La station de traitement des eaux Ashford Common située dans le comté du Surrey au sud-est de l'Angleterre, est l'une des plus grandes d'Europe.
Avec un débit maximum d'environ 680 mégalitres par jour, Ashford fournit près d'un tiers de l'approvisionnement en eau de Londres, le reste étant assuré par quelque 20 stations plus petites.
Voici comment le constructeur de moteurs et de variateurs WEG a collaboré avec Thames Water et BGEN pour moderniser les grands moteurs de pompes de cette installation critique de traitement des eaux.
Inaugurée en 1953, l'infrastructure du site Ashford de Thames Water a connu d'importantes améliorations du début au milieu des années 90. C'est à cette époque que la station de pompage a été construite. Datant d'environ 25 à 30 ans avant la modernisation, les installations de pompage existantes arrivaient à la fin de leur durée de vie en service.
Cette vaste installation comprend 5 pompes à écoulement axial Weir Group, alimentées par des moteurs électriques de 7 tonnes et demie, chacune capable de pomper jusqu'à 180 mégalitres d'eau par jour. La station de pompage d'eau stockée amène sur le site de l'eau de rivière brute non traitée provenant de grands réservoirs, prête à être traitée. Lorsque les niveaux sont trop bas, par exemple pendant la période de sécheresse de l'été 2022, quatre pompes sur les cinq sont requises. Dans un tel cas de figure, la défaillance de deux pompes peut être catastrophique.
L'indisponibilité de l'une de ces unités représente une perte de débit de 25 % du site, équivalente à la fermeture complète de deux des stations de traitement plus petites, du fait de l'immense taille d'Ashford Common. Le réseau n'est tout simplement pas suffisamment robuste pour faire face à un tel aléa. Deux pompes qui tombent en panne entraînent des basses pressions et une perte d'eau, situation que le secteur n'a pas rencontrée depuis des décennies. Par conséquent, ces pompes sont critiques au maintien de l'approvisionnement en eau de Londres.
Résoudre les défaillances d'équipements
En 2018, les pannes d'équipements ont soulevé de véritables inquiétudes. Deux principaux problèmes affectaient les moteurs : la surchauffe, qui causait la dégradation de l'isolation et, malgré leur maintenance, les paliers qui arrivaient en fin de vie.
Ashford subissait également un certain nombre de défauts. L'isolation se dégradait au point de créer un court-circuit entre deux phases, problème pouvant provoquer la défaillance du moteur.
Lorsque cela se produit, le moteur doit être déposé et envoyé en rebobinage. Un moteur rebobiné perd une partie de son rendement, à moins que le travail ne soit effectué selon des directives rigoureuses dictées par AEMT (Association du génie électrique et mécanique), et certains de ces moteurs avaient déjà été rebobinés trois ou quatre fois. À la suite de la remise en état, les ingénieurs d'Ashford s'attendaient à une durée de vie des moteurs située entre cinq et dix ans, mais en l'espace de deux ans après les travaux, ils tombaient déjà en panne.
Par conséquent, Thames Water a contacté trois de ses fournisseurs agréés pour la fourniture de moteurs de remplacement et a retenu WEG pour résoudre les taux élevés de défaillance. Selon les ingénieurs d'Ashford, l'une des principales raisons ayant permis à WEG de se démarquer était l'offre d'une solution clé en main, plutôt qu'une simple prestation de fournisseur. La petite équipe d'Ashford Common couvrait déjà un site étendu comportant un grand nombre d'équipements et ne pouvait pas envisager de gérer le projet d'installation en interne. Son équipe de maintenance étant prise généralement par les réparations et les interventions réactives, elle a bien accueilli la proposition de WEG de se charger de toute la résolution de problèmes et de veiller à ce que les équipements adaptés et les intervenants compétents soient présents sur le site.
Comme partenaire de mise en service, l'entreprise a choisi BGEN société avec laquelle WEG et Thames Water avaient déjà travaillé, connue auparavant sous le nom de Boulting Group. BGEN a assuré la gestion du projet et de l'installation sur site, en collaboration avec les ingénieurs expérimentés de WEG.
Ingénierie sur mesure
WEG a fait plusieurs visites du site, a examiné les moteurs existants et conseillé à Ashford de choisir un moteur à bride haute performance WEG HGF de 600 kW, 415 V, à 10 pôles, en raison de sa fiabilité et de sa robustesse. La gamme HGF est extrêmement efficace sur le plan énergétique, et combine des coûts de maintenance faibles et des caractéristiques haute performance. Elle est idéale pour un fonctionnement dans les environnements les plus rudes, tels que les applications de l'eau, qui exigent une résistance et une durabilité accrues.
