Chargé de suivi d’essais systèmes mécaniquesdoc.centrale-marseille.fr/TFE/2012/TFE_maillot_2012.pdf · - 7 - 1. Introduction. Dans le présent rapport, je vais présenter le

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Ecole Centrale Marseille EDF PEI 97420 Le Port, Île de la Réunion

Travail de Fin d’Etudes

Du 10 Avril 2012 au 28 Septembre 2012

Chargé de suivi d’essais systèmes mécaniques

Mr Billy MAILLOT

3ème année, promotion 2012

Parcours MIM, Mathématiques Ingénierie et Modélisation

Tuteur école : Tuteur Entreprise : Mr Jacques LIANDRAT Mr Hubert GRAFF

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Remerciements. Je souhaite adresser mes sincères remerciements : -au signataire de ma convention, Cédric DUPUIS, le directeur de projet site, qui m’a permis d’intégrer l’équipe EDF PEI sur le site de Port Est. -à mon tuteur de stage, Hubert GRAFF, pour son accueil et sa disponibilité à chaque fois que j’en avais besoin. -aux chefs de lot essais d’EDF PEI, Michel GOMEZ et Thierry ETHEVE, pour tous leurs conseils et pour m’avoir accueillit dans leur équipe. -au lot mécanique d’EDF PEI composé de Salomon BAHAN, David BELIN et de Benoît CANTE, pour tous les conseils donnés, les enseignements et leur accueil. -aux autres membres de l’équipe d’EDF PEI:

-M. Pascal RUEBRECHT, CSPS; -Mme Joël DIAZ, contract manager; -Mme Charlène BOUVET, ingénieur QSE; -Mme Marie ROCHARD, chef de lot génie civil; -M. Dominique FÔ, chef de lot génie électrique; -Mme Imane HABCHI, essais BOP; -Mr Alban SHOENDORF, essais incendie; -Mr Christian LAUGAUDIN, essais combustible; -Mr Michel DI CERBO, essais SNCC; -Mr Denis FABIEN et Mr Jérôme LIEUTARD, surveillants électricité; -Mr Manu CATHERINE, surveillant génie civil;

Pour leur disponibilité, leur sympathie, leur accueil chaleureux, et pour leur collaboration.

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Résumé: Le stage se déroule au sein de la Centrale Thermique de Port Est, basée à l’île de la Réunion, qui est en construction. Cette centrale aura 12 moteurs diesels qui pourront injecter 219.6MW sur le réseau de l’île. Le stagiaire ingénieur fait parti de l’équipe d’EDF PEI (Production Electricité Insulaire) en charge de la maîtrise d’ouvrage sur site. Il est affecté au lot essais pour lequel il fournit des documents sur le fonctionnement de certains procédés de la centrale tels que le système eau surchauffée, le circuit fioul lourd et gazole, la collecte et le traitement des effluents, la préparation et l’acheminement de l’urée liquide. Il étudie aussi les stratégies de mise en route des systèmes qu’il étudie. De plus, il réalise des actions sur le terrain pour le lot mécanique dans le cadre du suivi du montage tels que des inspections de peinture, contrôle de la planéité du fond de réservoirs, la fermeture définitive de réservoirs, inspection de gaines... Mots clés: Procédés, montage, essais, urée, eau surchauffée, fioul lourd, gazole, traitement effluents, dépotage. Abstract: The internship takes place in a thermal power station under construction based in Reunion Island. This power station has 12 Diesels engines which will be able to produce 219.6MW. The student works in EDF IEP (Insular Electricity Production) team, which is in charge of the control of the project on the owner side. Member of the trial team, he writes documents on some processes like overheating water, gazole FOD and Heavy Fuel Oil (HFO) system, collecting and effluents treatment, urea preparation and urea distribution. Moreover, he studies some start up strategy with the trial team in order to define how to start with more efficiency some systems. In addition, he does some tasks for the mechanic team, which follows the assembly phases. For instance, he inspects painting, ducts, level of the bottom’s tank and follows the closing down of tanks. Key words: Process, assembly phase, trials, urea, overheating water, heavy fuel oil, heating oil, effluents treatment, unloading.

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Glossaire. AFD Analyse Fonctionnelle Détaillée. Ces documents sont rédigés à la suite des DSE

(Dossier Système Elémentaire). Ils décrivent schématiquement le comportement de l’ensemble des process, ainsi que leur logique de contrôle.

BOL Build Online. C’est une base de données informatique permettant d’archiver

l’ensemble des documents du projet. CIT Centre d’Ingénierie Thermique. Il s’agit d’une division d’ingénierie d’EDF chargée de

préparer les choix industriels d’EDF sur le parc des centrales thermiques, de réaliser des ouvrages neufs mais aussi de contribuer aux performances du parc de production actuel. Le CIT est présent sur site en tant qu’assistant à la maîtrise d’ouvrage pour PEI.

DSE Dossier Système Elémentaire. Ce document comporte une description textuelle d’un

système et de ses équipements. FRD Fiche de Revue Documentaire. Ce document émanant du CIT permet une critique des

documents fournis par les constructeurs MCE. ISO 14001 Il s’agit d’une norme définissant les exigences relatives à un système de management

environnemental. Il s’agit d’assurer une stratégie globale vis à vis de l’environnement. MCE Man / Clemessy / Eiffage. Il s’agit du groupement d’entreprises en charge de la

construction de la centrale. PEE Procédure d’Exécution d’Essais. Ces documents décrivent les modalités d’essais pour

chaque phase. PEI Production Electricité Insulaire. Il s’agit d’une filiale d’EDF en charge de la

production d’électricité dans les DOM (Départements d’Outre Mer). P&ID Piping & Instrumentation Diagram. C’est un plan unifilaire d’un système ou d’une

partie d’un système. PFD Plan Fonctionnel Détaillé. Schéma de principe donnant une vision globale sur le

fonctionnement d’un système. PPE Programme de Principe d’Essais. Ces documents décrivent la procédure globale de

réalisation des essais. PVRF Procès-Verbal de Récolement Fonctionnel. Les activités de montage sont organisées

autour de la notion de « lot » qui résulte d’un découpage par métier. Les essais sont organisés et réalisés par système. Le passage de « lot » à « système » passe par la réalisation d’un PVRF qui a pour but de s’assurer de la capacité d’un système et de son environnement à entrer en phase essais.

REE Relevé d’Exécution d’Essais. Chaque essai est validé par un REE. SNCC Système Numérique de Contrôle Commande. Ce système regroupe plusieurs éléments

et services permettant de mettre en œuvre une structure fonctionnelle et évolutive dont le rôle est le contrôle et la surveillance d’un process.

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Table des matières 1. Introduction 2. Présentation de l’entreprise

2.a) EDF PEI………………………………………………………… 2.b) Contexte du projet... .…………………………………………… 2.c) Le groupement MCE...…………………………………………. 2.d) Présentation de la centrale. ……………………………………... 2.d) i) Son implantation….………………………………….. 2.d) ii) Fonctionnement globale……………………………...

3. Missions pour le lot essais

3.a) Présentation du lot essais.……………………………… ………. 3.b) Déroulement des essais. .……………………………… ……….. 3.c) Description de la mission pour le lot essais…………….……….. 3.d) Présentation des systèmes GDK-BKI-BKO…………………….. 3.d) i) Description générale………………………………….. 3.d) ii) Description de chaque sous-systèmes………………. 3.e) Présentation des systèmes SES-GDH..………………………….. 3.e) i) La production d’eau surchauffée ...…………………... 3.e) ii) Pressurisation et distribution d’eau surchauffée……... 3.f) Stratégies à adopter pour le premier démarrage au HFO…………

4. Missions pour le lot mécanique

4.a) Présentation du lot mécanique……………………………………

4.b) Préparation du dépotage au fioul lourd…………………………... 4.c) Inspections réalisées……………………………………………… 5. Perspectives.

5.a) Les prochaines échéances…………………………………………

5.b) Les apports au niveau personnel…………………………………..

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6. Conclusion

7. Bibliographie

8. Annexes

Annexe 1 : calcul du temps de chauffe du réservoir 00BKO2201BA-………………… Annexe 2 : Fiche de Surveillance (FS) type………………………………………………… Fiches de surveillance N°629, N°663 et N°696................................................... Annexe 3 : dossier sur la régulation du système SES…………………………………..

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1. Introduction. Dans le présent rapport, je vais présenter le stage de fin d’études que j’ai effectué au sein de la Centrale Thermique de Port Est située à la Réunion (département 974), qui est en construction. Ce stage fait l’objet d’une convention entre l’école Centrale Marseille et l’entreprise EDF PEI (Production Electricité Insulaire). On peut noter que l’obtention de ce stage s’est fait via l’annuaire des anciens de l’école Centrale. En effet, Cédric DUPUIS, le directeur de projet site et signataire de ma convention, est un ancien de l’école (promo 1992). Ce stage s’est donc passé au sein de l’équipe EDF PEI qui est le maître d’ouvrage du chantier. Pour être précis, le maître d'ouvrage est l'entité porteuse du besoin, il définit l'objectif du projet, son calendrier et le budget consacré à ce projet. Il est celui qui commande le produit et son rôle essentiel est de fixer les objectifs du produit à réaliser en matière de « coût-délai-performance ». Dans le cadre du projet de la centrale thermique de Port Est, il est amené à suivre la phase travaux et la phase essais, et effectue les paiements. Pour la période de stage j’étais affecté au lot essais, mais aussi au lot mécanique pour lequel je réalisais des missions de terrain. J’ai donc eu la possibilité d’avoir une partie plutôt « études », où je travaillais pour le lot essais et une partie plutôt « pratique » où je travaillais pour le lot mécanique. Dans la suite, je vais dans un premier temps présenter le contexte dans lequel s’inscrit le stage, les entreprises intervenantes, le fonctionnement général de la centrale et, dans un second temps, je présenterai les missions que j’ai réalisé pour le lot essais et le lot mécanique.

Vue aérienne du site

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2. Présentation de l’entreprise.

2.a) EDF PEI.

