DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine technique général des machines hydrauliques mues par un moteur électrique, et plus précisément au domaine des motopompes électriques, destinées en particulier au pompage des gaz de pétrole liquéfiés.

La présente invention concerne plus particulièrement un groupe motopompe pour pomper du fluide, incluant une pompe et un moteur électrique pour actionner la pompe, ledit moteur comprenant un stator et un rotor séparés par un entrefer, ledit groupe motopompe incluant également un boîtier délimitant un logement accueillant lesdits stator et rotor, ledit logement étant en communication fluidique avec la pompe pour faire circuler du fluide pompé dans ledit logement afin de refroidir ledit moteur.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un groupe motopompe, ainsi qu’un procédé d’installation d’un groupe motopompe.

TECHNIQUE ANTERIEURE

Les motopompes industrielles à rotor noyé sont bien connues, et permettent de pomper efficacement des liquides tout en assurant un refroidissement efficace du moteur électrique qui actionne la pompe grâce à l'immersion du rotor dudit moteur dans le liquide pompé. La conception à rotor noyé présente l’avantage de contenir le liquide pompé à l’intérieur du moteur électrique, supprimant ainsi la nécessité de mettre en œuvre une garniture d’étanchéité d’arbre dynamique. Plus précisément, dans la famille des motopompes à rotor noyé, on connaît les motopompes dites « à stator humide » destinées en particulier au pompage des gaz de pétrole liquéfié comme le méthane, l’éthane ou le propane. Dans ces machines hydrauliques à stator humide, le stator du moteur électrique est destiné à baigner dans le liquide pompé, tout comme le rotor, pour refroidir le moteur. Bien entendu, il est impératif que la nature du liquide pompé soit compatible avec une telle conception à stator humide, c'est-à-dire que le liquide pompé doit dans ce cas ne pas être électriquement conducteur et ne doit pas être chimiquement agressif au point de détruire les composants du stator. Les gaz de pétrole liquéfiés tels que le méthane, le propane ou l’éthane répondent généralement à ces exigences. Le recours à un groupe motopompe à rotor noyé reposant sur une conception à stator humide permet de réduire la maintenance et les risques de fuite, et de conférer un haut degré de sécurité notamment pour le pompage de gaz de pétrole liquéfiés, tout en bénéficiant d'une construction simplifiée avec un nombre minimal de pièces d'étanchéité internes.

Ces machines hydrauliques à stator humide connues n’en présentent pas moins des inconvénients sérieux. En effet, ces machines hydrauliques à stator humide doivent, comme toute machine hydraulique, subir des tests et essais avant leur mise en service, afin de s'assurer de leurs performances et de leur conformité. Ces tests doivent être menés avec des bancs d'essais extrêmement complexes et très onéreux, fonctionnant à température cryogénique avec des gaz de pétrole liquéfiés inflammables. Cela rend la procédure de test préalable des machines hydrauliques à stator humide connues elle-même complexe et onéreuse, d'autant plus qu'il n'existe que très peu de bancs d'essais appropriés à travers le monde.

EXPOSE DE L’INVENTION

Les objets assignés à l’invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients exposés dans ce qui précède et à proposer un nouveau groupe motopompe qui, tout en étant de construction simple, légère, compacte et économique, présente une conception permettant de mener des tests préalables de façon simple, rapide et à moindre coût, sans nécessité d'utiliser des bancs d’essais complexes et onéreux.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe dont la conception permet de mener des tests et essais préalables à la mise en service qui sont fidèlement représentatifs du fonctionnement normal.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe particulièrement fiable. Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe qui met en œuvre des composants simples et en nombre réduit.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe facile et rapide à inspecter et à maintenir.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe qui présente un poids maîtrisé, ainsi qu’un degré de sécurité et une robustesse élevés.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe dont la conception se prête particulièrement bien à une fabrication industrielle.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe motopompe dont l'utilisation, l’installation et l'implantation sont aisées et rapides à mettre en œuvre.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé de fabrication d'un groupe motopompe qui permet une grande précision de fabrication, tout en étant particulièrement simple et aisément industrialisable.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé d'installation d'un groupe motopompe qui est facile, rapide et bon marché à mettre en œuvre, et ne nécessite pas le recours à un banc d’essais complexe et onéreux.

Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’un groupe motopompe pour pomper du fluide, incluant une pompe et un moteur électrique pour actionner la pompe, ledit moteur comprenant un stator et un rotor séparés par un entrefer, ledit groupe motopompe incluant également un boîtier délimitant un logement accueillant lesdits stator et rotor, ledit logement étant en communication fluidique avec la pompe pour faire circuler du fluide pompé dans ledit logement afin de refroidir ledit moteur, ledit groupe motopompe étant caractérisé en ce qu’il comprend une chemise d’étanchéité amovible réalisée en un matériau non électriquement conducteur, et en ce qu’il est conçu pour passer d’une configuration de test, dans laquelle ladite chemise d’étanchéité est montée de façon amovible au sein du boîtier, dans l’entrefer, pour isoler ledit stator dudit fluide pompé, à une configuration de fonctionnement normal, pour pomper du fluide non électriquement conducteur, dans laquelle la chemise d’étanchéité est retirée hors du boîtier, de façon à former un agencement à stator humide permettant au fluide pompé de venir au contact du stator.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un procédé de fabrication d’un groupe motopompe selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de fabrication de ladite chemise d’étanchéité amovible au cours de laquelle un mandrin est revêtu par un matériau primaire, puis ledit matériau primaire est soumis à un procédé de durcissement pour former un tube rigide entourant le mandrin, puis ledit tube rigide est séparé du mandrin pour former ladite chemise d’étanchéité.

Les objets assignés à l’invention sont enfin atteints à l’aide d’un procédé d’installation d’un groupe motopompe selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend :

- une étape de test, au cours de laquelle ledit groupe motopompe en configuration de test est utilisé pour pomper de l’eau ;

- après l’étape de test, une étape de retrait de ladite chemise d’étanchéité hors dudit boîtier pour faire passer ledit groupe motopompe en configuration de fonctionnement normal ;

- après l’étape de retrait de ladite chemise d’étanchéité, une étape d’implantation dudit groupe motopompe en configuration de fonctionnement normal dans un circuit de pompage d’un fluide non électriquement conducteur.

DESCRIPTIF SOMMAIRE DES DESSINS

D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront plus en détails à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, dans lesquels :

- La figure 1 illustre, selon une schématique en coupe longitudinale, un groupe motopompe selon l’invention, qui se trouve en configuration de test, les flux de fluide pompé étant illustrés par des flèches qui matérialisent le trajet du fluide pompé au sein du groupe motopompe, la fraction de fluide pompé servant au refroidissement du moteur étant représentée par des zones mouchetées.

- La figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1 . - La figure 3 est une vue agrandie du détail B de la figure 2.

- La figure 4 est une vue agrandie du détail C de la figure 2.

- La figure 5 illustre, selon une schématique en coupe longitudinale, le groupe motopompe des figures 1 à 4 qui se trouve cette fois en configuration de fonctionnement normal, les flux de fluide pompé étant illustrés par des flèches qui matérialisent le trajet du fluide pompé au sein du groupe motopompe, la fraction de fluide pompé servant au refroidissement du moteur étant là encore représentée par des zones mouchetées.

- La figure 6 est une vue agrandie du détail D de la figure 5.

MEILLEURE MANIERE DE REALISER L’INVENTION

L’invention concerne un groupe motopompe 1 pour pomper du fluide, et de préférence du fluide à l'état liquide, non électriquement conducteur, comme par exemple du gaz de pétrole liquéfié. Le groupe motopompe 1 selon l’invention forme ainsi avantageusement une machine hydraulique de pompage, préférentiellement constituée par un ensemble unitaire incluant une pompe 2 et un moteur électrique 3 pour actionner ladite pompe 2. La pompe 2 peut être de toute conception appropriée en fonction notamment de la nature du fluide à pomper, des conditions et contraintes de pompage, ainsi que des performances de pompage attendues. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, la pompe 2 est une pompe centrifuge multi-étagée, c'est-à-dire une pompe multicellulaire centrifuge qui permet un pompage à forte pression. L’invention n’est toutefois pas limitée à la mise en œuvre, au sein du groupe motopompe 1 , d'une pompe centrifuge multi-étagée, et il est parfaitement envisageable que la pompe 2 soit par exemple alternativement formée par une pompe centrifuge traditionnelle, sans pour autant que l'on sorte du cadre de l’invention.

De façon préférentielle, le groupe motopompe 1 (et donc la pompe 2 qui fait partie de ce dernier) est conçu pour pomper, en fonctionnement normal, du gaz de pétrole liquéfié, comme par exemple du méthane, de l'éthane, ou du propane. Dans ce mode de réalisation préférentiel, qui correspond à celui illustré aux figures, la pompe 2 est avantageusement une pompe centrifuge, de préférence multi-étagée, spécifiquement adaptée aux caractéristiques particulières des gaz de pétrole liquéfié, concernant en particulier les paramètres suivants : - tensions de vapeur (TV) élevées ou faibles différences de pression entre la tension de vapeur TV et la pression d'aspiration ;

- NPSH (« Net Positive Suction Head », c'est-à-dire la différence entre la pression absolue totale du liquide à pomper et sa pression de vapeur saturante) disponible faible ;

- forte pression à l’aspiration.

