxy riche en zinc sur une épaisseur de 120 µm. En milieu corrosif, le zinc réagit avant l'acier et assure une protection sacrificielle. Après polymérisation, l'époxy forme un revêtement dense qui, associé aux particules de zinc étroitement compactées, empêche l'eau, l'oxygène, les ions chlorure et autres agents corrosifs d'atteindre l'acier. Ce traitement en usine est particulièrement important pour les poutres principales et d'extrémité, dont la position surélevée rendrait plus difficile le décapage et le revêtement ultérieurs.

L'équipement électrique possède un indice de protection IP54 et une isolation de classe F. L'indice IP54 garantit l'étanchéité à la poussière et à l'eau et empêche tout contact avec les pièces sous tension ou mobiles à l'intérieur de l'enceinte, tandis que la classe F spécifie la résistance thermique du matériau isolant. L'isolation de classe F est conçue pour un fonctionnement continu jusqu'à 155 °C et est plus adaptée que celle de classe B aux variateurs de fréquence, aux charges importantes et aux chocs fréquents. Ensemble, ces mesures réduisent la probabilité de pannes liées à l'environnement et d'arrêts imprévus.

Pièces de rechange pour une maintenance plus rapide

Pour faciliter la maintenance future, nous avons fourni deux ans de pièces d'usure avec le pont roulant bipoutre. Guides-câbles, anneaux de frein, câbles, verrous de sécurité de crochet et interrupteurs de fin de course sont disponibles pour l'entretien du palan. Contacteurs, collecteurs de courant, balais de charbon et amortisseurs de déplacement couvrent les pièces de rechange courantes des systèmes de commande, d'alimentation et de translation.

Grâce à ces pièces déjà disponibles sur site, le client peut remplacer les composants usés détectés lors des inspections de routine sans avoir à demander systématiquement des devis, à vérifier les spécifications ou à passer des commandes supplémentaires. Le kit comprend également des schémas des pièces, des schémas de câblage et des instructions d'utilisation permettant au personnel de maintenance de localiser les composants et de confirmer les exigences de remplacement. Un accès plus rapide aux pièces adéquates réduit les délais d'attente, aide le client à planifier ses budgets de maintenance et évite les coûts supplémentaires liés aux achats urgents.

Planifiez votre projet de grue hydroélectrique

Pour le choix d'une grue destinée à l'installation ou à la maintenance d'une centrale hydroélectrique, veuillez transmettre à DGCRANE les plans de votre centrale, les poids unitaires et vos exigences de levage. Nos ingénieurs examineront avec vous la configuration de la turbine et du générateur, confirmeront la zone de levage, les méthodes de commande, les exigences de protection et les pièces de rechange, et vous fourniront une proposition et un devis personnalisés. Ceci permettra d'adapter la grue à double poutre au site et de faciliter la planification des opérations de maintenance ultérieures.

Zora Zhao

Expert en solutions de ponts roulants/grues à portique/grues à flèche/pièces de grues

Avec plus de 10 ans d'expérience dans l'industrie de l'exportation de grues à l'étranger, j'ai aidé plus de 10 000 clients avec leurs questions et préoccupations avant-vente. Si vous avez des besoins connexes, n'hésitez pas à me contacter !

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