Brevet FR3072456A1 — publié le 20190419

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne la protection contre la corrosion galvanique des pièces métalliques d'une turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine comprend de nombreuses pièces métalliques telles que des pièces en aluminium de carters de soufflante ou la virole de carter intermédiaire. Ces pièces sont sensibles à la corrosion galvanique de par leur nature. Pour limiter les effets de la corrosion des protections existent. Il s'agit notamment de couches d'anodisation, de peinture ou encore de graisse anticorrosion. L'utilisation de ces couches présente des limitations en ce qu'elles ne sont disposées que dans les zones ou le couplage galvanique est important, ces zones pouvant être endommagées par le montage (liaison brides-brides, liaisons boulonnés). De ce fait, cette corrosion galvanique entraine souvent un rebut de la pièce concernée ou bien une réparation couteuse. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention propose un système de protection contre la corrosion galvanique entre au moins une première pièce métallique de carter d'une turbomachine tel qu'un carter de soufflante et au moins une deuxième pièce métallique de carter en contact avec la première pièce métallique de carter, le matériau de la première pièce métallique de carter étant différent du matériau de la deuxième pièce métallique de carter, ledit système de protection comprenant un dispositif de contrôle du potentiel de l'au moins une première pièce métallique de carter. En contrant cette différence de potentiel, le couplage galvanique est « évité » et la corrosion galvanique est limitée. Ainsi, l'invention permet d'équilibrer les potentiels en utilisant un courant continu selon deux manières : - Remonter le potentiel le plus faible, notamment, celui des pièces en aluminium afin de réduire la différence avec les pièces en un matériau autre tel que l'acier ou le titane ; 2 - Diminuer le potentiel le plus élevé ici les pièces en matériau autre tel que l'acier ou le titane afin de réduire la différence avec les pièces en aluminium. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : 5 - le dispositif de contrôle du potentiel de la première pièce métallique de carter est configuré pour réduire un écart de potentiel entre la première et la deuxième pièce métallique de carter en faisant tendre le potentiel de la première pièce métallique de carter vers celui de la deuxième pièce métallique de carter ; 10 - le dispositif de contrôle du potentiel est un générateur de tension continue connecté à la première pièce métallique de carter, ledit générateur étant configuré pour augmenter le potentiel de la première pièce métallique de carter de manière à réduire l'écart de potentiel avec la deuxième pièce métallique de carter ; 15 - le dispositif de contrôle du potentiel est un générateur de tension continu connecté à la première pièce métallique de carter, ledit générateur étant configuré pour diminuer le potentiel de la première pièce métallique de carter de manière à réduire l'écart de potentiel avec la deuxième pièce métallique de carter ; 20 - il comprend un premier élément conducteur configuré pour amener depuis le générateur vers la première pièce métallique de carter, la tension continue générée ; - il comprend des seconds éléments conducteurs configurés pour amener depuis la première pièce métallique de carter vers d'autres pièces en 25 matériau identique la tension continue générée, lesdites pièces étant reliées entre-elles ; - les premier et/ou seconds éléments conducteurs sont constitués par une tresse de préférence enduite de graisse, ladite tresse étant fixée au carter de préférence au niveau de la zone de jonction entre la première et la 30 deuxième pièce métallique de carter ; - le dispositif de contrôle du potentiel est alimenté par un équipement électrique auxiliaire de ladite turbomachine ; 3 - l'équipement auxiliaire est une alimentation électrique d'un calculateur de ladite turbomachine, le calculateur étant disposé sur la première pièce métallique de carter. L'invention concerne également une turbomachine comprenant un système 5 de protection selon l'invention. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue 10 en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une vue schématique d'une turbomachine ; - les figures 2 et 3 illustrent des vues détaillées d'une implémentation possible d'un système de protection selon l'invention ; - la figure 4 illustre une vue détaillée d'une implémentation possible d'un 15 système de protection selon l'invention. Sur l'ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 20 On entend dans ce qui suit par « turbomachine », toute machine permettant la conversion de l'énergie thermique d'un fluide de travail en énergie mécanique par détente dudit fluide de travail dans une turbine. Plus particulièrement, ce fluide de travail peut être un gaz de combustion résultant de la réaction chimique d'un combustible avec de l'air dans une chambre de combustion. Ainsi, les turbomachines, 25 telles que décrites ici, comprennent les turboréacteurs à flux simple ou double, les turbopropulseurs, les turbomoteurs ou les turbines à gaz, entre autres. Dans ce qui suit, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation normal de l'air dans le canal de circulation d'air de la turbomachine. 