EDF PEI (Production d’électricité Insulaire) est une filiale à 100% d’EDF. Cette dernière est destinée à gérer la production d’électricité dans les DOM. Elle a été crée en 2006 dans le but de construire les six nouvelles centrales thermiques prévues par la Programmation Pluriannuelle des Investissements (PPI) arrêtée par le ministère de l’industrie. Cette filiale a pour ambition de créer un modèle de production et d’exploitation/maintenance répondant aux attentes : -de la société par l’excellence du service rendu, -du personnel par la qualité du dialogue social et des conditions de travail, -d’EDF SA par la performance de l’outil industriel et des résultats opérationnels. Sur la centrale de Port Est, EDF PEI est le maître d’ouvrage de la centrale et sera le futur exploitant. Tout au long du chantier, EDF PEI sera présent. Ses équipes qui recouvrent les métiers du génie civil, du génie électrique, du génie mécanique et des essais assistent au chantier en effectuant des missions de surveillance. Placés sous la direction technique assurée par les chefs de lot d’EDF CIT (Centre d’ Ingénierie Thermique), elles ont un regard critique sur les différentes installations et sur le choix de montage. De plus, si un point technique semble incohérent avec les objectifs d’exploitation du site et que celui-ci n’a pas été spécifié au niveau du contrat, des modifications peuvent être apportées avant que ne débutent les phases de montage concernées. Ainsi, le site est constamment inspecté par les équipes d’EDF dans le but d’aboutir à une centrale fiable et sûre.

2.b) Contexte du projet. Les besoins énergétiques sont en constante augmentation à l’île de la Réunion. En effet, la consommation électrique des particuliers augmente en moyenne chaque année de 3,1 %, ce taux restant stable d’une année sur l'autre (source : INSEE). De ce fait, les capacités de production d’électricité se doivent d’être développées pour pouvoir répondre à ce besoin. Dans cette optique, la centrale thermique de Port Est permettra à terme d’apporter une réponse à ce besoin mais permettra aussi le remplacement de la centrale de Port Ouest qui arrive en fin de vie. Bien qu’il y ait une forte volonté politique à la Réunion de progresser vers une maîtrise et une indépendance énergétique, celle-ci se doit de posséder des systèmes de production efficaces pouvant s’adapter rapidement à la demande du réseau électrique, ce que n’apporte pas forcément les sources d’énergies renouvelables telles que l’énergie éolienne ou le solaire. Les centrales thermiques fonctionnant avec des moteurs diesel présentent une flexibilité qui peut faire face aux variations rapides en matière de demande d’énergie.

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La centrale de Port Est comporte 12 moteurs diesel permettant une capacité de production d’environ 12*18,3MWh=219.6MWh. Ces moteurs ont été conçu pour fonctionner au fioul lourd en régime normal et au gazole lors d’un premier démarrage ou lors d’une opération de vidange avant un arrêt long programmé. Le site de Port Est aura une capacité de stockage de fioul d’environ 45000m^3, ce qui permettra d’avoir une possibilité énergétique à 85% de la pleine puissance pour 73jours. Concernant le gazole, la capacité de stockage est d’environ 1260m^3. On peut noter qu’actuellement (août 2012), nous avons sur site 12000m^3 de fioul lourd et 300m^3 de gazole stocké.

2.c) Le groupement MCE. Afin de renouveler son parc de production électrique et d’augmenter ses capacités de production dans les régions insulaires, EDF PEI a lancé en 2008 un appel d’offre pour la construction de 5 centrales thermiques « clef en main » pour les sites de la Corse, de la Guadeloupe, de la Guyane et de la Réunion. Le terme « clé en main » signifie que le maître d’œuvre s’engagera à livrer des ouvrages complets et fonctionnels, depuis la conception jusqu’à la Mise en Service Industrielle (MSI). Ainsi, c’est le groupement dit MCE incluant MAN Diesel & Turbo, Clemessy et Eiffage TP qui remporte le marché. De ce fait, ces trois entreprises, ayant chacune leur domaine et leur savoir faire, doivent livrer à EDF PEI des centrales fonctionnelles respectant strictement les spécifications techniques émises dans le contrat.

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On peut noter que la maîtrise d’œuvre d’ensemble revient à MAN Diesel & Turbo qui est le concepteur de la centrale. Les différentes spécialités du groupe MCE sont les suivantes : - MAN Diesel & Turbo : étude mécanique, - Clemessy : génie électrique, - Eiffage TP : génie civil. Enfin, ce groupement fait lui même appel à de nombreux sous-traitants. En effet, d’ici la fin du chantier ce sera environ 150 entreprises qui seront intervenues pour la construction de la centrale de Port Est.

2.d) Présentation de la centrale. 2.d)a) Son implantation. La centrale est située sur la baie du Port Est. Nous présentons ici comment est faite sont implantation suivant chaque zones.

� Zone 1 : zone d’échappement des fumées, cheminées, cellules moteurs, salle de commande.

Bât. urée Cheminée sud Cheminée nord

huilerie/déchetterie Bât. compresseur

Transformateur Tranche 7 à 12 Bât. Eau Tranche 1 à 6 Principal surchauffée Salle de commande

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� Zone 2 : Le parc à fioul, le bâtiment combustible et le bâtiment traitement des effluents.

Réservoir HFO épuré Bât. Traitement des effluents Réservoirs gas-oil Réservoir HFO 1 Réservoirs effluents

Réservoir HFO 2 Réservoir HFO 3 Réservoirs d’huile Bât. combustible

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� Zone 3 : Le parc à eau, l’atelier magasin, le bassin d’orage sud, le bâtiment administratif et le poste de garde.

Réservoir Réservoirs Réservoirs Incendie eau industrielle eau déminéralisée

Bât. administratif Atelier magasin

Parking

Poste de garde

Bassin d’orage nord

Bât. incendie

Bât. Traitement d’eau

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2.d)b) Fonctionnement global. D’un point de vue global, nous avons sur site 12 moteurs diesel, qui couplés à un alternateur, permettent la production d’électricité à 11000V. Par la suite, on va injecter cette électricité sur le réseau. Pour ce faire, on l’élève à 23000V via un transformateur situé dans le poste dit « poste PIM ». Pour être plus précis, un groupe Diesel (moteur Diesel accouplé à un alternateur) a pour fonction de produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie calorifique dégagée par une combustion. L'énergie calorifique est transformée en énergie mécanique qui repousse un piston dans son cylindre. Le mouvement de translation des pistons est traduit en un mouvement de rotation de l’arbre du moteur qui est accouplé à l’arbre de l’alternateur. Ce dernier transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. L’énergie électrique ainsi produite est évacuée vers un transformateur puis vers un poste de distribution (poste PIM) avant départ sur les lignes. Les gaz d’échappement de chaque moteur sont évacués vers les cheminées. Chaque groupe est « casematé » et implanté dans une cellule individuelle du bâtiment usine. L’ensemble constituant le groupe Diesel et les auxiliaires dédiés à ce groupe (circuit d’alimentation en combustible, circuit de graissage du moteur, circuits de refroidissement…) est appelé : « une unité de production ». Elle compte en outre un nombre important d’installations auxiliaires permettant de répondre aux fortes exigences environnementales : système de dessalement d’eau de mer, installation de préparation d’urée liquide, dénitrification des gaz d’échappement, traitement des effluents…

Premiers kW produits par le groupe 1 (semaine 28)

Le P&ID (Piping & Instrumentation Diagram) global montrant le fonctionnement de la centrale est le suivant :

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3. Missions pour le lot essais.

3.a) Présentation du lot essais. Le lot essais d’EDF PEI présent sur le site est en charge du suivi des essais des divers modules de la centrale en construction. Le déroulement des essais se fait lorsque la phase de montage mécanique et électrique est terminée. La phase « essais » commence lorsqu’un PVRF (Procès Verbal de Récolement Final) se trouve validé par les différentes parties et qu’il n’y a pas de point bloquant pour débuter les essais. Les essais permettent en fait de vérifier le bon fonctionnement d’un système. Pour ce faire, on va d’abord vérifier les équipements élémentaires pour ensuite pouvoir intégrer les fonctions élémentaires et pour, enfin, terminer par les séquences et les tests globaux. Ils se déroulent suivant des Procédures d’Exécution d’Essais (PEE) qui donnent lieu à des Relevés d’Exécution d’Essais (REE) qui donnent les résultats des essais : -TSR : Total Sans Réserves, -TAR : Total Avec Réserves, -PSR : Partiel Sans Réserves, -PAR : Partiel Avec Réserves. Pour pouvoir mettre en condition le système et son environnement proche, des préparations doivent préalablement être faites ainsi qu’une analyse de risques. Toutes ces actions à mener sont données dans le Programme de Principe d’Essais (PEE). L’essayeur mandaté par le maître d’œuvre doit bien évidemment consulter le PEE du système, et le chargé de suivi d’essais d’EDF se doit de contrôler que les besoins en amont des essais sont remplis. 3.b) Déroulement des essais. La phase essais d’un système se découpe en quatre parties. Leurs descriptions est données ici.

� les essais préliminaires : Durant cette phase on effectue les contrôles suivants : -Vérification des certificats de fin de montage, -Vérification des tests mécaniques et électriques, -Vérification des certificats de calibration des appareils de mesure, -Inspection visuelle des équipements, conformité de montage avec les P&ID.

� les essais à blanc : Pendant la phase des essais à blanc on va vérifier les séquences par la simulation des signaux au départ des instruments.

� les essais partiels : Durant cette phase on va mettre partiellement en charge les systèmes.

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� les essais en fonctionnement : Enfin, on va essayer en charge le système et on va relever les paramètres de fonctionnement. Cette présentation du lot essais étant faite, je vais maintenant présenter la mission que j’ai du effectuer pour le lot essais en temps que chargé de suivi d’essais système mécanique.

3.c) Description de la mission pour le lot essais. Pour commencer j’ai du étudier certains systèmes de la centrale. Cette phase d’études était nécessaire afin de comprendre la logique mise en place au sein de cette dernière. Les systèmes qui m’ont été confiés pour étude étaient :

-le circuit et le dépotage fioul « GDK-BKI-BKO-BK+ », -le système eau surchauffée « SES »,

-la préparation et le stockage de l’urée « SIN », non présenté ici, -le circuit d’huile « GDG », non présenté ici, -le traitement et la collecte des effluents « SEH-TEU », non présenté ici, Cette phase d’études étant faite, j’ai du rédiger des documents descriptifs de chacun des systèmes étudiés. Ces documents permettront aux autres chargés de suivi d’essai d’EDF de prendre en main plus rapidement les systèmes dont ils doivent suivre les essais. Ces études ont trouvé leurs applications lorsque j’ai du réfléchir avec le chef de lot essais quant à la stratégie à adopter pour le premier démarrage au fioul lourd (HFO). En effet, il se trouve que les systèmes que j’ai étudié doivent être mis en route pour ce premier démarrage (notamment le Système Eau Surchauffée « SES » et le circuit fioul lourd « GDK-BKO »). Ainsi, dans ce qui suit, je vais d’abord faire une brève présentation des systèmes GDK-BKO et SES. Cette présentation permettra au lecteur de mieux comprendre la stratégie qui sera adoptée pour le premier démarrage au HFO. 3.d) Présentation des systèmes GDK-BKI-BKO.