Le moteur 3 embarqué dans le groupe motopompe 1 comprend quant à lui classiquement un stator 4 et un rotor 5 séparés par un entrefer E. Le stator 4 est conçu pour générer un champ magnétique et inclut par exemple à cet effet des aimants permanents et/ou des électroaimants. De préférence, le stator 4 inclut un noyau en fer magnétique bobiné créant un champ magnétique tournant. Le stator 4 est avantageusement disposé à la périphérie du moteur 3, de façon à délimiter un espace central accueillant le rotor 5, lequel est dès lors avantageusement entouré par le stator 4. Le rotor 5 forme avantageusement un rotor à courant induit ou un rotor à aimants permanents. Quant à l'entrefer E, il correspond à un espace interstitiel libre existant entre le stator 4 le rotor 5, qui autorise la rotation relative du stator 4 et du rotor 5, et permet également la circulation de fluide pompé pour refroidir le moteur 3.

Le groupe motopompe 1 inclut également un boîtier 6 délimitant un logement accueillant lesdits stator 4 et rotor 5. Avantageusement, le boîtier 6 est étanche (en particulier aux fluides et de préférence aux liquides), et présente une forme globale tubulaire de section circulaire. Le stator 4 est monté fixe par rapport au boîtier 6, tandis que le rotor 5 est monté mobile relativement au boîtier 6. Le rotor 5 est avantageusement attaché à un arbre de transmission 7 entraîné ainsi en rotation par le rotor 5. Ledit arbre de transmission 7 est lui-même relié aux éléments de pompage de la pompe 2, constitué par exemple par une ou plusieurs turbines, pour les entraîner en rotation et assurer ainsi le pompage du fluide. Chaque turbine de la pompe 2 est par exemple directement attachée à l’arbre de transmission 7 (auquel cas ce dernier s’étend au-delà du boîtier 6 jusque dans le corps de la pompe 2), ou est attachée à un arbre de pompe distinct de l’arbre de transmission 7 et relié à ce dernier, par exemple au moyen d'un joint de cardan. De préférence, conformément au mode de réalisation illustré aux figures, la pompe 2 et le moteur 3 sont disposés de manière coaxiale, c'est-à-dire que l'axe de rotation du rotor 5 (et de l'arbre de transmission 7) et l'axe de rotation des turbines de la pompe 2 sont avantageusement confondus. Dans le mode de réalisation particulier illustré aux figures, le groupe motopompe 1 est conçu pour fonctionner selon un positionnement vertical, c'est-à-dire qu’en fonctionnement normal l'arbre de transmission 7 s'étend verticalement, avec le moteur 3 avantageusement situé au-dessus de la pompe 2. L’invention n’est toutefois pas limitée à un tel agencement, et il est par exemple parfaitement envisageable que le groupe motopompe 1 s'étende horizontalement en fonctionnement normal, avec l'arbre de transmission 7 disposé horizontalement, sans pour autant que l'on sorte du cadre de l’invention.

Comme illustré aux figures, le logement formé par le boîtier 6 est en communication fluidique avec la pompe 2 pour faire circuler du fluide pompé dans ledit logement afin de refroidir le moteur 3. En d'autres termes, le groupe motopompe 1 est conçu pour aspirer du fluide au niveau d'une entrée de la pompe 2 et le refouler au niveau d'une sortie de la pompe 2, une fraction du fluide ainsi pompé (correspondant aux zones mouchetées sur les figures) pénétrant à l'intérieur du logement pour venir au contact d'éléments actifs du moteur 3 afin de refroidir ce dernier. Avantageusement, le boîtier 6 qui accueille le moteur 3 comprend une carcasse latérale 8 tubulaire s’étendant axialement (longitudinalement) entre une première extrémité et une deuxième extrémité opposée. Le boîtier 6 comprend en outre avantageusement un premier flasque 9 qui ferme ladite carcasse latérale 8 au niveau de ladite première extrémité, et un deuxième flasque 10 qui ferme ladite carcasse latérale 8 au niveau de ladite deuxième extrémité. Le premier flasque 9 forme avantageusement une interface entre la pompe 2 et le logement accueillant le stator 4 et le rotor 5. Afin d'assurer la communication fluidique susvisée entre lesdits pompe 2 et logement, le premier flasque 9 est avantageusement pourvu d’au moins un passage traversant 11 qui permet à une fraction du fluide pompé de traverser le premier flasque 9 en provenance de la pompe 2 pour pénétrer dans le logement et venir ainsi refroidir le moteur 3. Le premier flasque 9 et/ou le deuxième flasque 10 sont avantageusement pourvus de moyens de guidage de l'arbre d'entraînement 7 (et de l'arbre de pompe le cas échéant), se présentant par exemple sous forme de roulements, paliers et/ou bagues permettant de guider en rotation l'arbre d'entraînement 7 par rapport au premier flasque 9 et/ou au deuxième flasque 10.

