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1. (WO2013124578) METHOD FOR SECURING THE OPERATION OF A TURBOMACHINE
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REVENDICATIONS

1. Procédé de sécurisation du fonctionnement d'un ensemble tournant d'une turbomachine (1), lequel ensemble tournant comprend une turbine (10) dont la rotation est générée par la détente d'un fluide d'entraînement qui est destiné à s'écouler à travers la turbine (10), et une machine tournante (20) qui est entraînée mécaniquement en rotation par la turbine (10) de manière à déplacer un fluide entraîné qui est destiné à s'écouler à travers la machine tournante (20),

le procédé se caractérisant en ce qu'on anticipe le dépassement par l'ensemble tournant d'un seuil de vitesse (Ws) prédéterminé en réalisant répétitivement un cycle de prédiction au cours duquel :

- on mesure (El à E5) les grandeurs suivantes dans un intervalle de temps prédéterminé :

o une vitesse de rotation réelle (W0) de l'ensemble tournant à un instant d'observation (tO) donné dudit intervalle de temps ;

o au moins un paramètre « interaction fluide/turbine » qui est significatif de l'interaction entre la turbine (10) et le fluide d'entraînement ;

o au moins un paramètre « interaction fluide/machine tournante » qui est significatif de l'interaction entre la machine tournante (20) et le fluide entraîné ;

- on estime (E6) le couple moteur (Cm) appliqué par la turbine (10) sur l'ensemble tournant, à partir de ladite vitesse de rotation réelle (W0) et dudit au moins un paramètre « interaction fluide/turbine » ;

- on estime (E7), indépendamment de l'estimation dudit couple moteur (Cm), le couple résistant (Cr) appliqué par la machine tournante (20) sur l'ensemble tournant, à partir de ladite vitesse de rotation réelle (W0) et dudit au moins un paramètre « interaction fluide/machine tournante »;

- on élabore (E9 à E12) une valeur représentative (DC) de la différence entre ledit couple moteur (Cm) et ledit couple résistant (Cr) ;

- on calcule (E13) une vitesse de rotation de prédiction (Wl) de l'ensemble tournant à un instant de prédiction (tl) ultérieur audit instant d'observation (tO), à partir de ladite vitesse de rotation réelle (WO), de ladite valeur représentative (DC), et de l'écart de temps entre l'instant de prédiction (tl) et l'instant d'observation (tO) ;

- on détermine (E14) qu'une première condition est vérifiée si ladite vitesse de rotation de prédiction (Wl) dépasse le seuil de vitesse prédéterminé

(Ws),

et en ce qu'on opère (E16) une action sur le fonctionnement de la turbomachine (1) pour limiter l'ampleur du dépassement en vitesse de son ensemble tournant par rapport audit seuil (Ws) s'il est déterminé au cours du cycle de prédiction qu'au moins la première condition est vérifiée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine (E14) au cours du cycle de prédiction que la première condition est vérifiée si la vitesse de rotation de prédiction (Wl) est supérieure au seuil de vitesse prédéterminé (Ws).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite action (E16) opérée comprend un arrêt d'urgence de la turbomachine (1).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite action (E16) opérée comprend une modification d'au moins le débit du fluide d'entrainement en entrée (11) de la turbine (10).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réalise ladite modification de débit en déclenchant l'ouverture au moins partielle d'au moins une vanne de dérivation (40) disposée en parallèle de l'entrée (11) de la turbine (10) pour diminuer le débit du fluide d'entrainement en entrée (11) de la turbine (10).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on détermine (E8, E15) au cours du cycle de prédiction qu'une deuxième condition est vérifiée si la turbomachine (1) n'est pas en régime transitoire de fonctionnement,

et en ce que ladite action (E16) est opérée s'il est déterminé au cours du cycle de prédiction qu'au moins les première et deuxième conditions sont toutes deux vérifiées.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour élaborer ladite valeur représentative (DC) au cours du cycle de prédiction, on corrige (E9, E10) au moins un des couples estimés parmi le couple moteur (Cm) et le couple résistant (Cr) pour atténuer les bruits de mesure associés aux grandeurs mesurées.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour élaborer ladite valeur représentative (DC) au cours du cycle de prédiction, on atténue (E12) le biais de valeurs qui existe entre le couple moteur (Cm) et le couple résistant (Cr) du fait qu'ils sont estimés indépendamment l'un de l'autre.

9. Procédé selon l'ensemble des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que, pour élaborer ladite valeur représentative (DC) au cours du cycle de prédiction, on corrige (E9, E10) le couple moteur (Cm) et le couple résistant (Cr) pour atténuer les bruits de mesure associés aux grandeurs mesurées, puis on calcule (Eli) la différence (DC) entre le couple moteur corrigé (Cm') et le couple résistant corrigé (Cr'), puis on corrige (E12) cette différence (DC) pour atténuer ledit biais de valeurs.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, au cours du cycle de prédiction, on mesure (El à E3) trois paramètres « interaction fluide/turbine » qui consistent respectivement en une pression en entrée (Pe) de la turbine (10), une pression en sortie (Ps) de la turbine (10), et une température en entrée (Te) de la turbine (10) du fluide d'entraînement ; et on estime (E6) le couple moteur (Cm) à partir de la vitesse de rotation réelle (W0) et de ces trois paramètres « interaction fluide/turbine » (Pe, Ps, Te).

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il permet la sécurisation du fonctionnement de l'ensemble tournant d'une turbopompe en tant que turbomachine, ledit ensemble tournant comprenant ladite turbine (10) et une pompe en tant que machine tournante (20).

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, au cours du cycle de prédiction, on mesure (E5) un débit en entrée (Qe) de la pompe du fluide entraîné en tant que paramètre « interaction fluide/machine tournante » ; et on estime (E7) le couple résistant (Cr) à partir de la vitesse de rotation réelle (WO) et de ce débit mesuré (Qe).