30 La figure 1 est une vue schématique d'une turbomachine 100 s'étendant selon une direction axiale correspondant à l'axe principal X de rotation de la soufflante. De l'amont vers l'aval, la turbomachine 100 comprend successivement les carters extérieurs suivants : un carter d'entrée d'air 1, un carter de soufflante 2 disposé autour d'une soufflante 102, un carter intermédiaire 3 relié à des bras radiaux 4 et soutenant l'ensemble des rotors et stators de la turbomachine 100 et un carter d'inverseur de poussée 4. Dans cet exemple, la turbomachine 100 est un turboréacteur double corps double flux, mais peut bien entendu être, selon une variante, un turboréacteur monoflux et/ou monocorps. 5 Le carter intermédiaire 3 comprend une virole de carter intermédiaire 14, un bec séparateur de flux 15 séparant radialement la veine primaire V1 des gaz de la veine secondaire V2 des gaz, la virole 14 étant reliée par des portions d'aubage de redressement 104a. Bien entendu, dans le cas où la turbomachine est un turboréacteur monoflux, le carter intermédiaire ne présente pas de séparateur de flux. 10 Le carter de soufflante 2 et le carter intermédiaire 3 sont recouverts, côté extérieur, par un capot extérieur 17, généralement appelé « capot de soufflante », s'étendant axialement et azimutalement autour du carter de soufflante 2 et du carter intermédiaire 3. Ce capot extérieur 17 assure la continuité géométrique de l'extérieur de la turbomachine 100 entre l'extérieur du carter d'entrée d'air 1 et l'extérieur du 15 carter d'inverseur de poussée 4. Comme présenté en introduction les carters sont généralement en aluminium et sont sujets à la corrosion par couplage galvanique avec d'autres pièces, notamment de fixation, qui sont en matériau différent. Un tel matériau différent est par exemple le titane ou l'acier. 20 Physiquement la corrosion par couplage galvanique a pour origine une différence de potentiel électrochimique entre les matériaux des pièces en contact. Par exemple, pour un matériau en aluminium le potentiel électrochimique est de l'ordre de -0,75V alors que les pièces en contact sont en titane (potentiel de -0,15V) ou en acier (potentiel de -0,2V). Cette différence crée un phénomène de couplage 25 galvanique qui attaque l'aluminium et le détériore par un transfert d'électrons entre le matériau avec le potentiel le plus faible (ici l'aluminium) et celui avec le potentiel le plus fort (acier ou titane). Par ailleurs la vitesse et l'ampleur de la corrosion est proportionnelle à la différence de potentiel rencontré entre les matériaux. Pour contrer ce phénomène, on prévoit dans la turbomachine, en relation, 30 mais non limitativement, avec les figures 2 et 3 un système de protection contre la corrosion galvanique entre au moins une première pièce métallique de carter d'une turbomachine (carter de soufflante notamment) et au moins une deuxième pièce métallique de carter, la première pièce et la seconde pièce étant dans des matériaux 5 différents. En outre et de préférence, la première pièce et la seconde pièce sont en contact. Le matériau métallique est notamment de l'aluminium, du magnésium ou de l'acier. 5 Le système de protection comprend un dispositif 21 de contrôle du potentiel de l'au moins une première pièce. Un tel dispositif 21 permet de contrôler le potentiel de l'au moins une première pièce métallique. De manière avantageuse, le dispositif de contrôle est configuré pour réduire 10 un écart de potentiel entre la première et la deuxième pièce en faisant tendre le potentiel de la première pièce vers celui de la deuxième pièce. Selon un premier mode de réalisation, un tel dispositif de contrôle permet d'augmenter le potentiel de la première ou de la deuxième pièce métallique. A ce titre, le dispositif de contrôle est un générateur 21 de tension continue 15 est connecté à une ou plusieurs pièce(s), par exemple le carter 2 de soufflante. Un tel générateur 21 est configuré pour appliquer un potentiel à la pièce à laquelle il est connecté qui soit supérieur aux pièces en contact qui ne sont pas dans le même matériau. En considérant une première pièce de carter, la deuxième pièce en contact 20 est par exemple une des pièces servant à la visserie (en acier ou en titane). Le dispositif de contrôle est alimenté par un équipement auxiliaire de la turbomachine. Sur les figures 2 et 3, il s'agit de l'alimentation électrique du calculateur ECU de la turbomachine. Un tel calculateur est généralement disposé sur le carter 2 de soufflante. 