Centrale électrique à haute performance: reportage

« Je suis chez KSB depuis très longtemps », déclare Georg Bode en riant. En effet, cet ingénieur en mécanique travaille chez KSB depuis 27 ans. C’est ici, sur le site de Pegnitz, qu’il a suivi sa formation de mécanicien. Depuis 2006, il s’occupe principalement de la robinetterie industrielle et, depuis 2007, d’un projet très particulier : l’équipe de l’usine bavaroise de KSB a développé pour les centrales électriques conventionnelles de nouveaux robinets haute performance. Ces derniers résistent à des températures de vapeur particulièrement élevées.

Contexte : les exploitants de centrales électriques conventionnelles sont confrontés aux défis de la réduction de leurs émissions de CO2. Afin d'être réactives aux fluctuations de la demande en électricité, les installations doivent pouvoir être exploitées de manière flexible. Mais c’est justement cette flexibilité de fonctionnement qui nécessite des robinets industriels particulièrement performants, capables de résister aux conditions extrêmes. L’équipe a développé deux prototypes – un robinet à soupape haute pression et un robinet à opercule haute pression – qui ont d’abord été utilisés à titre d'essai dans une boucle de test installée séparément dans la centrale électrique de Mannheim (Allemagne).

« Nous avons utilisé un nouveau matériau, spécialement adapté aux exigences particulières des hautes températures dans la centrale électrique », explique Roland Schmitt. L’ingénieur mécanique a intégré l’équipe en 2009 et s’occupe de la conception du nouveau robinet à opercule haute performance, dont les principaux composants sont en alliage à base de nickel Alloy 617. Le robinet à opercule nouvellement développé possède un corps sphérique avec des parois d’épaisseur homogène de façon à réduire les contraintes thermiques.

Les deux prototypes ont été utilisés pendant environ deux ans chacun dans la centrale électrique de Mannheim (Allemagne), à des températures allant jusqu’à 725 °C. Georg Bode et Roland Schmitt ont suivi le projet sur place. « C’est passionnant de pouvoir observer directement comment ce robinet confirme sa performance dans ces conditions », explique Georg Bode. « C’est alors que la théorie et la pratique se rencontrent et que l’on voit parfois plus loin que le bout de son nez ».

À Mannheim (Allemagne), les deux ingénieurs de KSB ont non seulement travaillé en étroite collaboration avec les exploitants, mais se sont également concertés avec des organismes tels que le TÜV, l’institut de contrôle des matériaux et d’autres entreprises impliquées. L’université de Stuttgart a également pris part au projet. « C’était intéressant et utile d’expérimenter différentes perspectives », déclare Roland Schmitt. « Le défi est de trouver un dénominateur commun et d’unir nos forces pour que le projet soit une réussite. »

Après cette première phase de test dans la centrale électrique, les ingénieurs ont dû faire face à de nouvelles interrogations : les joints métalliques ont-ils résisté ? Quel effet la chaleur extrême de la centrale a-t-elle eu sur les matériaux ? Le robinet industriel a été démonté et examiné dans ses différentes parties et ils ont eu la réponse à leurs interrogations : « Les pièces internes ne présentaient aucune usure », déclare Georg Bode. « Nous étions ravis de ce résultat positif. »