Conformément à l’invention, le groupe motopompe 1 comprend une chemise d'étanchéité 12 amovible réalisée en un matériau non électriquement conducteur. De préférence, ladite chemise d'étanchéité 12 inclut un manchon avec une paroi tubulaire, de préférence de section circulaire, et qui s’étend avantageusement, selon la direction longitudinale, entre deux extrémités ouvertes. Le groupe motopompe 1 est conçu pour passer :

- d'une configuration de test (illustrée aux figures 1 , 2, 3 et 4), dans laquelle ladite chemise d'étanchéité 12 est montée de façon amovible au sein du boîtier 6, dans l’entrefer E, pour isoler ledit stator 4 dudit fluide pompé circulant dans le logement,

- à une configuration de fonctionnement normal (illustrée aux figures 5 et 6), pour pomper du fluide non électriquement conducteur, dans laquelle la chemise d'étanchéité 12 est retirée hors du boîtier 6, c'est-à-dire est supprimée du groupe motopompe 1 , de façon à former un agencement à stator humide permettant audit fluide pompé de venir au contact du stator 4.

La configuration de test est une configuration provisoire, qui permet de tester le groupe motopompe 1 , lequel à cette fin se trouve provisoirement dans un agencement à stator isolé (agencement à stator chemisé), de sorte que le fluide pompé ne peut venir au contact du stator 4 et des éléments électriques associés à ce dernier. Grâce à la présence de la chemise d'étanchéité 12, il est ainsi possible de procéder à des essais et tests du groupe motopompe 1 en pompant de l'eau. Le caractère électriquement conducteur de l'eau n’est pas gênant pour la mise en œuvre des essais puisque l'eau ne peut pas venir au contact du stator 4 et des éléments électriques associés, grâce à la présence de la chemise d'étanchéité 12 qui forme une barrière étanche aux liquides. Une fois les tests effectués, il est possible de faire passer le groupe motopompe 1 dans sa configuration de fonctionnement normal en retirant la chemise d'étanchéité 12 hors du boîtier 6. Dans la configuration de fonctionnement normal, le groupe motopompe 1 forme un groupe motopompe à stator humide pour pomper du fluide non électriquement conducteur (comme par exemple du gaz de pétrole liquéfié). Afin de permettre au groupe motopompe 1 de passer de l'une desdites configuration de test et de fonctionnement normal à l'autre, la chemise d'étanchéité 12 est démontable par construction, c'est-à-dire qu’en configuration de test, elle est assemblée de manière réversible au boîtier 6, avec des moyens de fixation mécanique aisément et rapidement accessibles. La chemise d'étanchéité 12 est donc avantageusement conçue pour pouvoir être glissée facilement hors du boîtier 6 en ne démontant qu’un nombre minimum d’éléments (par exemple deux, plus préférentiellement un seul) de ce dernier, et ce sans effort mécanique intense que ce soit sur ladite chemise d’étanchéité 12, le boîtier 6, ledit rotor 5 ou ledit stator 4. Le(s)dit(s) élément(s) est/sont de préférence spécifiquement conçu(s) pour être démonté(s) aisément du reste du boîtier 6. Par exemple, la chemise d'étanchéité 12 s’étend axialement, en configuration de test, à partir du premier flasque 9 jusqu'au deuxième flasque 10, ladite chemise d’étanchéité 12 étant avantageusement attachée auxdits premier flasque 9 et deuxième flasque 10. Avantageusement, le groupe motopompe 1 inclut également des garnitures d'étanchéité 13, 14 amovibles disposées entre la chemise d'étanchéité 12 et chacun desdits premier et deuxième flasques 9, 10 pour former dans ledit logement un premier compartiment étanche aux liquides, au sein duquel est logé le stator 4. En d'autres termes, en configuration de test, la chemise d'étanchéité 12 opère une partition du logement accueillant le stator 4 et le rotor 2, de façon à ménager deux compartiments séparés l’un de l’autre par une barrière étanche au liquide, savoir ledit premier compartiment renfermant le stator 4, et un deuxième compartiment accueillant le rotor 5. Lors de l'utilisation du groupe motopompe 1 en configuration de test, le liquide pompé (qui est de préférence de l’eau) pénètre dans, et envahit, ledit deuxième compartiment accueillant le rotor 5, mais ne peut pénétrer dans ledit premier compartiment accueillant le stator 4. Les garnitures d'étanchéité 13, 14 qui assurent un contact étanche entre la chemise d'étanchéité 12 et respectivement les premier et deuxième flasques 9, 10 sont par exemple formées par des joints toriques disposés dans des gorges ménagées respectivement au niveau des premier flasque 9 et deuxième flasque 10. Les joints toriques en question sont destinés à être retirés pour passer de la configuration de test à la configuration de fonctionnement normal, dans laquelle ils sont rendus inutiles en l’absence de la chemise d'étanchéité 12.