3.d)a) Description générale.

Le circuit dénommé GDK est le circuit commun de distribution de combustibles (HFO et FOD) de toute la centrale. Il alimente ainsi les 12 moteurs des 12 lignes de production de la centrale. Il alimente également en gazole la chaudière auxiliaire, le groupe électrogène de secours et les motopompes incendie. Ce circuit regroupe essentiellement : - Les réservoirs de stockage journalier du Fuel Lourd (FO2), - Les modules de circulation (distribution et pressurisation) du Fioul Domestique (FOD) et du FO2, - Le traitement du FO2 et ses circuits de retour aux réservoirs de stockage primaires FO2, - L’alimentation en combustible des moteurs (module Booster). Ci-dessous le schéma de principe du système GDK :

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Les systèmes BKO et BKI désignent respectivement les réservoirs de stockage primaires FO2 ( au nombre de 3) et les réservoirs de stockage de Fioul Domestique ( au nombre de 2).

3.d) b) Description de chaque sous-système.

Pour faciliter la compréhension de ce système, le lecteur est invité à consulter le schéma PFD (Plan Fonctionnel Détaillé) qui se trouve à la page suivante. En effet, dans ce qui suit, chacun des modules présents sur ce schéma seront présentés.

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� Description du système BKO. Le système BKO regroupe les trois réservoirs dis primaires de la centrale. Le stockage fioul lourd de la centrale est prévu dans ces trois réservoirs primaires. En exploitation un seul réservoir est utilisé dans le process de centrifugation, les deux autres réservoirs assurant la décantation du combustible. L’alimentation des centrifugeuses FO2 et le retour du combustible des modules de centrifugation se fait à partir du même réservoir primaire de stockage fioul lourd. Les opérations de permutation sur un autre réservoir de stockage sont effectuées par changement du mode d’exploitation, les vannes se positionnant d’elles mêmes en fonction de ce dernier. Chaque réservoir primaire de stockage fioul lourd est équipé d’un réchauffeur de masse assurant le maintien en température du combustible dans le réservoir à une température minimum de 40°C pour faciliter la décantation et d’un réchauffeur de bouche permettant d’élever le fioul lourd à la température de pompage (45°C). Le réchauffeur de masse est alimenté en eau surchauffée, le débit étant régulé par une vanne thermostatique. Le réchauffeur de bouche est alimenté en eau surchauffée via un échangeur, la circulation de l’eau surchauffée est contrôlée par une vanne de régulation disposée en entrée du réchauffeur. De plus ces réservoirs sont équipés d’un indicateur de niveau visible et d’une chaîne de mesure de niveaux. Le schéma de principe du système est le suivant :

� Description du système BKI. Le système BKI regroupe les 2 réservoirs de stockage gazole FOD de la centrale.

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En fonctionnement normal, un seul réservoir est utilisé, l’alimentation du module de circulation boucle gazole et le retour de la boucle commune de circulation gazole se faisant sur le même réservoir. Les opérations de permutation sur un autre réservoir sont effectuées par changement du mode d’exploitation, les vannes se positionnant d’elles-mêmes en fonction de ce dernier. L’isolement de chacun des réservoirs est possible pour les opérations de maintenance tout en conservant le fonctionnement de la centrale. Ces réservoirs de stockage gazole sont équipés d’un indicateur de niveau visible et d’une chaîne de mesure de niveaux. Le schéma de principe d’un des deux réservoirs BKI est le suivant :

� Description du système GDK.

� Centrifugation fioul lourd.

La centrale dispose de cinq centrifugeuses identiques permettant d’épurer le fioul lourd issu des réservoirs primaires. Le dimensionnement des centrifugeuses est suffisant pour n’en utiliser que trois en fonctionnement, les deux autres servants en secours. Le schéma de principe d’une des cinq centrifugeuses est le suivant :

Pressurisation de la boucle FOD

- 19 -

� Réservoirs journaliers de stockage de fioul lourd. Après traitement par centrifugation, le fioul lourd est transféré et stocké dans deux réservoirs journaliers de fioul lourd calorifugés. Les deux réservoirs sont dimensionnés, globalement, pour une autonomie de 24 heures pour l’ensemble des groupes installés à terme en fonctionnement à 80 % de la Puissance Maximale Continue (PMC) avec un coefficient d’utilisation de 80 %. Chaque réservoir est équipé d’un réchauffeur de masse alimenté en eau surchauffée dont le débit est régulé par l’intermédiaire d’une vanne thermostatique. La température du réservoir est maintenue à 60°C. En exploitation un seul réservoir est utilisé, le retour fioul lourd épuré provenant des modules de centrifugation est renvoyé sur un seul des deux réservoirs. De même, l’alimentation des modules de pressurisation du réservoir de mélange boucle fioul lourd et le retour des boucles de pressurisation fioul lourd se font sur le même réservoir. Nota : il est possible de transférer le fioul épuré des réservoirs journaliers vers les réservoirs primaires via deux pompes permettant un fonctionnement en normal secours. Le schéma de principe est le suivant :

Echangeur de chaleur

Débourbage de la centrifugeuse

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� Alimentation du moteur en combustible. Cette fonction permet d’alimenter le moteur en combustible. Plusieurs sous-ensembles sont identifiés assurant chacun une fonction précise, notamment : -Le choix du combustible utilisé (FO2/FOD), -La filtration du combustible, -Réservoir de mélange (« mixing tank »), -La pressurisation de la boucle d’alimentation, -La régulation en viscosité/température du combustible, -La filtration de sécurité, -La réfrigération du FOD, -Le rinçage du circuit au FOD. Le schéma principe est le suivant :

viscosimètre

Pompes d’alimentation

Mixing tank

Filtre

Boucle FOD

Boucle FO2

Module d’alimentation du moteur en combustible

Depuis centrifugeuse

Retour vers journaliers

Vanne sélection FO2/FOD

Filtres

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� Traçage du fioul.

Le traçage du circuit fioul lourd est maintenu en service pendant le fonctionnement du moteur et groupe à l’arrêt (en cas de circulation du combustible). Ce dernier permet de réduire la viscosité du fioul dans les tuyauteries calorifugées et permet aussi de le maintenir à une température de 60°C. Le schéma de principe du traçage est le suivant :

Maintenant que cette présentation des systèmes GDK-BKI-BKO est faite, nous pouvons nous intéresser au système eau surchauffée.

3.e) Présentation des systèmes SES-GDH. Je vais maintenant présenter le système SES-GDH. L’étude de ce système a fait l’objet d’une présentation orale pour le directeur de projet site, le directeur du chantier, et les chefs de lot, le mardi 26 Juin 2012. Ce système est nécessaire pour le bon fonctionnement de certains procédés de la centrale. En effet, il sert par exemple à chauffer le fioul lourd et le fioul épuré dans les réservoirs, à chauffer l’huile arrivant en amont des centrifugeuses d’huile, à chauffer les bassins de collecte d’effluents… Pour faciliter la compréhension de ce système, le lecteur est invité à consulter le schéma principe que j’ai réalisé pour l’équipe d’EDF PEI sur site qui se trouve à la page suivante. En effet, dans ce qui suit chacun des modules présents sur ce schéma seront présentés.

Laine de roche

Traçage eau surchauffée

Tôle alu.

Tuyauterie à tracer

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Le système SES est constitué de deux fonctions principales : - la production d’eau surchauffée (GDH), - la distribution d’eau surchauffée aux consommateurs (SES). Nous allons donc voir en quoi consiste chacune de ces fonctions.

3)e) i) La production d’eau surchauffée (GDH). La production d’eau surchauffée est un circuit mixte « commun » et « tranche ». La production par la chaudière auxiliaire à brûleur FOD est un circuit commun (unique pour l’ensemble de la centrale) : il n’y a qu’une seule chaudière auxiliaire. La production par les chaudières de récupération est un circuit tranche : il y a autant de chaudières de récupération que de moteurs (*12). Le circuit GDH, tout comme le circuit SES, utilise l’eau déminéralisée issue du circuit de traitement de l’eau de mer (SDA sortie du 3ème étage d’osmose inverse) distribuée par le circuit SDR. La capacité de la chaudière auxiliaire est de 1 500 kW pour la centrale. La capacité de chaque chaudière de récupération est de 900 kW à 100% de charge du moteur, soit 10 800 kW pour l’ensemble de la centrale.

Pour la réalisation des essais, il a été choisi de découper cette fonction en deux sous systèmes : -GDH-001 : Sous-système Production d'eau surchauffée par la chaudière auxiliaire, -GDH-002 : Sous-système Production d'eau surchauffée par la chaudière de récupération.

� Pour GDH-001 : production d’eau surchauffée avec la chaudière auxiliaire. Le sous-système fonctionnel assure la production d’eau surchauffée lorsque les chaudières de récupération sont en sous-production par rapport à la consommation. Ce peut être le cas si la charge des moteurs ne permet pas aux chaudières de récupération d’être capacitaire ou si tout ou une partie des chaudières de récupération sont hors service (mode de marche dégradé). Ce sous-système englobe deux pompes de circulation (pour autoriser un fonctionnement normal secours) et la chaudière à brûleur :

Chaudière à brûleur

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� Pour GDH-002 : Production d’eau surchauffée avec la chaudière de récupération. Ce sous-système fonctionnel constitue le moyen principal de production d’eau surchauffée. Il existe un mode de fonctionnement principal dans lequel l’eau surchauffée produite par chaque chaudière de récupération est « mutualisée » sur tout le circuit GDH+SES et un second mode de fonctionnement dans lequel l’eau surchauffée produite reste au sein de la tranche concernée (mode îlotage). Un échangeur refroidisseur (XXGDH0001EX-) permet d’évacuer le surplus de chaleur lorsque les chaudières de récupération sont en sur-production. Cet échangeur refroidisseur permet d’évacuer le surplus d’énergie grâce aux aéroréfrigérants du circuit GDW (eau HT moteur). Pour chaque tranche, ce sous-système englobe une pompe de circulation, une chaudière de récupération et un échangeur refroidisseur. Le schéma principe est le suivant :

Nous allons maintenant voir les différents modules que regroupe la fonction « pressurisation et distribution d’eau surchauffée ».

