Un reportage chez un utilisateur proposé par Fronius

Construction de centrales : Plus d’efficacité dans le soudage à l’intérieur de composants en acier

| Auteur / Rédacteur: Source : Fronius / Jérémy Gonthier

Les soudeurs doivent respecter une tolérance millimétrique afin de pouvoir monter les pièces de façon précise.
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Les soudeurs doivent respecter une tolérance millimétrique afin de pouvoir monter les pièces de façon précise. (Source : Fronius International GmbH)

Un manque d’espace et des exigences élevées en matière de qualité nécessitent des solutions intelligentes pour que le soudeur puisse travailler de façon efficace, ergonomique et sans risque. Cette solution, Fronius la connaît. L’entreprise a proposé à Bilfinger Industrial Services une torche de soudage PushPull avec un faisceau de liaison long. Une source de courant TPS/i assure une soudure parfaite.

Cette acquisition a été effectuée dans le cadre d’un projet de fabrication de composants en acier pour la construction de la nouvelle centrale hydraulique de Traunleiten. Le contrat comprenait l’ingénierie, la fabrication, la livraison ainsi que le montage de 23 composants en acier différents pour un poids total de 350 tonnes environ. On compte notamment des vannes d’admission, des batardeaux en amont des turbines, des grilles grossières pour protéger les turbines et deux vannes-clapets, appelées clapets à ventre de poisson.

Le clapet à ventre de poisson mesure 44 mètres de long

Le clapet au profil lenticulaire dits en forme de « ventre de poisson » commande le niveau de rétention de l’eau dans les centrales hydrauliques. Il doit son nom à sa forme courbée qui rappelle le ventre d’un poisson et qui le rend particulièrement rigide à la torsion. C’est précisément ce qui avait été demandé pour ce projet. Deux clapets pivotants, qui mesurent 44 mètres de long chacun, sont reliés sur la partie avant à la paroi latérale du barrage à l’aide d’un mécanisme de réglage hydraulique. Par ailleurs, les clapets de 2,5 mètres de hauteur environ sont reliés au seuil du barrage à l’aide d’un axe de rotation. Cela permet de lever et d’abaisser le clapet à ventre de poisson et donc de régler rapidement le niveau d’eau.

« Compte tenu des restrictions en matière de transport, chaque clapet est divisé en trois segments de 16 mètres maximum », explique Bernhard Brindl, responsable de projet dans le domaine hydroélectrique chez Bilfinger, sur le site de Wels. « Des plaques à bride avec des raccords fermement vissés ont été utilisées sur le chantier pour l’assemblage des pièces, ce qui nécessite un contrôle régulier du couple de serrage ». Un trou d’homme refermable d’un diamètre de 650 millimètres était à prévoir sur chaque segment.

Auparavant, plusieurs trous d’homme étaient indispensables

Si un accès suffit pour la maintenance, Bilfinger avait auparavant besoin d’au moins deux trous d’homme pour le soudage des segments de 16 mètres avec le matériel de soudage disponible jusqu’alors. Pour pouvoir atteindre toutes les positions de soudage nécessaires, les soudeurs auraient dû emporter avec eux la source de courant ainsi que le dévidoir à l’intérieur de la pièce à usiner. « Nous aurions dû ensuite ressouder les accès supplémentaires et contrôler leur étanchéité. Outre les coûts supplémentaires, chaque trou d’homme additionnel représente un point faible où l’eau peut s’infiltrer », explique Bernhard Brindl.

Des soudures de 600 mètres

Fronius a recommandé aux experts de Bilfinger l’utilisation d’un long faisceau de liaison en association avec une torche de soudage PushPull et une source de courant de la dernière génération de TPS/i. Bilfinger fait confiance à Fronius depuis longtemps. « Nous possédons une centaine d’appareils Fronius, utilisés par plus de 300 soudeurs dans les ateliers comme sur les chantiers », souligne Bernhard Brindl. Le prestataire de services industriels a donc suivi la recommandation de Fronius et a commandé une torche de soudage PullMig de huit mètres de long ainsi qu’un TPS 500i pour la construction de ces clapets.

Pour compléter ce thème
 
Business Unit Perfect Welding
Fronius Perfect Welding est leader de l’innovation en matière de soudage à l’arc électrique et de soudage par points. La Business Unit est également leader mondial en soudage robotisé.
 
Fronius International GmbH
Fronius International GmbH est une entreprise autrichienne dont le siège se trouve à Pettenbach et qui dispose de sites à Wels, Thalheim, Steinhaus et Sattledt.

Les experts ont soudé à l’avance des tôles d’acier S355 avec des soudures d’angle et quelques soudures en V d’une longueur totale de 600 mètres environ. Ils ont commencé par monter une cuve en acier qui correspond à une face du clapet. Ils ont ensuite soudé des entretoises et enfin le « couvercle ». Les soudeurs devaient respecter des tolérances serrées au millimètre près et limiter les défauts de soudage au minimum pour que les pièces puissent être assemblées de façon précise puis montées sur l’axe de rotation. Pour éviter complètement les positions contraignantes, les soudeurs ont retourné le clapet plusieurs fois avec une grue mobile.

Une plus grande liberté de mouvement

« Le résultat nous a convaincus », déclare Bernhard Brindl. « Le long faisceau de liaison nous a donné un plus grand champ d’action, ce qui nous a permis d’éviter de créer deux trous d’homme par segment et donc d’économiser les frais subséquents ». Les ouvriers ont par ailleurs pu placer la source de courant ainsi que le dévidoir à l’extérieur du clapet, tout en atteignant toutes les positions nécessaires. « Cela nous a non seulement offert une plus grande liberté de mouvement dans cet espace exigu dont la coupe transversale est de 1 500 fois 800 millimètres. Mais cela a également facilité l’accès et le sauvetage par les secours en cas d’urgence, ce qui est primordial pour nous ».

L’équipement offre une série d’autres avantages qui améliorent l’efficacité, l’ergonomie et la qualité de la construction d’oléoducs, de conteneurs et de bateaux. Tous les principaux paramètres de soudage peuvent être réglés directement sur le corps de torche de soudage, via la commande à distance JobMaster. Le soudeur peut donc directement effectuer différentes tâches de soudage sans longues interruptions. « Nos soudeurs ont notamment vanté la vitesse d’avance du fil régulière », ajoute Bernhard Brindl. Un éclairage DEL intégré à la torche de soudage facilite par ailleurs le travail dans les zones mal éclairées. Mais la torche de soudage reste extrêmement compacte et ne pèse que 1,6 kilogramme malgré l’entraînement à deux galets. C’est l’une des plus légères de sa catégorie. Le réglage rapide de l’arc électrique propre aux appareils TPS/i et le process pulsé PMC stabilisant permettent de répondre à des exigences de qualité maximales de façon efficace, sûre et confortable.

Succès à long terme

« Les soudeurs ne veulent plus travailler qu’avec cet appareil », résume le responsable de projet. « Nous avons immédiatement réservé le TPS 500i avec la longue torche de soudage PullMig pour notre département. Le département chargé de la construction de conteneurs a suivi le mouvement en commandant également un faisceau de liaison long. Pour les conteneurs de plus grande taille, les soudeurs peuvent ainsi se concentrer pleinement sur leur travail et bénéficier d’un rayon d’action élargi ». MSM

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