Optimisation des systèmes de distribution de produits à haute viscosité pour la construction navale

La construction navale fait appel à une large gamme de fluides visqueux et exigeants : adhésifs pour le collage des coques, mastics de construction, gelcoats et composés anticorrosion. Ces éléments ne sont pas interchangeables. Chacun réagit différemment sous l'effet de la pression, des variations de température et des forces de cisaillement. Un système de distribution qui fonctionne bien avec un matériau peut s'avérer totalement inefficace avec un autre.

Une configuration correcte du système dès le départ permet d'éviter les irrégularités dans le flux de production, les arrêts imprévus et les retouches coûteuses en atelier.

La plupart de ces fluides sont thixotropes : ils s'fluidifient sous l'effet d'un cisaillement et s'épaississent au repos. Cela signifie qu'un matériau qui s'écoule sous la pression d'une pompe peut se comporter de manière très différente s'il reste toute la nuit dans une conduite de fluide ou sur une plaque de suivi. La température ajoute une variable supplémentaire : un même produit d'étanchéité peut se comporter de manière très différente à 10 °C (50 °F) par rapport à 25 °C (77 °F), et l'ampleur de ce changement varie en fonction de la composition chimique et de la formulation du fluide.

C'est pourquoi les systèmes de distribution pour fluides à haute viscosité doivent être dimensionnés en fonction de la viscosité au repos, et non pas uniquement de la viscosité en service. Le fait de dimensionner les équipements uniquement en fonction des conditions de fonctionnement est l'une des causes les plus courantes des défaillances au démarrage à froid et des variations de rendement dans les environnements de production maritimes.

Voici les défaillances les plus courantes dans la manipulation de fluides à haute viscosité — ainsi que leurs causes.

Cavitation et manque de débit à l'entrée. Lorsqu'une pompe fonctionne à un rythme plus rapide que celui auquel le fluide remplit la chambre d'admission, il se produit un phénomène de cavitation. Avec des matériaux à haute viscosité, ce phénomène est plus susceptible de se produire à basse température, ce qui entraîne un rendement irrégulier et une usure interne accélérée.

Défaillance du clapet anti-retour avec des fluides visqueux. Au-delà d'environ 50 000 cPs, les clapets anti-retour à bille et siège perdent en fiabilité. Une fermeture incomplète de la vanne provoque un reflux et une perte de pression en cours de cycle, ce qui affecte directement l'uniformité du cordon au point de distribution.

Perte de charge dans les longues conduites de fluide. La perte de charge augmente à la fois avec la viscosité et la longueur de la conduite. Un système fournissant une pression suffisante à la sortie de la pompe peut ne pas fournir à la pistolet une pression suffisante pour extruder le produit de manière régulière.

Mauvaise évacuation des conteneurs. Les matériaux à haute viscosité ne s'auto-nivellent pas. Sans une plaque de suivi correctement ajustée et une pression du piston suffisante, le matériau s'écoule sur les côtés de la plaque, ce qui entraîne un gaspillage et des variations de pression vers le fond du récipient.

Le choix de la pompe adaptée à une application marine dépend de trois facteurs : la plage de viscosité, le débit requis et la sensibilité du fluide au cisaillement. Les pompes à piston ARO couvrent l'ensemble des applications rencontrées dans la construction navale grâce à trois technologies distinctes, chacune étant adaptée à une plage de viscosité spécifique.

Outre le type de pompe, le choix du rapport de pression est tout aussi important. Les applications de revêtement peuvent se contenter d'un rapport de 5:1. La distribution d'adhésif de construction nécessite souvent un rapport de 50:1 ou plus pour maintenir une pression constante du cordon au niveau du pistolet.

• Gamme complète de viscosités. Une seule gamme de pompes couvre aussi bien les revêtements légers que les matériaux dont la viscosité dépasse 1 000 000 cPs.
• Tiges de piston et tubes de cylindre à revêtement céramique. Prolongez la durée de vie des outils lors de la manipulation de matériaux abrasifs ou chargés en particules, tels que les adhésifs chargés et les composés anticorrosion.
• Course de 6 pouces (152 mm). Permet d'obtenir un rendement supérieur par cycle, ce qui réduit la fréquence des cycles et l'usure des composants à des débits équivalents.
• Ratios de pression de 5:1 à 65:1. Permet d'adapter avec précision le débit de la pompe aux besoins de pression spécifiques de chaque application.
• Kits complets prêts à installer. Chaque composant — pompe, moteur pneumatique, piston, plaque suiveuse, régulateur de pression, vanne de distribution, tuyau et commandes — est pré-adapté, assemblé et testé en tant que système unique.
• Solutions sur mesure disponibles. Pour les besoins qui dépassent le cadre des configurations standard, le centre de solutions ARO, situé à Mooresville, en Caroline du Nord (États-Unis), conçoit, assemble et teste des systèmes de pompage sur mesure, adaptés à vos processus et matériaux spécifiques.