3)e) ii) La pressurisation et la distribution d’eau surchauffée. Comme son nom l’indique ce système va permettre la pressurisation du circuit eau surchauffée et la distribution de cette eau. On doit pressuriser le circuit car dans les barillets, l’eau doit rester sous forme liquide. En effet, dans le barillet chaud (« collecteur chaud »), elle est à 170°C et dans le barillet froid (« collecteur de retour »), elle est à 150°C. Ainsi, le système a été dimensionné pour avoir une eau à 17 bar dans le barillet chaud et une eau à 15 bar dans le barillet froid. De plus, la pressurisation et la distribution d’eau surchauffée est un circuit mixte « commun » et « tranche » car :

- 24 -

- la pressurisation est un circuit commun : il y a deux circuits pour l’ensemble de la centrale, - la distribution d’eau surchauffée vers le système de dissolution d’urée est un circuit commun car il y a un seul circuit pour l’ensemble de la centrale, - la distribution d’eau surchauffée vers les consommateurs « centrales » (réservoir de stockage FO2, réservoir primaire FO2, réservoir de service FO2, séparateurs F02, fosse de traitement des boues, réservoir à boues, traçage commun) est un circuit commun : il y a un seul circuit pour l’ensemble de la centrale, - la distribution d’eau surchauffée vers les consommateurs « groupes » (traçage groupe, séparateur à huile, réchauffeur final combustible, réchauffeur GDW) est un circuit tranche : il y a autant de circuits que de moteurs (12), - la distribution d’eau surchauffée vers le réservoir de récupération des égouttures est un circuit commun (1 circuit pour chaque groupe de 3 moteurs). Pour la réalisation des essais, il a été choisi de diviser cette fonction en sept sous-fonctions : - SES-001 : Sous-système Pressurisation et distribution d'eau surchauffée, - SES-002 : Sous-système Traçage eau surchauffée, - SES-003 : Sous-système Distribution eau surchauffée pour dissolution d’urée, - SES-004 : Sous-système Distribution eau surchauffée pour moteurs 1 à 3, - SES-005 : Sous-système Distribution eau surchauffée pour moteurs 4 à 6, - SES-006 : Sous-système Distribution eau surchauffée pour moteurs 7 à 9, - SES-007 : Sous-système Distribution eau surchauffée pour moteurs 10 à 12. La présentation de chacune des sous-fonctions va maintenant être faite.

� Pour SES-001 : « Sous-système Pressurisation et distribution d'eau surchauffée ». Ce sous-système fonctionnel assure le conditionnement de l’eau surchauffée. Il a pour objet de maintenir les caractéristiques physiques comme la pression, la température, le niveau d’eau dans le vase d’expansion et son conditionnement chimique par injection d’un inhibiteur de corrosion. Deux modules d’expansion sont installés sur le circuit commun de conditionnement de l’eau surchauffée, un module est en service l’autre en secours, en exploitation un seul module d’expansion est utilisé. Ils assurent le : - maintient d’un niveau constant dans les réservoirs d’expansion, - le traitement de l’eau d’appoint, - le réchauffage et la régulation de la température de l’eau surchauffée entre 110°C et 120°C dans les réservoirs d’expansion, - la pressurisation et la régulation de la pression entre 13,5 bar et 15 bar dans le collecteur de retour (« collecteur froid »). Le schéma principe est le suivant :

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� Pour SES-002 : « Sous-système Traçage eau surchauffée ».

Ce sous-système fonctionnel assure l’alimentation des consommateurs communs centrale. Il alimente les séparateurs centrifuges fioul lourd, les réchauffeurs du parc de stockage, le chauffage des tuyauteries par traçage, et le poste traitement des boues. Il comprend un module constitué de deux électro-pompes distribuant l’eau surchauffée vers le parc de stockage de combustible, une pompe est en service, l’autre reste en réserve. La pression différentielle est contrôlée par un convertisseur de fréquence qui fait varier la vitesse pour adapter le débit à toutes les plages de fonctionnement possible. Les utilisateurs dans le parc de stockage du FO2 sont: -les réchauffeurs de masse et de bouche des tanks de stockage FO2 et boues, -les séparateurs centrifuges FO2, -le poste de traitement des boues, -les traçages pour le réchauffage des tuyauteries, -le réchauffage des réservoirs d’expansion. Le schéma principe est le suivant :

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� Pour SES-003 : distribution eau surchauffée pour dissolution de l’urée. Ce sous-système fonctionnel assure le poste de conditionnement de la solution urée. Il comprend un module constitué de deux électro-pompes. Il alimente le poste de conditionnement de la solution urée, lorsqu’une électro-pompe est en service, l’autre reste en réserve. La vanne 3 voies de régulation de température maintient une température constante de 105°C à l’entrée des électro-pompes. Le schéma de principe est le suivant :

� Pour SES-004, SEH-005, SEH-006, SEH-007 : Distribution eau surchauffée pour moteurs 1 à 3, 4 à 6, 7 à 9, 10 à 12.

Ce sous-système fonctionnel assure l’alimentation des groupes moteurs en eau surchauffée. L’installation comporte quatre modules regroupant chacun trois moteurs. Chaque module est équipé de deux électro-pompes de pressurisation, une est en service, l’autre reste en réserve. La pression différentielle est contrôlée par un convertisseur de fréquence qui fait varier la vitesse pour adapter le débit à toutes les plages de fonctionnement possible. Les utilisateurs groupe sont: -réchauffeur eau Haute Température (H.T.) moteur, -réchauffage du FO2, -séparateur centrifuge huile, -traçage pour réchauffage des tuyauteries, -les caisses de récupération des égouttures (fuites de combustible moteur). Le schéma principe est le suivant :

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Maintenant que ces présentations sont faites, nous allons pouvoir définir des stratégies de démarrage au HFO (Heavy Oil Fuel).

3.f) Stratégie à adopter pour le premier démarrage au HFO. Nous avons vu précédemment que pour produire de l’eau surchauffée que nous disposons d’une chaudière auxiliaire et de chaudières de récupération. Hors, il se trouve que pour démarrer au HFO, nous nous devons d’avoir une certaine quantité d’eau surchauffée et qu’à priori la chaudière auxiliaire n’aura pas la capacité suffisante. Nous allons ici réaliser les bilans de puissance afin de voir quelle stratégie nous devons adopter sachant que sur site nous disposerons d’au mieux d’une chaudière de récupération et d’une chaudière auxiliaire (on peut par exemple faire fonctionner un groupe au gazole).

� Bilan de puissance.

� Pour la production d’eau surchauffée. Sur site nous disposons d’une chaudière auxiliaire d’une capacité de 1500kW (donnée constructeur). De plus, nous disposons au mieux d’une chaudière de récupération qui selon la charge du moteur peut générer une certaine quantité d’eau surchauffée : Charge du moteur Puissance fournie par la chaudière de

récupération 100% 900 kW 85% 777 kW 70% 687 kW

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� Consommateurs d’eau surchauffée.

Les consommateurs d’eau surchauffée sont les suivants : Consommateurs Puissance consommée

pour 12 groupes Disponibilité sur site au 08/2012

Puissance consommée sur site pour le 1er démarrage au HFO

Réchauffeur de masse réservoirs primaire

642kW*3 Un seul disponible 642kW*1

Réchauffeur de bouche

138kW*1 Un seul disponible 138kW*1

472 kW*3 au démarrage 472 kW*1 au démarrage Centrifugeuse fioul lourd

142 kW*3 en fonctionnement normal

Une seule disponible


Réchauffeur de masse réservoir journaliers

46 kW*2 Une seule disponible 46 kW*1

Réchauffeur réservoir de boues et d’égouttures

56 kW*2 Les deux réservoirs sont disponibles

56 kW*2

Réchauffeur de fosse d’effluents liquide

253 kW*2 Les deux bassins sont disponibles

253kW*2

Réchauffeur de fosse d’effluents huileux

2 kW*2 Les deux fosses sont disponibles

2 kW*2

Réchauffeur des vases d’expansion

80 kW*2 Les deux vases sont disponibles

80kW

Traçage

420 kW Disponible 420 kW

Réchauffeurs finaux de fioul

182 kW*12 2 groupes disponibles donc 2 potentiellement disponibles

2*182 kW

Eau HT 78 kW *12 2 groupes disponibles donc 2 potentiellement disponibles

2*78 kW

Réchauffeur entrée des centrifugeuses d’huile

79 kW *12 2 groupes disponibles donc 2 potentiellement disponibles

2*79 kW

Réchauffeur des modules de récupération des boues et des égouttures

2 kW *4 2 groupes disponibles donc 1 potentiellement disponible

1*2 kW

Préparation de l’urée

600kW Non disponible 0kW

9450kW au démarrage 3100kW au démarrage pour 2 moteurs

TOTAL

8460kW en fonctionnement

2770kW en fonctionnement pour deux moteurs

Conso. moteur

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La conclusion quant à ce bilan de puissance est que la situation sur site ne permet pas un démarrage normal. En effet, nous avons besoin de 3100kW d’eau surchauffée et si nous considérons 1 groupe au FOD et la chaudière auxiliaire, cela nous fera 1500+777*1=2277kW. Il est donc nécessaire de rechercher d’une stratégie pour ce premier démarrage car sur site nous avons au mieux 2 groupes disponibles et une chaudière auxiliaire.

� Exemples de stratégies à mettre en place. A la vu des résultats précédent, nous pouvons proposer une stratégie de démarrage adaptée à la situation sur site.

� Stratégie N°1 : Séparation des procédés.

