KATflow 200 – Des mesures de débit fiables dans un environnement turbulent

Lors du prélèvement d'eau dans les cours d'eau, les centrales hydroélectriques sont soumises à des limites maximales fixées, nécessaires à la production d'une quantité d'électricité donnée. Au fur et à mesure que les installations vieillissent, il devient de plus en plus difficile de déterminer de manière fiable ces débits maximaux de prélèvement lorsque les paramètres d'origine de l'installation (par exemple, la puissance de pompage) évoluent en raison du vieillissement de la centrale. En résumé, cela se traduit le plus souvent par une baisse du rendement. Plus précisément, les centrales hydroélectriques vieillissantes ont besoin d’un débit d’eau plus élevé pour produire une quantité d’énergie donnée.

Selemark, le partenaire commercial italien de Katronics, a été abordé lors d’un salon par un ingénieur d’un groupe exploitant des centrales hydroélectriques. Ce dernier a expliqué que les turbines des centrales hydroélectriques du groupe étaient en service depuis les années 1950 et qu’elles risquaient désormais de perdre leurs autorisations en raison du débit d’eau plus élevé nécessaire pour atteindre les objectifs de production. En vue d’une rénovation prévue, le client avait besoin d’une solution de mesure du débit pouvant être mise en œuvre sans interruption de la production d’électricité, c’est-à-dire en cours de fonctionnement.

Pour l’étude de faisabilité lancée par la suite, le débitmètre à ultrasons portable KATflow 200 de Katronic, équipé des capteurs compacts K1, a été utilisé. Les capteurs ont été fixés sur la conduite à l’aide d’une pâte de couplage et de chaînes métalliques. L’assistant de positionnement acoustique des capteurs, intégré à tous les débitmètres à ultrasons Katronics, permet à l’utilisateur de monter les transducteurs rapidement, facilement et avec précision sur les conduites, afin de pouvoir démarrer immédiatement une mesure avec la meilleure intensité de signal possible.

Les conduites en fer installées à l’air libre dans la centrale hydroélectrique en question ont un diamètre de 650 mm et s’étendent vers le haut selon un angle typique de 27°. Le relief montagneux laissait présager une variation de la température ambiante comprise entre -20 °C et +35 °C. En raison des importantes dépôts de rouille constatés, une rugosité de la surface intérieure des tuyaux pouvant atteindre 4 mm a été supposée. Le débit dans les conduites est généralement de 1,0 m³/s, et le client souhaitait disposer d’une mesure du débit aussi précise que possible, ainsi que d’une alarme fiable se déclenchant dès que le débit dépasserait la limite de prélèvement fixée à 1,5 m^³/s.

La quantité prévue de rouille à l’intérieur de la canalisation et une vitesse d’écoulement estimée entre 3,1 et 4,9 m/s laissaient présager une turbulence plus importante et, par conséquent, un fort bruit de fond dans le signal de mesure. Le traitement de signal sophistiqué du KATflow 200 a parfaitement compensé ces deux facteurs. La mesure du débit s’est stabilisée immédiatement et a fourni d’excellents résultats. Un ingénieur du client a pu confirmer sur place les mesures de débit par ultrasons de Katronic en observant la variation simultanée du débit dans les limites de la dispersion en pourcentage connue et en vérifiant les performances du débitmètre.

Dans cette application, Katronic a permis à un groupe de petites centrales hydroélectriques en Italie de rester dans les limites de prélèvement autorisées. Facile à installer sur des conduites d’admission en fer, le débitmètre portable non invasif de type KATflow 200, monté par serrage, a constitué une solution de premier ordre pour mesurer de manière fiable et précise le débit d’eau vers le groupe électrogène pendant le fonctionnement normal de la centrale.

À l’issue de cet essai concluant, le fournisseur d’énergie devrait acquérir jusqu’à 30 débitmètres KATflow pour ce projet, qui devrait être achevé d’ici un an.

Crédit photo : Selemark