Paramètres du projet
À la suite d'une évaluation hydraulique complète, Litostroj a conçu et livré de nouvelles roues Francis en s'appuyant sur des analyses CFD et EF avancées. La modernisation a éliminé les vibrations, la fissuration et le fonctionnement instable en charge partielle, a augmenté la puissance installée de 6,5 MW à 8,4 MW, et assure un fonctionnement fiable et sans incident depuis 2020.
Restaurer la confiance dans une centrale hydroélectrique centenaire
Située sur la rivière Menominee au Michigan, aux États-Unis, la centrale hydroélectrique de Sturgeon Falls produit de l'électricité renouvelable depuis plus d'un siècle. Malgré des modernisations antérieures, des problèmes d'exploitation récurrents avaient compromis la fiabilité de deux unités historiques Camelback Double Francis. En 2018, la ville de Norway a choisi Litostroj pour réaliser une refonte hydraulique complète destinée à rétablir des performances durables et un fonctionnement fiable.
Surmonter des défis hydrauliques persistants
Les remplacements antérieurs des roues n'avaient pas donné les résultats escomptés. De fortes vibrations, un fonctionnement instable en charge partielle et des fissures structurelles ont entraîné des interventions de maintenance répétées, les dernières roues atteignant la fin de leur durée de vie après seulement six ans. Le défi ne consistait pas simplement à fabriquer de nouvelles roues, mais à identifier les causes profondes de ces défaillances et à développer une solution hydraulique capable d'offrir des performances fiables sur toute la plage de fonctionnement.
Concevoir une solution conçue pour durer
Litostroj a réalisé une évaluation complète des turbines, combinant inspections sur site, essais de signature et mesures hydrauliques avec des simulations CFD avancées et une analyse par éléments finis. Sur la base de ces résultats, l'équipe d'ingénierie a développé des roues Francis entièrement nouvelles, optimisées spécifiquement pour les conditions d'exploitation de la centrale.
Au-delà de la refonte hydraulique, Litostroj a géré l'ensemble du processus de modernisation, de la fabrication et de l'installation à la correction du désalignement des pièces intégrées jusqu'à la mise en service des unités modernisées.
Conclusion
La modernisation a augmenté la puissance installée de la centrale de 6.5 MW à 8.4 MW, tout en éliminant les vibrations, la fissuration et le fonctionnement instable. Depuis leur mise en service en 2020, les unités modernisées fonctionnent de manière fluide et silencieuse, respectant ou dépassant systématiquement tous les objectifs de performance garantis. Des inspections régulières continuent de confirmer leur excellent état mécanique, sans aucun signe de cavitation ou de dommage structurel.