De préférence, comme illustré aux figures, le deuxième flasque 10 est formé en plusieurs parties, avec une platine 10A fixée à la carcasse latérale 8, ladite platine 10A présentant avantageusement un orifice central fermé par une pièce d’obturation 10B qui accueille préférentiellement des moyens de guidage de l'arbre d'entraînement 7. La pièce d’obturation 10B présente avantageusement une portion 11 B de section réduite destinée à être inséré dans ledit orifice central ménagé dans la platine 10A. En configuration de test, la chemise d'étanchéité 12 est avantageusement coincée entre d’une part le bord latéral 11 A de l'orifice central ménagé à travers la platine 10A et d’autre part ladite portion 11 B de section réduite de la pièce d’obturation 10B, laquelle portion 11 B porte une ou plusieurs gorges accueillant des joints toriques formant une première garniture d'étanchéité 14. Quant au premier flasque 9, il comprend de préférence une portion d'accostage de section conjuguée à celle de la chemise d'étanchéité 12, ladite chemise d’étanchéité 12 venant avantageusement encercler par l'extérieur la portion d'accostage en question en configuration de test. Avantageusement, lesdits passages 11 ménagés à travers le premier flasque 9 traversent ladite portion d’accostage, comme illustré aux figures. De préférence, afin de rigidifier localement la chemise d’étanchéité 12, pour éviter qu'elle ne se déforme sous l'effet de la pression régnant au sein dudit deuxième compartiment accueillant le rotor 5, le groupe motopompe 1 comprend une bague de rigidification 15 qui enserre localement la chemise d’étanchéité 12, laquelle est ainsi interposée entre la portion d'accostage du premier flasque 9 et la bague de rigidification 15. La portion d'accostage du premier flasque 9 est avantageusement pourvue de gorges qui accueillent des joints toriques formant une deuxième garniture d'étanchéité 13 contre laquelle la chemise d'étanchéité 12 vient en appui. Grâce à la présence préférentielle de la bague de rigidification 15, le contact étanche entre la chemise d'étanchéité 12 et la garniture d'étanchéité 14 est maintenu en toutes circonstances, quel que soit le niveau de pression régnant dans le deuxième compartiment qui accueille le rotor 5 en configuration de test. Grâce à l'agencement préférentiel illustré aux figures et décrit ci-avant, la chemise d'étanchéité 12 peut être aisément démontée. Il suffit pour cela d’ôter la pièce d’obturation 10B (qui est par exemple assemblée par boulonnage à la platine 10A) puis de retirer par traction axiale la chemise d'étanchéité 12 hors de l'entrefer E et du boîtier 6. Dans le cas où une bague de rigidification 15 est mise en œuvre, il peut être nécessaire de démonter également le premier flasque 9 afin de le séparer de la carcasse latérale 8 et accéder ainsi à la bague de rigidification 15. Ainsi, une partie du boîtier 6 est aisément démontable (et remontable), de sorte que retirer la chemise d'étanchéité 12 hors du boîtier 6 nécessite un minimum d’effort. De préférence, pour extraire la chemise d’étanchéité 12 hors du boîtier 6, il suffit de démonter au maximum deux éléments du boîtier 6 formant l’étanchéité de ce dernier (par exemple, il suffit de démonter seulement la pièce d’obturation 10B et le premier flasque 9). Selon un mode de réalisation particulier, pour extraire la chemise d’étanchéité 12 hors du boîtier 6, il suffit de démonter un seul élément du boîtier 6 formant l’étanchéité de ce dernier (par exemple, il suffit de démonter seulement la pièce d’obturation 10B). Le(s)dit(s) élément(s) est/sont de préférence spécifiquement conçu(s) pour être démonté(s) aisément du reste du boîtier 6, et pour être remonté(s) tout aussi facilement avec le reste du boîtier 6. Avantageusement, le groupe motopompe 1 forme un agencement à rotor noyé, tant dans sa configuration de test que dans sa configuration de fonctionnement normal. En d'autres termes, le groupe motopompe 1 n’est avantageusement pourvu d'aucun moyen permettant d'isoler le rotor 5 du fluide pompé non seulement en configuration de test mais aussi en configuration de fonctionnement normal. Ainsi, dans la configuration de fonctionnement normal, le groupe motopompe 1 est un groupe motopompe à rotor et stator noyés, c'est-à-dire que le rotor 5 et le stator 4 sont tous deux mis au contact de fluide pompé pour assurer le refroidissement du moteur 3. Une telle conception permet de réduire la maintenance et les risques de fuite, et de conférer un haut degré de sécurité notamment pour le pompage de gaz de pétrole liquéfiés, tout en bénéficiant d'une construction simplifiée avec un nombre minimal de pièces d'étanchéité internes. Le stator 4 est en particulier avantageusement conçu pour (en configuration de fonctionnement normale) pouvoir être noyé au sein d’un fluide, de préférence un fluide non électriquement conducteur (par exemple du gaz de pétrole liquéfié). Le boîtier 6 est préférentiellement conçu pour être étanche aux fluides (et notamment étanche au fluide pompé, par exemple du gaz de pétrole liquéfié), et en particulier, le groupe motopompe 1 est avantageusement conçu pour que ladite carcasse latérale 8 se retrouve (en configuration de fonctionnement normale) en contact direct avec le fluide pompé. C’est donc, de manière préférentielle, le boîtier 6 qui assure l’étanchéité du groupe motopompe 1 au fluide pompé et non la chemise d’étanchéité 12 (tout du moins en configuration de fonctionnement normale). Le boîtier 6, même dépourvu de la chemise d’étanchéité 12, est donc de façon avantageuse conçu pour former un logement qui est étanche aux fluides, excepté bien entendu le ou les passages 11 qui permettent de faire entrer le fluide dans la pompe 2. Ledit logement étanche est préférentiellement destiné à être rempli par le fluide pompé. Ledit groupe motopompe 1 est donc préférentiellement conçu pour ne comprendre, au sein dudit logement étanche aux fluides, aucun élément sensible au fluide pompé susceptible d’être mis en contact avec ce dernier lorsque ledit groupe 1 est en configuration de fonctionnement normale, c’est-à-dire lorsque la chemise d’étanchéité 12 a été retirée. Ledit logement étanche aux fluides renferme de préférence à la fois le stator 4 et le rotor 5. Par ailleurs, le boîtier 6, même dépourvu de la chemise d’étanchéité 12, est de manière préférentielle conçu pour former un logement résistant à la pression du fluide pompé (notamment au niveau de ladite carcasse latérale 8).