La façon dont les énormes câbles électriques alimentent le moteur imposait des idées novatrices. Neuf connecteurs se trouvent sur le côté alimentation et environ vingt-quatre sur le côté commande. Les câbles sont rigides et ne sont pas faciles à manipuler en raison de leur grande taille et de leur hauteur à environ deux mètres. Au lieu de couper les câbles puis de refaire leurs terminaisons et presse-étoupes, travail compliqué, difficile et physique, les ingénieurs WEG ont suggéré de fabriquer une boîte à bornes sur mesure de façon à conserver les mêmes presse-étoupes là où les câbles traversent le métal du boîtier de raccordement. WEG a mesuré l'ensemble et fabriqué spécialement un boîtier de connexion adapté à la plaque existante. Beaucoup de mesures précises ont été nécessaires, car les câbles ont une longueur fixe, chacun étant légèrement différent des autres.
Robustesse de la chaîne logistique
Le délai de livraison du moteur était d'environ six mois, du fait des caractéristiques techniques spécifiques. Au moment où le moteur était prêt à être expédié de l'usine WEG au Brésil, Brexit commençait à avoir un impact en termes de gestion des importations et de retards.
Thames Water a alors demandé à WEG dans quelle mesure l'entreprise pouvait être certaine que le moteur arriverait sans encombre. Ashford avait un besoin urgent du moteur à ce stade, en raison d'un moteur en panne et du besoin de résilience à l'approche de l'été. WEG disposait de deux compagnies de transport, en deux endroits différents au Royaume-Uni, où les navires pouvaient accoster en fonction des conditions météorologiques. Par ailleurs, toutes les dispositions avaient été prises concernant les sociétés intermédiaires chargées de toutes les importations et du transport directement jusqu'au site.
Partenariat pérenne
Le moteur a été remplacé en 2019. En raison des résultats de fiabilité de la première installation, l'équipe d'Ashford a proactivement fait l'achat d'un deuxième moteur identique qui a été installé en 2021.
« Notre usine d'assemblage brésilienne bénéficie d'une vaste expérience en matière de fabrication de moteurs de cette taille pour le secteur de l'eau, » explique Gustavo Da Silva, directeur des ventes et du développement chez WEG pour les solutions haute tension en Europe et au Moyen-Orient. « En fait, WEG a des moteurs haute tension installés dans plusieurs stations de traitement des eaux au Royaume-Uni. Quant au premier moteur, notre équipe l'a construit avec le boîtier de raccordement adapté, ce qui a largement minimisé le temps d'intervention sur site.
Avec un produit de cette envergure, ce sont les petits détails qui font toute la différence. Concernant le deuxième moteur, quelques modifications ont été apportées au montage physique des câbles. En outre, des protecteurs ont été mis en place sur le premier moteur après son installation sur le site. Pour le deuxième, ils ont été montés dans l'usine WEG. »
« Tout est à grande échelle à Ashford, » explique Iggy Pont Lezica, responsable technique d'exploitation à Ashford Common. « Cela complique l'exploitation et la maintenance, car vous ne pouvez pas acheter ce dont vous avez besoin dans le commerce. Trouver les fournisseurs capables de répondre à nos besoins et surtout, d'adopter une démarche progressiste tout en ayant l'expérience d'un projet de cette envergure pose un défi. WEG nous a inspiré confiance dès le début. Nous travaillons sur de multiples projets avec de nombreux fournisseurs et les prestations qui se déroulent de manière aussi aisée se démarquent. Je recommanderais totalement WEG. La fiabilité des équipements s'est avérée parfaite, mais je dirais que c'est plus le service client qui m'a vraiment impressionné.
La stabilité nouvellement acquise de la station est apparue clairement. Il y a quatre ans, elle posait de loin le risque le plus élevé et, à présent, elle fonctionne en arrière-plan et fait l'objet d'une maintenance courante. L'équipe de maintenance doit gérer tant d'autres aspects ; nous demandons aux équipements qui transfèrent simplement l'eau d'un endroit à un autre de fonctionner de manière efficace et fiable. Désormais, c'est le cas, grâce à la participation de WEG, » conclut Iggy Pont Lezica.
Trois mois avant la livraison du deuxième moteur, un autre ancien moteur est tombé en panne. Cependant, depuis lors, Ashford n'a subi aucune autre défaillance. Un travail important a été fourni entre 2018 et 2020, notamment le remplacement de cinq variateurs et la remise en état proactive des pompes. L'intervention est en cours actuellement sur la dernière pompe et deux autres moteurs seront remplacés en 2023 et 2024.