Une première stratégie consiste en une séparation des procédés. En effet, on peut par exemple remplir un réservoir journalier dans un premier temps et ensuite alimenter le moteur en HFO épuré dans un second temps. Nous allons voir si cette stratégie peut permettre un démarrage avec qu’un seul groupe et une chaudière auxiliaire. Pour voir cela, nous réalisons des bilans de puissance. - Pour le remplissage d’un réservoir journalier. Dans ce cas, on peut chauffer qu’un seul bassin de collecte, qu’un seul réservoir de boues et qu’une seule fosse d’effluent huileux car on aura que des effluents contaminés par du HFO (le système de traitement des effluents peut autoriser ce fonctionnement). De plus, on utilisera qu’une seule partie du traçage des circuits (on tracera les tuyauteries partant du réservoir primaire jusqu’au réservoir journalier), ce qui représente environ 25% du circuit de traçage total. Consommateurs Puissance consommée sur site pour le 1er

démarrage au HFO Réchauffeur de masse réservoirs primaire 642 kW*1 Réchauffeur de bouche 138 kW*1

472 kW*1 au démarrage

Centrifugeuse fioul lourd


Réchauffeur de masse réservoir journalier 46 kW*1 Réchauffeur réservoir de boues et d’égouttures

56 kW*1

Réchauffeur de fosse d’effluents liquide (bassins de collecte)

253 kW*1

Réchauffeur de fosse d’effluents huileux 2 kW*1 Réchauffeur des vases d’expansion 80 kW Traçage

0.25*420 kW (25% de 420kW)

1794 kW au démarrage Total 1454 kW en fonctionnement normal

- 30 -

Comme nous avons ici qu’une chaudière auxiliaire de 1500kW pour chauffer cette partie le résultat n’est pas satisfaisant. Une correction possible est de couper le chauffage au niveau du bassin de collecte et du réservoir de boues et d’égouttures au démarrage, ce qui emmène la puissance calorifique nécessaire à 1794kW-253kW-56kW=1485kW. - Pour l’alimentation des consommateurs du moteur 1. Ici, nous supposons que notre réservoir journalier est plein de fioul épuré. Ainsi, nous coupons les alimentations en eau surchauffée au niveau du réservoir primaire, du réchauffeur de bouche et de la centrifugeuse pour n’alimenter que les consommateurs moteur et le traitement des effluents. Par un bilan de puissance, nous allons voir s’il est possible de démarrer avec la chaudière auxiliaire et s’il est possible que la chaudière de récupération prenne le relais sur cette dernière. Consommateurs Puissance consommée sur site pour le 1er

démarrage au HFO Réchauffeur de masse réservoir journaliers 46 kW*1 Réchauffeur réservoir de boues et d’égouttures

56 kW*1

Réchauffeur de fosse d’effluents liquide (bassin de collecte)

253 kW*1

Réchauffeur de fosse d’effluents huileux 2 kW*1

Réchauffeur des vases d’expansion (on en utilise qu’un seul )

80 kW

Traçage

0.5*420 kW (50% du traçage actif)

Réchauffeurs finaux de fioul 182 kW

Eau HT 78 kW

Réchauffeur entrée des centrifugeuses d’huile 79 kW Réchauffeur des modules de récupération des boues et des égouttures

2 kW

Total 988 kW Ici, la chaudière auxiliaire peut alimenter en puissance calorifique les consommateurs au démarrage. Néanmoins, il serait préférable de couper l’alimentation du réservoir de boues et d’égouttures pour ramener la puissance consommée à 988kW-253kW=735kW, ceci afin que la chaudière de récupération, de puissance 777kW à 85% de charge, puisse prendre le relais de la chaudière auxiliaire après que le démarrage soit réalisé. - Conclusion quant à cette stratégie : Nous voyons que la séparation des procédés peut permettre un démarrage au HFO du moteur 1 sans l’utilisation du moteur 2. Pour appliquer cette stratégie, nous devons prendre en compte le temps de chauffe du réservoir primaire avec la chaudière auxiliaire qui est d’environ 14 jours (le calcul que j’ai effectué pour l’équipe EDF est en annexe 1).

Conso. moteur

- 31 -

Néanmoins, cette stratégie présente l’inconvénient de ne pas être facile à mettre en œuvre. En effet, le remplissage du réservoir journalier ne peut être fait que si le moteur est arrêté. Elle est donc applicable que provisoirement sachant que le réservoir journalier qui fait 250m^3 peut permettre une autonomie de 4 jours environ.

� Stratégie N°2 : démarrage du groupe 1 au FO2 avec le groupe 2 au FOD. Nous allons maintenant voir s’il est possible d’envisager un démarrage du premier groupe au HFO en ayant le second groupe au FOD. Comme précédemment, nous allons nous baser sur des bilans de puissance sachant que nous disposons au mieux de 1500+777=2377kW au démarrage et de 777*2=1554kW en fonctionnement. Le but de cette partie est de voir si un fonctionnement continu du moteur 1 au HFO est envisageable. Pour commencer, nous pouvons noter qu’il n’est pas nécessaire d’avoir le SES pour pouvoir démarrer au FOD. En effet, lors du premier démarrage du groupe 1 au FOD, le système eau surchauffée n’a pas été utilisé. Nous allons ici utiliser 70% du traçage, qu’un seul réservoir de boues, qu’un seul bassin de collecte et une centrifugeuse électrique pour l’épuration de l’huile provenant des carters des groupes 1et 2.

-Bilan de puissance pour les consommateurs. Consommateurs Puissance consommée sur site pour le 1er

démarrage au HFO Réchauffeur de masse réservoirs primaire 642kW*1 Réchauffeur de bouche 138kW*1

472 kW*1 au démarrage Centrifugeuse fioul lourd 142 kW*1 en fonctionnement normal

Réchauffeur de masse réservoir journaliers 46 kW*1 Réchauffeur réservoir de boues et d’égouttures

56 kW*1

Réchauffeur de fosse d’effluents liquide (bassin de collecte)

253 kW*1=506kW /2

Réchauffeur de fosse d’effluents huileux 2 kW*1 Réchauffeur des vases d’expansion 80 kW Traçage

0.7*420 kW (70% du traçage est utilisé)

Réchauffeurs finaux de fioul 182 kW*1 Eau HT 78 kW *1 Réchauffeur entrée des centrifugeuses d’huile 79 kW *1 Réchauffeur des modules de récupération des boues et des égouttures

2 kW *1

2324 kW au démarrage Total 1994 kW en fonctionnement

Pour le démarrage, nous voyons que la puissance calorifique à produire est suffisante car 2324kW<2377kW. Néanmoins, en fonctionnement il se trouve que la puissance consommée est supérieure à celle qui peut être produite. Ici, on peut par exemple réduire la part donnée au traçage à 35%, couper l’alimentation en eau surchauffée du bassin de collecte et couper en alimentation le

- 32 -

réservoir de boues et égouttures. En effet, cela nous ramène alors à une puissance calorifique consommée de 1994kW-253kW-56kW-0.35*420kW=1538kW<1554kW. La conclusion quant à cette stratégie est qu’elle peut aussi être appliquée. Elle présente l’avantage d’avoir un fonctionnement continue de la centrale, ce qui est fort profitable au regard du futur exploitant. Maintenant que nous avons pu faire le point sur mes missions pour le lot essais, nous allons voir comment j’ai pu participer au suivi du montage avec le lot mécanique d’EDF.

4. Missions pour le lot mécanique.

4.a) Présentation du lot mécanique. Le lot mécanique d’EDF PEI présent sur site est en charge du suivi de la construction et, en particulier, du montage mécanique. De plus, il se doit de faire respecter les règles de sécurité élémentaires sur le site afin d’éviter les accidents ou les presque accidents. Une attention particulière est portée tant sur la qualité du montage que sur l’établissement des procédures. Durant ma période de stage, il était composé d’un chef de lot, ingénieur en mécanique, et de deux surveillants mécaniques (les effectifs varient selon les phases du chantier). Mon bureau étant installé dans les mêmes locaux que le lot mécanique, j’ai pu découvrir en quoi consistait les spécifications demandées par EDF PEI au maître d’œuvre. Dans ce qui suit, je vais présenter certaines missions que j’ai réalisé pour le lot mécanique, en particulier, la préparation du dépotage fioul et certaines inspections que j’ai réalisé sur le terrain. 4.b) Préparation du dépotage au fioul lourd. L’arrivée du pétrolier étant prévu le mardi 31 juillet 2012, j’ai du travailler avec le lot mécanique pour suivre la préparation du réservoir primaire de fioul lourd et de la ligne de dépotage. Cette préparation s’est effectuée en deux étapes. Dans un premier temps j’ai suivi la fermeture définitive du réservoir et, par la suite, j’ai du suivre les levées des réserves issues du PVRF (Procès Verbal de Récolement Fonctionnels). Une description des missions réalisées pour chacune de ces deux étapes va maintenant être faite.

� Etape 1 : fermeture définitive du réservoir. Cette étape consistait à contrôler le nettoyage du réservoir, la mise en conformité des passerelles au niveau des trous d’homme, le retrait de l’éclairage, le retrait de la ventilation provisoire, et la bonne fermeture du réservoir sans personne à l’intérieure. Elle s’apparentait donc à du management de proximité car j’étais en contact avec les employés du maître d’œuvre qui étaient chargés d’accomplir ces taches. Comme le travail en amont n’était pas satisfaisant, j’ai du les inciter à recommencer. En effet, les caillebotis n’étaient pas fixés sur les passerelles d’accès trou d’homme et le nettoyage n’était pas non plus satisfaisant. Lorsque ces points ont été traités, les opérateurs ont pu retirer l’éclairage, le ventilateur provisoire et fermer les trous d’hommes. Chaque opération de fermeture a été suivi avec précaution. Suite à cette activité j’ai rédigé la FS N°696 qui se trouve en annexe 2.

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Caillebotis non fixés sur les Opération de nettoyage du réservoir passerelles d’accès

Fermeture des trous d’homme

� Etape 2 : suivi des levés des réserves sur le réservoir 00BKO2201BA-.

Cette suivie des levés des réserves est nécessaire pour que l’opération de dépotage se déroule bien. J’ai donc repris chacune des réserves inscrites sur le PVRF et j’ai du contrôler la situation sur le terrain. Pour faire cette tache, j’ai réalisé un tableau récapitulant les réserves, et j’ai contrôlé la situation sur le terrain.

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Réserves Etat Commentaires

Manque caillebotis sur passerelle de toit OK Tape pleine à mettre en place sur toute les vannes de pied de bâche non utilisées.(N71 , N7,N41…)

OK

N4 vanne inaccessible Accès difficile mais possible Nettoyage des pipes a faire( particules a l ‘intérieur) OK Finir escalier d’accès interne OK Peinture extérieure du réservoir non faite NOK Boulonnerie à remplacer (vanne ,brides , escalier) NOK Calorifugeage à faire sur toute la ligne NOK Pilotage pneumatique des vannes non raccordé NOK Prévoir inversion SNCC du sens de vanne de remplissage

OK

Manque étiquetage définitif des vannes NOK Manque les MALT (Mise à La Terre) OK Peinture a reprendre sur vanne de remplissage NOK Manque entonnoir sur purge N7 et 71 OK Remplacer les vis rouillées des presses étoupes NOK Visserie règle de niveau à remplacer NOK Boulons peints avec la robe Manque fermeture rapide sur piquage du toit (niveau de référence)

OK Brides pleines non fixées installées

Manque structure portante sur tuyau entrée fuel NOK Structure provisoire installée Manque soupape de sûreté après by pass compteur OK Codification ECS fausse Boulonnerie du compteur a changer NOK Vérifié si le filtre a GO est monté + retouches peinture

NOK Filtre monté mais les retouches sont non faites

Manque vanne de purge OK Manque bouchons en aval des vannes de purge OK Indicateur de colmatage du filtre GO (bleu) mal placé et illisible

NOK

J’ai du porter une attention particulière sur ce qui était bloquant pour le dépotage et sur ce qui ne l’était pas. Les points surlignés en bleu dans le tableau précédent étaient ceux sur lesquels le maître d’œuvre devait mettre l’accent. Voici quelques exemples de photos de la situation sur site pendant le contrôle :

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Manque bouchon Manque MALT

Manque tape pleine Manque vanne de purge + bouchon La préparation du dépotage étant faite, je vais maintenant présenter certaines inspections que j’ai réalisées sur le site. 4.c) Inspections réalisés. Durant le stage, j’ai eu l’occasion de réaliser des inspections pour le lot mécanique sur le terrain. Ces inspections consistent en fait en du suivi d’action. En effet, lorsque le maître d’œuvre a des points d’arrêts imposés par le maître d’ouvrage, il se doit de le convoquer lors de l’inspection afin qu’il puisse constater que le contrôle a effectivement été réalisé et que les procédures sont respectées.