Avantageusement, l’arbre d'entraînement 7 est percé axialement d'un canal longitudinal qui permet une circulation de fluide pompé en son sein. Ainsi, le fluide pompé peut pénétrer dans ledit logement en passant par les passages 11 ménagés à travers le premier flasque 9, puis circuler dans le logement, notamment dans l'entrefer E entre le stator 4 le rotor 5, pour venir ensuite pénétrer dans ledit canal au niveau d'un orifice supérieur d’entrée situé au sommet de l'arbre d'entraînement 7, lequel sommet est par exemple logé dans la pièce d’obturation 10B comme illustré. Le fluide pompé circule ensuite à l'intérieur de l'arbre d'entraînement 7 dans ledit canal, jusqu'à atteindre un orifice de sortie ménagé qui débouche à l'intérieur de la pompe 2, comme illustré aux figures.

Avantageusement, le groupe motopompe 1 comprend également une enveloppe de test 16 amovible qui, en configuration de test, est fixée de façon amovible au boîtier 6 pour délimiter un compartiment de pompage au sein duquel est logée ladite pompe 2. Ladite enveloppe de test 16 est par exemple fixée au premier flasque 9, comme illustré aux figures. L'enveloppe de test 16 comprend préférentiellement une paroi latérale 16A tubulaire qui entoure la pompe 2 et s'étend entre une extrémité fixée de façon amovible au premier flasque 9 et une extrémité opposée avantageusement fermée par un fond 16B. L’enveloppe de test 16 est assemblée de manière démontable, réversible, au boîtier 6, et plus précisément au premier flasque 9, de façon à pouvoir passer de la configuration de test à la configuration de fonctionnement normal par suppression de l'enveloppe de test 16, qui est ainsi détachée du boîtier 6 en configuration de fonctionnement normal. Avantageusement, l'enveloppe de test 16 est pourvue d'au moins deux ouvertures 17, 18 formant respectivement une entrée d'aspiration de fluide et une sortie de refoulement de fluide, entre lesquelles du fluide pompé est destiné à circuler au sein dudit compartiment de pompage. Par exemple, l'ouverture 17 formant l'entrée d'aspiration de fluide est ménagée à travers le fond 16B, tandis que l'ouverture 18 formant la sortie de refoulement de fluide est ménagée à travers la paroi latérale 16A, comme illustré aux figures. Grâce à l’enveloppe de test 16, il est possible de brancher, au niveau de l'ouverture 17 formant entrée d’aspiration de fluide, le groupe motopompe 1 (en configuration de test) à un circuit d'alimentation en eau, pour tester le groupe motopompe 1. L'eau va ainsi être aspirée par la pompe 2 et venir envahir le compartiment de pompage délimité par l'enveloppe de test 16, noyant ainsi la pompe 2 qui va refouler une partie du flux d'eau pompé dans le logement accueillant le moteur 3, de façon à créer une circulation uniquement à l'intérieur du deuxième compartiment délimité par la chemise d’étanchéité 12 et qui contient le rotor 5. L'eau va ainsi circuler jusqu'au sommet de l’arbre d'entraînement 7, à l'intérieur duquel elle va pénétrer pour être ramenée ensuite jusqu'à la pompe 2 comme illustré par la figure 1 , l'eau pompée étant refoulée hors du groupe motopompe 1 par l'ouverture 18 formant sortie de refoulement de fluide. Le groupe motopompe 1 peut ainsi être testé de manière particulièrement pratique, rapide et à moindre coût, sans nécessité d'utiliser un banc spécialisé. Ensuite, une fois les tests effectués, il suffit de retirer l’enveloppe de test 16 et la chemise d'étanchéité 12 (et les garnitures d’étanchéité 13, 14 associées) pour faire passer le groupe motopompe 1 dans la configuration de fonctionnement normal, lui permettant de pomper un fluide non électriquement conducteur, comme par exemple du gaz de pétrole liquéfié.

