EDF Hydro et le Superbolt Tool : gain substantiel lors de la maintenance
Avec plus de 250 vis de pression à serrer sur une turbine critique, l’équipe de maintenance de l’une des centrales hydroélectriques les plus productives d’EDF recherche des outils pour alléger la charge de maintenance annuelle.
Une force majeure dans la production européenne d’énergies renouvelables
Selon la publication Our World in Data, l’énergie hydroélectrique était la plus grande source mondiale d’énergie renouvelable en 2020. En France, les centrales hydroélectriques ont produit 62,5 TWh en 2021, soit 12 % de la production de la France métropolitaine selon le bilan 2021 du Réseau de Transport d’Électricité. EDF est le premier producteur d’énergie hydroélectrique de l’Union européenne.
L’une de ses plus grandes installations n’est autre qu’EDF de la Coche, une centrale hydroélectrique située dans les Alpes du Nord à l’entrée de la Tarentaise en Savoie (France). La Coche, telle qu’elle est connue, est l’une des six principales centrales hydroélectriques de pompage-turbinage de France, responsable de la production d’un tiers de l’énergie hydroélectrique du pays.
Au point culminant de l’aménagement se trouve le bassin de La Coche, un barrage alimenté par 28 km de cours d’eau et stockant l’énergie potentielle utilisée par La Coche pour produire de l’électricité. Il s’agit d’un aménagement dit « de haute chute », avec une différence d’altitude de 900 m entre le bassin et sa centrale électrique souterraine. Cette hauteur, décrite comme la tête hydraulique, crée un débit de 40 mètres cubes par seconde sous forme d’entonnoirs d’eau à travers la conduite forcée dans cinq turbines.
Quatre de ces turbines sont réversibles, de sorte que l’eau résiduelle dans le réservoir inférieur (le barrage d’Aigueblanche) peut être pompée vers le bassin pour reconstituer l’énergie potentielle, comme la création d’une grande « batterie », pendant les périodes de faible demande.
« Lorsque nous avons besoin d’électricité pendant les pics de consommation, nous pouvons utiliser l’eau pour produire de l’électricité pour les résidents français. Sur le site de La Coche, nous produisons l’équivalent de la consommation annuelle de 270 000 citoyens », explique Benoît Pezous, directeur du groupe d’usines La Coche Randens chez EDF.
Entretien d’une turbine à roue Pelton de 15 tonnes
Contrairement aux quatre autres turbines Francis, l’unité numéro cinq est une turbine à roue Pelton G5 non réversible. Ce dernier ajout à l’aménagement de La Coche est une turbine unidirectionnelle particulièrement efficace lorsque le site reçoit des afflux d’eau excessifs, tels que ceux amenés dans le réseau d’eau alpine lorsque la neige fond en hiver.
Avec un diamètre de 3,6 mètres et un poids de 15 tonnes, la turbine à roue Pelton est au cœur de la production et constitue l’unité hydraulique la plus puissante d’EDF en France. Mais malgré un revêtement spécifique à l’abrasion, de l’eau chargée en sédiments est projetée à travers cinq injecteurs à environ 500 km/h pour faire tourner la roue, de sorte que l’unité doit être remplacée presque tous les ans.
David Enault est le responsable de première ligne de l’équipe d’intervention mécanique chez EDF. Son équipe est chargée de la maintenance réactive et de l’optimisation de la disponibilité des unités au sein du groupe EDF.
« Lors des opérations de remplacement des roues sur la turbine Pelton G5 à La Coche, nous travaillons sur dix-huit tensionneurs à vis de pression multiples M125 qui doivent être desserrés d’une hauteur de plafond de 1,8 m », explique D. Enault.
Optimisation de la maintenance des turbines hydroélectriques
En raison du volume des assemblages boulonnés et de l’espace restreint pour serrer/desserrer les multiples vis de pression supérieures, l’équipe du responsable est en quête d’outils en mesure d’optimiser le temps de maintenance et l’ergonomie dans le cadre de ces opérations.
Jean-Christophe Bette, responsable de la préparation commerciale et collègue de D. Enault, a découvert pour la première fois le Superbolt Tool alors qu’il feuilletait un précédent numéro de ce magazine. Il explique que « notre contact de Nord-Lock Group nous a expliqué que ce dispositif pouvait en effet être adapté à notre utilisation ».
Les tests ultérieurs du Superbolt Tool sur un robinet à bille à La Coche ont convaincu l’équipe qu’il avait les qualités ergonomiques et la rapidité de mise en œuvre qu’elle recherchait, et elle a donc choisi de développer un outillage spécifique à l’application pour la turbine à roue Pelton G5.
Le Superbolt Tool synonyme de serrage jusqu’à trois fois plus rapide
Le Superbolt Tool est une fabrication modulaire basée sur un projet qui comprend une unité d’entraînement et une cassette qui sont, par exemple, spécifiques aux tailles d’écrous sur la turbine à roue Pelton d’EDF. En cours d’utilisation, il amplifieune petite entrée de couple en une sortie de couple importante et uniforme, de sorte que toutes les vis de pression peuvent être serrées simultanément à une précharge précise et uniforme.
« Contrairement au serrage simple des vis de pression Superbolt, où nous avions environ 1 000 courses sur tous les écrous, nous avons ici un serrage simultané qui garantit une précharge homogène et permet un gain de temps considérable », explique Monsieur Bette.
La turbine à roue Pelton de La Coche est fixée par dix-huit grands tensionneurs, de sorte qu’auparavant, plus de 250 vis de pression individuelles devaient être serrées à la main.
Albin Paluello, technicien de maintenance senior chez EDF, se réjouit de la procédure de maintenance annuelle depuis l’ajout du Superbolt Tool :
« C’est une très bonne expérience. Si nous comparons la situation avant et après l’utilisation du Superbolt Tool, nous constatons vraiment que les temps sont considérablement réduits, l’outillage facilite la tâche ».
« En serrant tout en même temps, nous pouvons facilement réduire les heures de maintenance de deux tiers », ajoute Monsieur Bette. « Nous avons atteint nos objectifs et développé un outil qui permet à nos employés de travailler de manière plus ergonomique sous la turbine à roue Pelton et de gagner du temps », conclut David Enault.