Un nouveau matériau pour une vieille technologie
THE MAGAZINE DEVOTED TO NICKEL AND ITS APPLICATIONS
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ONE OF TEN MASSIVE metal screws, 3,8 metres in diameter and 15.2 metres long, that will lift wastewater
five metres in the Hyperion Wastewater Treatment Plant in Los Angeles, California, U.S.A.
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AN ARCHIMEDES PUMP employed in a Dutch windmill dating from 1800.
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Dix gigantesques vis d'Archimède sont réalisées pour une station d'épuration des eaux usées à Los
Angeles
By Dr. Gerry Crawford
Magazine Nickel, Octobre, 2003 -- Dire que la vis d'Archimède est un succès serait
rester en deçà de la vérité car après tout, cet appareil a été inventé il y a 2 200 ans par le grand
mathématicien en personne et est toujours utilisé dans le monde entier. La vis sans fin tourne à l'intérieur
d'un cylindre incliné étroitement ajusté, ce qui permet de lever l'eau de plusieurs mètres avec de faibles
pertes dues au reflux. (La figure ci-contre montre une vis d'Archimède et un moulin à vent hollandais datant
de 1800 environ.)
Jusqu'à présent, deux vis sans fin massives en acier inoxydable S31600 ont été installées dans une des plus grandes stations d'épuration des eaux usées du monde, la gigantesque station Hyperion à Los Angeles, et huit autres sont actuellement en construction. Chacune de ces 10 vis sans fin présente un diamètre de 3.8 mètres et une longueur de 15.2 mètres et pèse 36.4 tonnes. Au total, 364 tonnes d'acier inoxydable avec une teneur en nickel d'environ 12% seront utilisées pour remplacer les vis sans fin existantes en acier au carbone revêtu d'époxyde qui sont corrodées.
Située au bord de la mer, la station d'épuration des eaux usées Hyperion est en service depuis 1951. Au début des années 90, une modification de sa conception a exigé la mise en place d'une station de pompage intermédiaire pour relever les eaux usées de près de cinq mètres afin qu'elles traversent le restant de l'installation uniquement grâce à la gravité. Les 10 vis d'Archimède étaient les pompes de choix pour cette station de pompage intermédiaire.
Les premières vis sans fin étaient réalisées en acier revêtu d'époxyde. Étant donné que le traitement des eaux usées dégage de l'acide sulfhydrique, les vis sans fin étaient placées à l'intérieur d'un bâtiment pour éviter les nuisances olfactives et une pollution des environs proches. "Mais malheureusement, l'acide sulfhydrique, combiné avec l'air marin humide à l'intérieur de l'installation, engendre un environnement très corrosif", explique Michael Lewis, constructeur mécanicien et consultant technique de la ville de Los Angeles. "Après quatre années, la corrosion a déjà provoqué la défaillance catastrophique de l'une des vis sans fin. La vis défaillante a été réparée et entièrement revêtue d'un époxyde Novalac au quartz breveté, mais moins d'un an plus tard, nous avons dû constater que le revêtement d'époxyde cloquait et s'écaillait. Nous nous sommes alors tournés vers l'acier inoxydable S31600 car une analyse coût/bénéfices considérant la totalité du cycle de vie a montré que l'acier inoxydable était nettement supérieur à toutes les alternatives." Les informations techniques fournies par le Nickel Development Institute ont été cruciales pour la décision en faveur de l'acier inoxydable.
Les vis d'Archimède sont réalisées par un contractant, la société Spaans Babcock, aux Pays-Bas (cf. photo). Mais cette installation comprend aussi un grand nombre d'autres composants en acier inoxydable, comme par exemple les tuyauteries, les digesteurs de boues, etc. En effet, tout est gigantesque dans la station d'épuration des eaux usées Hyperion: Elle s'étend sur quelque 58 hectares et dessert quatre millions d'habitants à travers près de 11 000 kilomètres de tuyaux à eaux usées répartis sur 1 550 kilomètres carrés de la ville de Los Angeles; cette station peut gérer des pointes de 1 700 milliards de litres par jour, et ses réservoirs de sédimentation ont la dimension de terrains de football. Il existe manifestement une demandée très élevée d'aciers inoxydables dans le domaine de la technologie du traitement des eaux usées, qu'il s'agisse d'installations anciennes ou neuves.
Dr. Crawford is a consultant to the Nickel Development Institute
PHOTOS: courtesy of the Hyperion Wastewater Treatement Plant
 Hyperion Wastewater Treatment Plant Spaans Babcock bv |
Free technical literature on the topic of nickel-containing materials in the wastewater treatment
industry: Steel Package Water and Waste Water Treatment Units
(2000) SCI P245 |