De préférence, en configuration de test, la chemise d'étanchéité 12 est plaquée contre le stator 4 afin de ménager un jeu, de préférence aussi important que possible, entre la chemise d’étanchéité 12 et le rotor 5, ce qui permet de favoriser une circulation optimale du fluide pompé dans l’entrefer E, et limite d’éventuelles perturbations hydrauliques et/ou électriques qui pourraient affecter la représentativité des tests. De préférence, l'épaisseur de la paroi tubulaire formant le manchon de la chemise d’étanchéité 12 est avantageusement comprise entre 0,3 et 1 ,2 mm, une épaisseur la plus petite possible étant recherchée, sans pour autant sacrifier la résistance mécanique et l’étanchéité, afin de laisser suffisamment de place dans l’entrefer E pour permettre au fluide de circuler, et limiter là encore d’éventuelles perturbations hydrauliques et/ou électriques qui pourraient affecter la représentativité des tests.

Avantageusement, le matériau non électriquement conducteur dans lequel est réalisée la chemise d’étanchéité 12 présente une résistivité électrique élevée. Ceci permet de réduire considérablement les pertes par courant de Foucault susceptibles de survenir dans l’entrefer du fait du champ magnétique tournant et qui pourraient affecter la représentativité des tests.

Avantageusement, le matériau non électriquement conducteur utilisé pour former la chemise d'étanchéité 12 est un matériau composite comprenant d'une part une matrice en polymère et d'autre part des fibres de renfort noyées dans ladite matrice. Le recours à un tel matériau composite permet en effet un excellent compromis entre le caractère non électriquement conducteur d'une part et les caractéristiques de rigidité et de résistance mécanique d'autre part. Il est en effet indispensable que la chemise d'étanchéité 12 puisse résister à des pressions élevées (par exemple de l'ordre de 20 bars ou plus) sans se déformer, ou tout du moins en conservant un niveau de déformation suffisamment faible pour ne pas rompre le contact d'étanchéité entre la chemise d'étanchéité 12 et les garnitures d’étanchéité 13, 14. Le matériau non électriquement conducteur utilisé pour former la chemise d'étanchéité 12 comprend donc avantageusement du plastique (c’est-à-dire un ou plusieurs polymères). Ledit plastique forme de préférence, en-poids, plus de 40%, plus préférentiellement plus de 50%, de la masse totale du-matériau, le reste étant par exemple formé par lesdites fibres de renfort. L’intérêt d’utiliser du plastique (de préférence renforcé de fibres de renfort noyées comme mentionné ci-avant) dans le matériau utilisé pour former la chemise d'étanchéité 12 est, outre le caractère non électriquement conducteur déjà mentionné, de pouvoir retirer ladite chemise d’étanchéité 12 aisément sans abimer le stator 4, le rotor 5, ou tout autre élément important interne au boîtier 6. De manière avantageuse, ladite chemise d’étanchéité 12 n’est pas réalisée en métal, et plus avantageusement elle ne comprend aucun métal, c’est-à-dire aucun élément métallique présentant une masse significative relativement à la masse totale de la chemise d’étanchéité 12 (par exemple, une masse significative serait supérieure ou égale à 1 %, de préférence 0,1 %). Ladite chemise d’étanchéité 12 n’est de préférence pas réalisée en acier, et ne comprend avantageusement pas de fer. Une chemise en-acier (ou autre métal) ne conviendrait pas lors de la configuration de test, puisqu’elle serait électriquement conductrice, et elle risquerait d’abimer des-composants importants au sein dudit boîtier 6 lorsque ladite chemise d’étanchéité 12 est retirée pour faire passer le groupe motopompe 1 de la configuration de test à la configuration de fonctionnement normale.