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A l’issue de l’inspection, le maître d’œuvre transmet alors les résultats au maître d’ouvrage afin qu’il puisse lever ou non le point d’arrêt. Ci-dessous, nous avons donc une liste de certaines inspections que j’ai réalisées pour le lot mécanique :

� Contrôle de la planéité du réservoir d’huile 00GDG2211BA- : Le contrôle de la planéité d’un réservoir se fait à l’aide d’un laser niveau. L’opérateur prend ensuite ses points de mesures à l’aide d’une règle et les reportes sur son plan. Le fond du réservoir ayant une pente théorique de 1%, on peut donc en déduire les écarts (la tolérance est de 15mm). Suite à cette activité j’ai rédigé la FS N°663, qui se trouve en annexe 2. Il se trouve que pour cette inspection que le fond n’était pas conforme car, en effet, sur les 17 points de mesures, 15 étaient hors tolérance. On peut noter que le chef de lot mécanique avait déjà réaliser une FOB (Fiche d’OBservation) qui mentionnait le fait que les fonds de certains réservoirs n’étaient pas conformes.

Relevé des mesures

� Inspection de la peinture sur la virole à 12m du réservoir HFO 00BKO2201BA- : Ici, le suivi des tests de porosité, d’épaisseur de peinture et du taux de salinité du réservoir, a été effectué. A la suite de cette inspection, j’ai réalisé la FS N°629 qui se trouve en annexe 2.

� Test de porosité. Le test de porosité se fait à l’aide d’un balais électrique à 3.5V/ µm qui doit nécessairement être étalonné pour que le point d’arrêt soit levé. L’opérateur va en fait passer ce balais sur la surface à contrôler. Lorsque l’indicateur sonore s’actionne, cela signifie qu’un arc électrique a pu se créer et donc qu’il y a un défaut de porosité. Ce test est un test dit destructif, car il abîme la peinture. Le point d’arrêt a été levé car il ne restait que 3 retouches à réaliser (ces zones ont été marquées).

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Inspection avec un balais électrique Exemple d’un point de retouche

� Test d’épaisseur. Le test d’épaisseur se fait à l’aide d’un appareil de mesure de revêtement qui doit nécessairement être étalonné pour que le point d’arrêt soit levé. Contractuellement, il a été choisi de tenir compte de la moyenne sur les épaisseurs pour voir si la peinture est conforme ou non. Dans le cadre de cette inspection la moyenne devait être au minimum de 600µm. Nous pouvons noter que ce test n’est pas destructif. A la suite de l’inspection, le point d’arrêt a été levé car la moyenne obtenue fut de 729µm>600µm, pour 60 points de mesure. Nombre de points de mesure Moyenne

valeur inf. valeur sup.

Variance

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� Test de salinité ou test de BRESLE. Le test de salinité permet de mesurer le taux de sel sur la robe du réservoir. Ce test est réalisé à l’aide d’un appareil de mesure de salinité. Contractuellement, il a été choisi de multiplier la mesure obtenue par 1.2 (ce qui fait une marge de 20% sur la mesure), sachant que la valeur maximale à ne pas dépasser est de 50mg/m^2. Le point d’arrêt a été levé car la mesure obtenue était de 11 mg/m^2*1.2=13.2 mg/m^2<50mg/m^2. Les missions effectuées étant présentées, nous pouvons maintenant faire un retour sur l’expérience vécue. On peut tout de même remarquer que le stage se terminera en fin septembre 2012 et que le rapport a été rédigé avant cette échéance.

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5. Perspectives

5.a) Les prochaines échéances. Au niveau du chantier, la prochaine échéance est le premier démarrage du moteur G1 au HFO. Ce démarrage est prévu pour le 15 septembre 2012. Pour pouvoir réaliser ce démarrage dans de bonnes conditions, il est nécessaire que certains systèmes clés soient mis en service comme par exemple le système GDG (circuit d’huile), le SDA (système eau déminéralisée) ou encore, comme nous l’avons vu, le système SES (système eau surchauffée). Ces mises en service sont faites à l’issue des essais en fonctionnement de chacun des sous-systèmes. A titre informatif, un diagramme de GANTT, donné en annexe 3, réalisé par l’entreprise MAN Diesel & Turbo pour EDF PEI, permet de montrer au lecteur quelles sont les prochaines étapes pour pourvoir réaliser ce premier démarrage. Lorsque ce démarrage sera effectué, il est prévu de pouvoir démarrer un groupe par mois. De plus, d’autres systèmes doivent être mis en service comme par exemple le SIN (dépotage et préparation de l’urée liquide), ainsi que des opérations de dépotage (suite du dépotage HFO, suite du dépotage fioul lourd, suite dépotage huile neuve, dépotage urée solide…). La fin du chantier est donc prévue pour le 01/05/2013 (date butoir EDF PEI). 5.b) Les apports au niveau personnel. Du point de vue personnel, ce stage a beaucoup apporté car il a permis de voir de nombreux aspects techniques, ainsi qu’organisationnels. En effet, j’ai pu mettre en application des concepts théoriques que j’ai pu apprendre à l’école et découvrir comment se construisait une industrie (phase de montage, phase d’essais, phase de maintenance pour la levée des réserves…). De plus, j’ai pu voir comment le maître d’ouvrage travaillait avec le maître d’œuvre pour que le projet puisse avancer et pour que les échéances puissent être tenues. La découverte de l’organisation de l’équipe d’EDF PEI sur le site de la baie du Port Est a aussi été très bénéfique car j’ai pu découvrir comment chacun pouvait mettre en commun ses compétences au service de ce projet. Du point de vue technique, j’ai pu utiliser certaines de mes bases en modélisation mathématiques pour réaliser diverses tâches (calcul du temps de chauffe du réservoir primaire, études des notes de calculs…). Je n’ai pas forcément utilisé tous les concepts que j’avais vu en cours (méthodes numériques de reconstruction, éléments et volumes finies…) mais je pense qu’une bonne connaissance du terrain doit dans un premier temps être acquise pour pouvoir ensuite s’intéresser plus grandement aux aspects modélisation à proprement dit. Ainsi, ce stage qui s’est déroulé au sein de la direction d’un chantier s’inscrit bien dans mon projet professionnel.

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6. Conclusion En conclusion, j’ai pu, au travers de ce rapport de stage, présenter au lecteur le travail que j’ai effectué lors de mon stage de fin d’études. J’ai, dans un premier temps, fais une présentation partielle de certains systèmes que j’ai eu l’occasion d’étudier et, dans un second temps, pu montrer l’aspect application de cette étude. La présentation de certaines tâches effectuées pour le lot mécanique d’EDF PEI a aussi été faite. Il a été intéressant de voir comment s’organisait un projet aussi important ( 2 millions 500 milles heures de travaux réalisées sur le chantier) et de voir quels types de problématiques s’y attachaient. Outre les compétences techniques acquises, la découverte des méthodes de conceptions, des méthodes de montage, des différentes phases d’essais, des aspects sécurité sur site et des aspects organisationnels ont pu être vues. Le secteur de l’ingénierie industriel est un domaine complet qui nécessite de pouvoir s’adapter à une multitude de systèmes, mais aussi d’être capable de mettre en place des méthodes de travail rigoureuses et efficaces pour le bon avancement du projet. En ce sens, la formation d’ingénieur Centralien s’y inscrit parfaitement.

vue aérienne du site

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7. Bibliographie.

-Pour les Analyses Fonctionnels Détaillées (AFD). AFD du système Référence TEU D HS 0 TEU 5402 GC C 0084 SEH D HS 0 SEH 5402 GC C 0079 SES D HS X SES 5402 GC C 0083 SIN D HS X SIN 5402 GC C 0082 GDG D HS X GDG 5402 GC C 0071 -Pour les notes de calculs. Note de calcul Référence Circuit eau surchauffée DRPXSES5402SBM7246 Réchauffeurs de masse des réservoirs de stockage fioul lourd

DRP0BKO5402DCM8942

-Pour les Programme de Principe d’Essais (PPE). PPE du système Référence SES D RP 0 SES 5402 SP S 8225 TEU D RP 0 TEU 5402 SP S 8261 SEH D RP 0 SEH 5402 SP S 8207 GDK D RP 0 GDK 5402 SP S 8063 -Pour les Procédures d’Exécution d’Essais (PEE). Système Phase d’essais Référence GDH-001 A blanc DRP0GDH5402TPS7198 GDH-001 En fonctionnement DRP0GDH5402TPS7202 GDH-002 A blanc DRPTGDH5402TPS7778 GDH-002 En fonctionnement DRPTGDH5402TPS7803 -Notes de management. Titre Référence Organisation et définition des documents de montage requis pour le RFM et le PVRF

DRPX0005402DMR9500

Organisation générale de l’équipe PEI site de Port Est Réunion

DRPPEINOR0001

-Fiche de Revue Documentaire (FRD). Système concerné Référence SES-GDH FRD_DHSXSES5402GCC0083AFUS_AEN

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8. Annexe.

Annexe 1 : calcul du temps de chauffe du réservoir 00BKO2201BA-………………………….page 43 Annexe 2 :

Fiche de Surveillance (FS) type………………………………………………………....page 45 Fiches de surveillance N°629, N°663 et N°696................................................................page 46

Annexe 3 : diagramme de GANTT pour le premier démarrage au HFO………………….…….page 49

- 43 -

Annexe 1 : calcul du temps de chauffe du réservoir 00BKO2201BA-. On souhaite calculer le temps nécessaire pour chauffer le réservoir primaire 00BKO2201BA-. En effet, on souhaite faire passer sa température de 30°C à 40°C. Hypothèses :-la puissance de chauffe fournie par l’eau surchauffée est de 600KW, -le volume de fioul lourd à chauffer est de 13000m^3. -pertes thermiques négligées (le calcul donne l’ordre de grandeur du temps de chauffe).

