Remise à neuf des turbines de la centrale des Clapeys

La centrale hydroélectrique des Clapeys appartenant à HYDREA, société détenue par la CNR et la Caisse des Dépôts et Consignations est en service depuis 2010. Elle possède 2 groupes de production basés sur des turbines Francis (de 1.85 MW chacune). Ce type de turbine à « réaction » est adapté à des hauteurs de chute moyenne (30-300m) contrairement aux turbines à « action » de type Pelton adaptées aux hautes chutes (>400m). La hauteur de chute de la centrale des Clapeys est de 90m entre la prise d’eau et la centrale hydroélectrique.

Schéma de fonctionnement d’une centrale à turbine Francis (source : Pinterest)

Ce site turbine les eaux de l’Arvan à Saint-Jean-de-Maurienne depuis 2010. La puissance maximale est de 3.7 MW pour une production annuelle proche de 14 GWh soit environ 2760 logements.

Calage des directrices – ©SOREA

L’entretien nécessite des contrôles réguliers afin de vérifier et planifier le remplacement de certaines pièces d’usures comme la roue entraînant l’alternateur, certains joints ou pièces soumises à la pression de l’eau et au « ponçage » continu des sédiments présents dans l’eau.

Depuis Le 15 décembre 2020, les 2 groupes ont été arrêtés pour une remise à neuf des différentes parties mécaniques soumises à l’usure liée au « ponçage » de l’eau et des sédiments à haute pression.

La première opération consiste à démonter entièrement les groupes. En second l’évaluation de l’usure des pièces à changer et celles réutilisables. Il peut être nécessaire de commander certaines pièces ou de « recharger » en alliage les pièces moins usées et parfois les réusiner. Ensuite vient le remontage et le calage précis de toutes les parties du groupe.

Les roues de types Francis : A gauche : une roue neuve / A droite : une roue usée (après 4 années d’utilisation) © SOREA

Les roues de types Francis : A gauche : une roue neuve / A droite : une roue usée (après 4 années d’utilisation) © SOREA

Le remplacement des pièces n’est pas systématique, il peut arriver que certaines pièces soient simplement « rechargées » en alliage. Cette opération très spécifique est réalisée par des entreprises sous-traitantes. Elle permet d’éviter le démontage trop fréquent de pièces lourdes ou complexes (plusieurs centaines de kg).

Réglage des angles de directrices – © SOREA

L’exploitation et la maintenance de ces groupes de production font appel à toute la polyvalence et l’ingéniosité des techniciens du pôle production. Ces derniers sont mis à l’épreuve à chaque démontage pour parvenir à remonter parfaitement la machine et si possible trouver des astuces leur permettant de gagner du temps et de l’efficacité.

Les techniciens doivent caler au dixième de millimètre des pièces mécaniques qui peuvent peser plusieurs centaines de kilos. Ces opérations de calage requièrent un souci de la précision comparable à de l’horlogerie tant les vitesses de rotation atteintes sont élevées et pourraient, en cas de problème, endommager gravement la machine.

L’objectif à atteindre est simple : tout doit fonctionner parfaitement pendant plusieurs années.

Alignement et mise à l’axe au laser en attente de la roue – ©SOREA

Dans le cadre de ces travaux, les équipes de SOREA et CNR ont travaillé ensemble pour déterminer la meilleure stratégie de maintenance de ces équipements :

• Définition du périmètre d’intervention et des actions à réaliser
• Détermination de la meilleure période pour démonter les groupes et ainsi limiter les pertes d’exploitation.

La décision a été prise d’intervenir simultanément sur les 2 groupes alors qu’en temps normal la maintenance est alternée d’une à deux années.
Les équipes de SOREA ont réalisé le démontage et remontage des roues avec l’appui des équipes CNR.
En amont de ces démontages et pour minimiser les pertes d’exploitation, les roues déposées, lors d’une précédente maintenance, ont été rénovées et leurs accessoires remplacés à neuf.
Ces travaux ont été confiés à des entreprises de la Région Auvergne Rhône Alpes parmi lesquelles les sociétés MILLE, GONZALES, CDE HYDRAULIQUE, CHROM’ALPES.
Les équipes CNR ont assuré le suivi de la bonne réalisation de ces prestations sous-traitées.
Le bon travail collaboratif entre SOREA et CNR a permis de tenir les engagements financiers et de délais pour remettre en service l’ensemble des groupes.

Galerie photos :