Une pompe à débit axial est une grande pompe à moteur diesel ou électrique capable de déplacer de grands volumes d'eau à des hauteurs de chute relativement faibles. Les utilisations les plus courantes des pompes à débit axial sont pour l'évacuation de l'eau des zones inondées, le levage de grandes quantités de débit dans une usine de traitement ou un système d'eau, ou à des fins agricoles, mais elles ont tendance à ne pas être utilisées dans la phase aiguë d'une situation d’urgence.

Une Pompe à débit axial est une pompe à vitesse qui augmente la vitesse d'écoulement ou la pression au niveau du rotor de la pompe pour transmettre de l'énergie au fluide pompé. Le volume de liquide pompé dépend de la taille du rotor et de la vitesse de rotation. Dans cette catégorie, les pompes à débit axial se distinguent en ce qu'elles poussent l'eau dans la même direction que l'axe/l'arbre et non radialement à angle droit par rapport à l'arbre, comme avec les pompes à débit radial (voir A.8 ). Les rotors de Pompe à débit axial ont une forme similaire à une hélice de bateau et sont conçus pour pousser l'eau au lieu de créer des pressions élevées. Les Pompes à débit axial à orientation verticale sont utilisées pour déplacer de très grands volumes d'eau avec une élévation verticale minimale (par exemple, au-dessus d'un replat de rivière). Les pompes peuvent également être orientées horizontalement et offrent généralement une facilité d'accès aux parties tournantes pendant les périodes sèches.

Considérations sur la conception

Les Pompes à débit axial peuvent produire un débit sur une large gamme de pressions et de débits. Lorsque des débits élevés et une très faible hauteur de chute (moins de 5 à 10 mètres de hauteur de chute) sont nécessaires, des Pompes à débit axial doivent être envisagées. Généralement, ces pompes sont installées en un seul étage. Lorsqu'un débit supplémentaire est nécessaire, les pompes sont installées en parallèle plutôt qu'en série. Les Pompes à débit axial ne produisent pas de pression significative pour pousser le fluide à une hauteur, et la hauteur de chute maximale est généralement de 5 mètres ou moins. Les Pompes à débit axial sont une technologie établie et bien testée disponible auprès de nombreux fabricants commerciaux et industriels. Elles ne doivent pas être utilisées dans des applications où une soupape serait fermée pendant le fonctionnement de la pompe. Lorsque des siphons sont utilisés, les Pompes à débit axial doivent être conçues avec soin pour des considérations d'amorçage. Comme elles sont normalement utilisées pour pomper de grands volumes à des débits élevés, ces pompes sont physiquement grandes avec des exigences spatiales particulières. Les unités de pompage verticales entraînées par moteur nécessitent des engrenages à angle droit et un espace supplémentaire pour l'entretien des moteurs, des entraînements et des pompes. Les Pompes à débit axial sont généralement une application à basse vitesse nécessitant des conceptions de moteur spéciales. Les moteurs synchrones doivent être envisagés, le cas échéant, pour réduire l'impact sur le système électrique.

Matériaux

La plupart des tailles normales de Pompes à débit axial sont expédiées assemblées. Pour les très grandes applications, ces pompes peuvent devoir être assemblées sur site. Selon la taille, des équipements et matériels supplémentaires peuvent être nécessaires (localement et/ou apportés). Il peut s'agir de châssis, de soupapes, de bâtiments ou de protections contre les intempéries, de matériaux de construction et d'équipement. Les consommables comprennent les lubrifiants généraux pour roulements, tels que l'huile et la graisse.

Applicabilité

Les Pompes à débit axial ne sont pas capables de fournir des pressions élevées au refoulement et ne sont donc pas utiles pour alimenter en eau de grands systèmes de distribution ou des réservoirs de stockage surélevés. Cependant, lorsque des débits élevés et des pressions très basses sont nécessaires, les Pompes à débit axial peuvent être envisagées. Les grandes Pompes à débit axial sont généralement des installations permanentes, bien qu'il existe des Pompes à débit axial entraînées par tracteur qui sont plus petites et faciles à utiliser. Elles sont utiles pour le contrôle des inondations, mais sont plus efficaces lorsqu'elles sont conçues et installées avant une inondation. La conception géotechnique et structurelle doit être soigneusement évaluée, car ces pompes sont généralement très grandes et lourdes. Lorsque les profondeurs d'eau sont faibles au niveau de l'aspiration, ces pompes ne fonctionnent pas bien, car elles ont besoin de plusieurs mètres de submersion pour éviter l'impact des vortex dommageables. En situation d'urgence, les Pompes à débit axial sont principalement utilisées pendant les phases de stabilisation et de relèvement.

Fonctionnement et entretien

L'entretien préventif typique comprend l'inspection périodique des racleurs, des joints et des niveaux de lubrifiant. Le remplacement des pièces usées est requis à intervalles réguliers déterminés par le fabricant.

Santé et sécurité

Des précautions de sécurité doivent être prises autour de tout équipement électromécanique. Les dangers associés aux stations de pompage comprennent le risque de choc électrique, d'équipement rotatif, d'eau libre et de débit sous pression. Si des pompes entraînées par moteur sont utilisées, les risques potentiels pour la santé liés aux émissions du moteur doivent être évalués.

Coûts

Les coûts des stations de pompage complètes sont élevés et sont étroitement liés à la capacité et aux matériaux de construction. Les coûts dépendent également d'éléments tels que la force motrice (moteur/conducteur de moteur), et les coûts d'investissement comprennent les réservoirs de stockage de carburant et toutes les grandes lignes électriques dédiées qui sont nécessaires aux moteurs spéciaux.

Considérations sociales et environnementales

Les utilisateurs finaux d'un système d'approvisionnement en eau n'interagissent généralement pas avec ces pompes. La complexité du fonctionnement et de l'entretien du système doit être prise en compte, et un personnel formé et compétent est requis. Pour les pompes à moteur, les considérations environnementales concernent l'utilisation des consommables (lubrification, huile, produits chimiques) et des sources d'énergie. Un plan de confinement et d'élimination appropriés des consommables doit être mis en place. Pour les petits systèmes de pompage, l'énergie solaire (voir S.10 ) ou les systèmes d'alimentation hybrides avec panneaux solaires sont réalisables et ont souvent un impact environnemental plus faible et une courte période de relèvement.