� Bilan de puissance :

(Puissance reçue par le fioul) = (Puissance fournie par SES) On a :

(Puissance reçue par le fioul)= Qm*Cp*∆T = ρf*V*Cp*∆T / ∆t ; Il vient :

∆t= ρf*V*Cp*∆T / (Puissance fournie par SES) ;

� Application numérique : Les caractéristiques du HFO sont les suivantes (données extraites du document de référence D RP 0 BKO 5402 DC M 8942, page 5):

Nous choisissons pour l’application numérique les grandeurs à 35°C. Ce qui nous donne :

∆t=350.23 h=14.6 jours

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Annexe 2 : Fiche de Surveillance (FS) « type » et fiches de surveillance N°629, N°663 et N°696.

Mise à jour du 07/10/09

Fiche de Surveillance FS N°

N°:

Projet :

Contrat :

Entreprise :

zone :

Activité :

Type de fiche : � Technique � Sécurité � Environnement � Qualité / Doc.

Réf. Programme de surveillance :

Ligne du programme :

Date de la surveillance :

Points particuliers surveillés :

Commentaires liés à l’intervention :

� Résultat satisfaisant

� Résultat non satisfaisant FOB N° :

� Emission d'une fiche de progrès FP N° :

Validation émetteur de la FS Nom Date Visa

Chargé de Surveillance

Transmettre l’original au chef de lot et diffuser une copie au Correspondant QSE Site.


Fiche de Surveillance (FS)N° 629

N° : PEI/DRP/FS/M/3112

Projet : Centrale Diesel Port EST

Contrat : DRP 5402

Entreprise : SPPS

Zone : Parc à fioul T016-1 (00BKO2201BA)

Activité : peinture


Date de la surveillance : 14/05/2012

Points particuliers surveillés : test de porosité, d’épaisseur de peinture et de salinité niveau 12m

Commentaires liés à l’intervention :

Le FROSIO de SPPS a procédé en présence d’EDF à des tests de porosité, de salinité et d’épaisseur de peinture dans la bâche T016-1 (00BKO2201BA) :

• Test d’épaisseur : la moyenne obtenue est de 729µm>600µm pour 60 points de mesures (random check) : RAS.

• Test de salinité : le taux de salinité obtenu est de 11*1.2=13.2 mg/sqm < 50 mg/sqm : RAS. • Test de porosité : 3 retouches sont à faire sur la surface totale. Les défauts ont été marqué sur site.

Mise à part ces zones, le résultat est satisfaisant. Le test a été fait avec un balais électrique à 3.5V/µm.

Tous les appareils utilisés sont certifiés étalonner.

Conclusion :� Résultat satisfaisant � Résultat satisfaisant après prise en compte des commentaires




Chargé de Surveillance MAILLOT B. 14/05/2012



Fiche de Surveillance (FS) N° 663

N° : PEI DRP FS M 3216

Projet : PEI CENTRALE PORT EST

Contrat : DRP 5402

Entreprise : MAN

Zone : T012-1 (00GDG2211BA)

Activité : Contrôle de la planéité du réservoir 00GDG2211BA


Réf. Programme de surveillance : PEI DRP NO R 0128



Commentaires liés à l’intervention : EDF a assisté au contrôle de planéité du réservoir 00GDG2211BA et constate que les tolérances (e<15mm) ne sont pas respectées pour 15 points (sur 17 points de mesure).

De plus, lors du contrôle de planéité, deux dommages mineurs ont été constatés au niveau de la peinture intérieure de la robe.

Dommage 1 Dommage 2

Conclusion :� Résultat satisfaisant � Résultat satisfaisant après prise en compte des commentaires




Chargé de Surveillance B. MAILLOT 14/06/2012



Fiche de Surveillance FS N° 696

N°:PEI D RP FS M 3346

Projet : Centrale Diesel Port Est

Contrat : DRP 5402

Entreprise : MAN

zone : 2

Activité : Fermeture du réservoir 00BKO2201BA-


Réf. Programme de surveillance :



Points particuliers surveillés : fermeture du réservoir sans personne à l’intérieure

Commentaires liés à l’intervention : EDF a assisté à la fermeture du réservoir 00BKO2201BA- et a vérifié qu’il n’y avait personne à l’intérieure.

Avant cette fermeture, MAN a du nettoyer le réservoir, fixer les caillebotis, enlever le ventilateur et la lampe.

� Résultat satisfaisant




Chargé de Surveillance B. MAILLOT 23/07/2012


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Annexe 3 : dossier sur la régulation du système SES.

Billy MAILLOT

Dossier sur la régulation du système SES

Sommaire

1) Chaudière auxiliaire (page 25 de l’AFD)……………………………………………Page 2

2) Bassin d’expansion (page 37 de l’AFD)……………………………………………..Page 6

3) Distribution aux consommateurs groupes (page 77 de l’AFD)……………………...Page 12

4) Distribution aux consommateurs pour la dissolution d’urée (page 86 de l’AFD)…..Page 13

5) Distribution aux autres consommateurs de la centrale (page 96 de l’AFD)…………Page 15

6) Production avec la chaudière de récupération (page 105 de l’AFD)………………..Page 17

7) Régulation lors de la distribution……………………………………………………Page 23

8) Plan pour la régulation………………………………………………………………Page 31

Les textes surlignés font suite aux propositions de correction de Badri TAYEBI, Ingénieur procédés au CIT.

Dans le présent écrit nous allons nous intéresser à la régulation du système SES. Nous présenterons donc ici ce qui est mis en place pour chaque sous groupe de ce système. L’étude se base sur la lecture de l’AFD D HS X SES 5402 GC C 0083 revue D datant du 27/04/2012.

1) Chaudière auxiliaire (page 25 de l’AFD).

Cette chaudière est utilisée lorsque la température du barillet chaud n’est pas à 170°C. Elle intervient donc lors de la phase de démarrage du SES, ou lorsqu’il y a un défaut au niveau des chaudières de récupération.

La chaudière est gérée par un système de contrôle local. Néanmoins, le « GF pompes de circulation de la chaudière auxiliaire » est piloté en mode automatique/manuel distance.

Pour le groupe de pompes de circulation de la chaudière auxiliaire il y a un basculement normal/secours de chevauchement (5 secondes) qui est mis en place. Si une des conditions de basculement est vraie (voir grafcet ci-dessous), la pompe active s’arrête et la pompe de secours démarre. Si la pression de fonctionnement normale de la pompe de secours n’est pas atteinte ou si le détecteur de pression sur la pompe de secours est en défaut, les deux pompes marchent en parallèle. Une pompe est toujours en marche.

Grafcet :

1) a) Mise en service.

Pour son démarrage, on doit avoir les CI (Conditions Initiales) et les CP (Conditions Permanentes) suivantes :

CI : (Circuit de pressurisation 1 en service Ou Circuit de pressurisation 2 en service) &(PO circulation GDH0001PO prête à démarrer Ou PO circulation GDH0002PO prête à démarrer) &(Ventilateur étanchéité GDH0001ZV chaudière aux. Prêt à démarrer). CP : NA.

Maintenant pour sa mise en service nous avons: CI et CP vraies & (Demande depuis IHM Ou Demande de marche GF depuis échange avec la chaudière auxiliaire). 1) b) Régulation.

A la vue des PID associés, la chaudière est alimentée en FOD à la pression du circuit de pressurisation FOD. Il n’y a pas de vanne de régulation pour l’alimentation en FOD.

Celle-ci démarre lorsque le barillet chaud accuse une température trop faible. Deux capteurs de température redondant sont pour cela mis en place sur le barillet chaud: 00SES0022MT et 00SES0021MT. Ce point constitue un point bloquant dans le PEE en fonctionnement de la chaudière auxiliaire (page 13, référence D RP 0 GDH 5402 TP S 7202) car ce déclenchement n’est pas clairement explicité dans l’AFD SES. La « liaison physique» entre la température du barillet chaud et la chaudière auxiliaire apparaît aussi dans le PFD du SES (référence DRP 0 SES 5402 FD M 7273). Les pompes de circulation de la chaudière auxiliaire ne possèdent pas de boucle de régulation proprement dite. Un basculement normal/secours est fait en fonction des mesures faites par les capteurs de pression différentiels amont/aval des pompes (page 26 de l’AFD). Réserve :dans le PFD du SES (référence DRP 0 SES 5402 FD M 7273) il y a une liaison entre les pompes et la température de la chaudière auxiliaire.

1) c) Grafcet.

Le grafcet pour le démarrage et l’arrêt du bruleur est le suivant :

REMARQUE : CE GRAFCET N’EST VALABLE QUE SI AUCUN DEFAUT N’EST CONSTATE (voir réserves).

1) d) Réserves.

Page 31/32 : GDK2326VF- : Vanne d’isolement circuit combustible.Son rôle dans le système n’est pas décrit. Elle est à priori normalement fermée et elle est ouverte par échange avec l’automate de la chaudière auxiliaire.

GDK2347VF- : Vanne d’isolement circuit combustible.Son rôle dans le système n’est pas décrit. Elle est à priori normalement fermée et elle est ouverte par échange avec l’automate de la chaudière auxiliaire.

Page 33/34/35/36 :

GDH0026MT- : Mesure analogique de température eau surchauffée entrée chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0030MT- : Mesure analogique de température eau surchauffée sortie chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0028SP- : Seuil TOR de pression basse entrée chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0029SP- : Seuil TOR de pression haute entrée chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0028SN- : Seuil TOR de niveau très bas sortie chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0032ST- : Seuil TOR de température haute sortie chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0033ST- : Seuil TOR de température haute sortie chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

GDH0026SD- : Seuil TOR de Débit très bas chaudière auxiliaire. Aucune information n’est donnée sur le fonctionnement de ce capteur.

Description des séquences : Non décrite.

Boucle de régulation : Non décrite.

1)e) Point sur les capteurs et la commande en local.

L’armoire électrique local porte le code : 00GDH0043CR.

i) E/S vues par le SNCC.