De façon particulièrement préférentielle, le polymère formant ladite matrice fait partie de la famille des polyaryléthercétone, et est par exemple constitué de polyétheréthercétone (PEEK), ou fait partie de la famille des polyimides, tandis que les fibres de renfort sont choisies dans le groupe des fibres de carbone, des fibres de verre et des fibres d'aramide. Le recours à de tels matériaux permet d'obtenir notamment les caractéristiques et avantages suivants :

- résistivité électrique élevée, afin d'éviter les pertes par courant de Foucault ;

- parfaite étanchéité à l'eau ;

- grande résistance mécanique pour supporter des pressions importantes ;

- faible épaisseur du manchon pour ne pas indûment perturber les écoulements du fluide pompé dans l'entrefer E entre le rotor 5 et le stator 4 ;

- grande précision des réalisations pour pouvoir se plaquer parfaitement sur le stator 4 et laisser le plus de jeu possible avec le rotor 5.

Les différentes mesures techniques exposées dans ce qui précède concernant la réalisation de la chemise d’étanchéité 12 permettent avantageusement non seulement d'empêcher l'eau d'aller au contact des bobinages électriques et des différentes connexions électriques du stator 4, mais également d'altérer le moins possible les caractéristiques mécaniques, électriques et hydrauliques du groupe motopompe 1 , de façon que le comportement mécanique, électrique et hydraulique du groupe motopompe 1 en configuration de test soit représentatif du comportement du groupe motopompe 1 en configuration de fonctionnement normal. L'invention concerne par ailleurs en tant que tel un procédé de fabrication d'un groupe motopompe 1 selon l'invention, et qui est par exemple conforme à la description qui précède. La description qui précède s’applique donc au procédé de fabrication de l'invention. Réciproquement, la description qui suit concernant le procédé de fabrication vaut également pour le groupe motopompe 1 en tant que tel.

Conformément à l’invention, le procédé de fabrication du groupe motopompe 1 comprend une étape de fabrication de la chemise d'étanchéité 12, au cours de laquelle un mandrin est revêtu par un matériau primaire, constitué par exemple de composants et/ou précurseurs dudit matériau non électriquement conducteur de la chemise 12. Puis ledit matériau primaire est soumis à un procédé de durcissement pour former un tube rigide entourant le mandrin. Ensuite, ledit tube rigide est séparé du mandrin pour former ladite chemise d’étanchéité 12. De préférence, le matériau primaire comprend des fibres de renfort, par exemple des fibres de carbone, qui sont bobinées sur le mandrin. Le matériau primaire comprend également un polymère ou un précurseur de polymère à l'état fluide (par exemple du PEEK ou un précurseur de ce dernier), destiné à former la matrice, avec lequel est enduit le mandrin recouvert de fibres. Le sous-ensemble formé par le mandrin recouvert de fibres et enduit de polymère (par exemple du PEEK) est ensuite soumis à un processus de durcissement et/ou réticulation, ce qui conduit à la formation d’un tube rigide en matériau composite (préférentiellement matrice de PEEK renforcée de fibres de carbone) enfilé sur le mandrin. Ledit tube rigide est alors séparé du mandrin et forme ainsi la chemise d’étanchéité 12 prête à être installé au sein du groupe motopompe 1 dans la configuration de test.

L'invention concerne enfin en tant que tel un procédé d'installation d'un groupe motopompe 1 selon l’invention, et qui est par exemple conforme à la description qui précède. La description du groupe motopompe 1 s'applique donc au procédé d'installation et réciproquement.

Le procédé d’installation en question comprend une étape de test, au cours de laquelle le groupe motopompe 1 en configuration de test est utilisé pour pomper de l'eau. Le procédé comprend, après l'étape de test, une étape de retrait de la chemise d'étanchéité 12 hors du boîtier 6 pour faire passer le groupe motopompe 1 en configuration de fonctionnement normal. Cette étape de retrait de la chemise d'étanchéité 6 s’accompagne avantageusement d'une étape de retrait de l'enveloppe de test 16 et/ou des garnitures d’étanchéité 13, 14 et le cas échéant de la bague 15.

Puis, le procédé d’installation comprend, après l'étape de retrait de la chemise d'étanchéité 12 (et le cas échéant de retrait de l'enveloppe de test 16 et/ou des garnitures d’étanchéité 13, 14 et le cas échéant de la bague 15), une étape d'implantation du groupe motopompe 1 en configuration de fonctionnement normal dans un circuit de pompage d'un fluide non électriquement conducteur, par exemple constitué de gaz de pétrole liquéfié, tels que le méthane, l’éthane ou le propane.

A cette fin, le groupe motopompe 1 en configuration de fonctionnement normal est associé par exemple à un carter 19 qui entoure ledit groupe motopompe 1 sur au moins toute sa hauteur. Ledit carter 19 forme un compartiment qui non seulement accueille le groupe motopompe 1 mais en outre contient et canalise le fluide refoulé par la pompe 2, de sorte que lesdits pompe 2 et moteur 3 sont immergés dans le fluide pompé au sein dudit carter 19.

POSSIBILITE D’APPLICATION INDUSTRIELLE

L’invention trouve son application industrielle dans la conception, la fabrication et l’utilisation de groupes motopompes.