25 De manière alternative, une telle alimentation électrique peut être constituée par tout autre équipement électrique auxiliaire de la turbomachine. Le générateur de tension continue permet de transformer une tension provenant de l'alimentation électrique en tension continue. Par exemple, le générateur est un générateur de tension continue qui permet 30 de générer une tension de 0,1 à 1,5V en fonction du couple de matériau et dont la tension est définie pour équilibrer le potentiel du couple des deux matériaux différents en contact. Sur les figures 2 et 3, il s'agit d'un boitier 211 connecté à l'alimentation de l'ECU à partir duquel une patte 212 s'étend pour venir en contact avec le carter 2 de 6 soufflante. Une telle patte 212 peut aussi être une tresse conductrice. La figure 4 illustre une telle tresse 212 fixée au carter 2. De préférence, la fixation de la tresse est effectuée à proximité de l'interface entre les deux pièces en matériau différent par une liaison 22 boulonnée afin de 5 favoriser l'équilibrage des potentiels à l'interface des deux pièces et éviter des éléments conducteurs rigides pour faire la liaison électrique entre l'ECU et le carter 2. En effet, de tels éléments rigides pourraient s'endommager ou être endommagés par le carter. En effet, la tresse n'étant pas rigide, elle permet d'amener un potentiel depuis l'ECU vers la jonction entre les pièces en évitant des contraintes mécaniques 10 sur le carter 2. De manière complémentaire, la tresse peut être enduite de graisse afin de faciliter la conduction et ainsi catalyser l'équilibrage de potentiel à la jonction entre les pièces de matériaux différents. De préférence, toutes les pièces en un matériau identique à celui du carter 2 15 de soufflante sont alimentées en courant continu soit directement en ayant des éléments conducteurs qui s'étendent depuis le générateur 21 de tension continue ou en connectant entre elles ces différentes pièces. A ce titre, on peut prévoir des seconds éléments conducteurs qui sont par exemple également des tresses conductrices. 20 Selon un second mode de réalisation, le dispositif de contrôle du potentiel est configuré pour diminuer le potentiel de la première pièce ou de la seconde pièce en matériau différent. Dans ce cas, il s'agit d'ajouter REVENDICATIONS1. Système de protection contre la corrosion galvanique entre au moins une première pièce métallique de carter (2) d'une turbomachine tel qu'un carter de soufflante et au moins une deuxième pièce métallique de carter (3) en contact avec l'au moins une première pièce métallique de carter (2), le matériau de l'au moins une première pièce métallique de carter (2) étant différent du matériau de l'au moins une deuxième pièce métallique de carter (3), ledit système de protection comprenant un dispositif de contrôle du potentiel (21) de l'au moins une première pièce métallique de carter (2). 2. Système de protection selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de contrôle du potentiel (21) de la première pièce métallique de carter (2) est configuré pour réduire un écart de potentiel entre la première et la deuxième pièce métallique de carter en faisant tendre le potentiel de la première pièce métallique de carter (2) vers celui de la deuxième pièce métallique de carter (3). 3. Système de protection selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de contrôle du potentiel (21) est un générateur de tension continue connecté à la première pièce métallique de carter (2), ledit générateur étant configuré pour augmenter le potentiel de la première pièce métallique de carter (2) de manière à réduire l'écart de potentiel avec la deuxième pièce métallique de carter (3). 4. Système de protection selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de contrôle du potentiel (21) est un générateur de tension continu connecté à la première pièce métallique de carter (2), ledit générateur étant configuré pour diminuer le potentiel de la première pièce métallique de carter (2) de manière à réduire l'écart de potentiel avec la deuxième pièce métallique de carter (3). 5. Système de protection selon la revendication 3 ou 4, comprenant un premier élément conducteur (212) configuré pour amener depuis le générateur vers la première pièce métallique de carter (2), la tension continue générée. 7 8 6. Système de protection selon la revendication 5, comprenant des seconds éléments conducteurs configurés pour amener depuis la première pièce métallique de carter (2) vers d'autres pièces en matériau identique la tension continue générée, lesdites pièces étant reliées entre elles. 5 7. Système de protection selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel les premier et/ou seconds éléments conducteurs sont constitués par une tresse de préférence enduite de graisse, ladite tresse étant fixée au carter (2) de préférence au niveau de la zone de jonction entre la première et la deuxième pièce métallique de 10 carter. 8. Système de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de contrôle du potentiel (21) est alimenté par un équipement électrique auxiliaire de ladite turbomachine. 15 9. Système de protection selon la revendication 8, dans lequel l'équipement auxiliaire est une alimentation électrique d'un calculateur (ECU) de ladite turbomachine, le calculateur (ECU) étant disposé sur la première pièce métallique de carter (2). 20 10. Turbomachine comprenant un système de protection selon l'une des revendications précédentes. 25