-00GDH0024MP : P 0001PO circulation chaudière auxiliaire (échelle 0% :0bar ; échelle 100% : 25bar). -00GDH 0026MP : P 0002PO circulation chaudière auxiliaire (échelle 0% :0bar ; échelle 100% : 25bar). -00GDH 0026SD : D.B entrée chaudière auxiliaire. -00GDH 0026MT : T eau surchauffée entrée chaudière auxiliaire (échelle 0% :0°C ; échelle 100% : 200°C). -00GDH 0028SN : NTB sortie chaudière auxiliaire. -00GDH 0028SP : P.B entrée chaudière auxiliaire. -00GDH 0029SP : P.B entrée chaudière auxiliaire. -00GDH 0030MT : T eau surchauffée sortie chaudière auxiliaire (échelle 0% :0°C ; échelle 100% : 200°C). -00GDH 0032ST : T.B sortie chaudière auxiliaire. -00GDH 0033ST : T.B sortie chaudière auxiliaire.

ii) Ce qu’il y a en local en matière d’informations pour l’utilisateur.

-Chaudière auxiliaire débit d’eau bas. -Chaudière auxiliaire température élevée. -Chaudière auxiliaire Pompe d’eau d’alimentation 1 en marche. -Chaudière auxiliaire Pompe d’eau d’alimentation 2 en marche. -Brûleur à huile non positionné.

-Brûleur à huile panne. -Chaudière auxiliaire pression basse. -Chaudière auxiliaire pression élevée. -Appareil de préchauffage température élevée. -Niveau d’eau bas dans la tuyauterie. -Coupe circuit Mini. du brûleur (MCB) Panne. -Température d’huile basse. -Mode de chauffage activé. -Ignition activée. -Capacité 1 activée. -Capacité 2 activée. -Viscosité basse mode activée. -Viscosité élevée mode activée. -Alarme arrêt appuyé. -Brûleur à huile Démarrage/Démarré. -Tension auxiliaire activée / remise 230VAC. -Alimentation électrique activée 3*400VAC.

Réserve :Il est dommage que les codes ECS correspondant à chacune de ces informations ne soient pas présent sur le pupitre de commande. iii) Ce qu’il y a en local en matière de commande pour l’utilisateur.

-Test de lampe. -Remise (Reset). -Brûleur à huile Démarrage/Démarré. -Tension auxiliaire activée / remise 230VAC. -Commande de brûleur (Sélection entre 0=Stop; 1=Capacité 1; 2=Capacité 2;). -Mode de fuel : viscosité élevée(>12cSt ) /viscosité basse(<12cSt). -Alarme Arrêt. -Mode de chauffage Désactivé/Activé. -Interrupteur principal 3*400VAC.

Réserve : les vannes en amont du filtre à huile de la chaudière ne sont pas encore montées (probable absence du Carter d’huile ?).

2) Bassin d’expansion et maintien en pression (page 37 de l’AFD).

Le SES contient deux bassins d’expansions (circuit 1 et circuit 2). Lorsqu’ils sont en service, l’un est en fonctionnement et l’autre est en attente. Les deux circuits fonctionnent de la même façon.

Chacun de ces circuits sont composés de deux GF : -GF Réservoir d’expansion, -GF Maintien en pression.

Le circuit n (n=1 ou 2) est en service si : GF Maintien en pression circuit n en service & GF réservoir d’expansion circuit n en service

& Aucune vannes d’isolement n’est fermée (00SES2101VC-, 00SES2103VC-)

Les CI et CP pour le démarrage sont :

CI (page 39) : (Réservoir d’expansion en service) & (Niveau réservoir d’expansion <700 mm) & (PO doseuse d’inhibiteur réservoir prête à démarrer) & (Débit d’appoint eau déminée ok) & (Pas niveau bas réservoir additif ) CP : NA.

Pour la mise en service : CI et CP vraies & demande de marche GF depuis IHM.

2) a) GF maintien en pression.

i) Mise en service.


CI :Le groupe fonctionnel "GF Réservoir d’expansion circuit 1" en service& PO pressurisation eau surch. 00SES3001PO- prête à démarrer (pas d'alarme) & PO pressurisation eau surch. 00SES3002PO- prête à démarrer (pas d'alarme) & N réservoir expansion 00SES3001BA- OK (pas d'alarme) & N réservoir expansion 00SES3001BA- OK (pas d'alarme) & Fonction 2oo3 circuit 1 OK (pas d'alarme) (concerne 00SES0006SP-, 00SES0008SP-, 00SES0010SP-) & P eau surch. (00SES0002MP-) sortie PO pressurisation OK (pas d'alarme) & P eau surch. (00SES0004MP-) sortie PO pressurisation OK (pas d'alarme) & P.B eau surch. (00SES0007SP-) sortie PO pressurisation OK (pas d'alarme) & P.B eau surch. (00SES0009SP-) sortie PO pressurisation OK (pas d'alarme) & Vanne eau surch. 00SES5049VE- sortie 00SES3001BA-ouverte& Vanne entrée 00SES5130VE- PO pressurisation ouverte& Vanne sortie 00SES5133VE- PO pressurisation ouverte& Vanne entrée 00SES5230VE- PO pressurisation ouverte& Vanne sortie 00SES5233VE- PO pressurisation ouverte& Vanne barillet sortie pressurisation 00SES2101VC- fermée& Vanne barillet sortie pressurisation 00SES2103VC-fermée& Vanne 00SES5248VE eau surch. entrée 00SES3001BA- ouverte CP : NA.

Pour la mise en service : CI et CP vraies & demande de marche GF depuis IHM.

Les séquences de démarrage et d’arrêt du GF « maintien en pression circuit 1 » sont en page 72 de l’AFD.

ii) Notes sur son fonctionnement.

Pour le circuit 1 :

-Une alarme est générée si au moins l’une des vannes « 00SES5049VE-/00SES5248VE-/00SES5130VE-/00SES5230VE-/00SES5133VE-/00SES5233VE- » est fermée alors qu’au moins une des pompes du GF maintien en pression (00SES3001PO/00SES3002PO) est démarrée.

-Une alarme est générée avec de temporisation de 30minutes si au moins l’une des vannes 00SES2101VC- /00SES2103VC- sont ouvertes alors que le circuit est à l’arrêt.

Une alarme est générée si le circuit 1 est en service depuis plus de 320 heures.

Pour le circuit 2 :

-Une alarme "Vanne barillet sortie pressurisation Défaut position" est générée si au moins l’une des vannes «00SES5072VE- /00SES5272VC- /00SES5605VE- /00SES5705VE- /00SES5607VE- /00SES5707VE- » est fermée alors qu’une des pompes du GF maintien en pression (00SES3005PO/00SES3006PO) est démarrée.

-Une alarme "Vanne barillet sortie pressurisation Défaut position" est générée avec de temporisation de 30minutes si au moins l’une des vannes 00SES2101VC-/00SES2203VC- sont ouvertes alors que le circuit est à l’arrêt.

Une alarme est générée si le circuit 2 est en service depuis plus de 320 heures.

2) c) Régulation du système.

i) Régulation en pression.

Pour commencer, nous avons sur le circuit 1 trois capteurs 0006SP/0008SP/0010SP qui sont redondant et qui détectent une pression basse au niveau du circuit 1. Lorsqu’ils détectent une pression basse (<10.3bar), on arrêtera tous les groupes en service (page 69). Ce déclenchement est inscrit dans la fonction de sécurité SV8 avec un vote 2oo3.Ces capteurs sont désactivés lors du démarrage du groupe fonctionnel. Pour le circuit 2, les capteurs 0034SP/0039SP/0040SP jouent les mêmes rôles.

L’asservissement en pression sur le circuit se fait en agissant sur les vannes de régulation 4105VE et 4107VE pour le circuit 1 (respectivement 5171VC et 5271VC pour le circuit 2), et sur le démarrage ou l’arrêt des pompes 3001PO/3002PO. On tient pour cela compte des mesures données par les capteurs de pression 0002MP/0004MP et les capteurs de niveau dans le bassin d’expansion 0001MN/0002MN.

La boucle de régulation de pression (donnée en page 73/74 de l’AFD ) est la suivante :

La consigne de pression est donnée à 14.5bar. En cas de pression haute (P>15bar g) : -la consigne de pression passe de 14.5bar g à 15 bar g lors du basculement. Lorsque la vanne de régulation est fermée (0%) la consigne est remise à 14.5 bar. -une alarme est générée, -un basculement sur la vanne de régulation de pression qui était en stand by est lancé.

Nota : la consigne de pression indiquée sur le schéma est en bar absolu (15.5 bar(a)) alors que celle des capteurs est donnée en bar relatif.

Le schéma ci dessous donne les différentes actions menées si nous supposons que le niveau d’eau dans le bassin d’expansion est normal (0.78m<MN<1.48m).

Le grafcet associé sera le suivant :

ii) Régulation en température.

La régulation de température se fait via l’ouverture ou la fermeture des vannes de chauffage du bassin :5044VE/5043VE pour le circuit 1 et 5069VE/5068VE pour le circuit 2. Cette ouverture/fermeture est conditionnée par la température du bassin, la pression du bassin et le bon positionnement des vannes manuelles. En remarque, la vanne 5043VE est une vanne thermostatique avec une consigne de 110°C. La consigne pour la vanne de régulation 5044VE est fixée à 115°C. De plus, selon la température du bassin, une soupape sera ouverte ou non.

En ce qui concerne les vannes de chauffage, si nous avons aucun défaut au niveau des vannes manuelles et de la pression (pression bassin<0.7bar), nous obtenons la frise suivante :

Le grafcet pour les vannes de chauffage sera alors :

Et celui pour la soupape du réservoir sera :

Nota : l’ouverture de la vanne 00SES5064VE- se fait par la fonction de sécurité SV3.

Réserve : La fermeture des soupapes à 95°C paraît être prématurée car l’évacuation des incondensables (qui fausses les mesures) n’est pas optimale (l’eau sera sous forme vapeur à 100°C).

iii) Régulation de niveau et injection d’inhibiteur de corrosion.

La régulation de niveau du bassin se fait avec les vannes 5030VE et 2043VE. On se base pour cela sur les valeurs que nous donne les capteurs de niveau 0001MN et 0002MN.

Le dosage d’inhibiteur de corrosion se fait selon le débit d’eau en entrée du bassin (mesure donnée par le débitmètre 0010MD). En effet la pompe doseuse 3003PO est une pompe à débit variable (voir la page 52 de l’AFD pour plus de précisions).

2) d) Réserves.

Page 66 : Pour l’action générée en cas de pression haute 15 bar sur 0002MP : « basculement régulation sur vanne de régulation pression sortie PO PZR (00SES4107VE-) », régulation devrait être remplacer par normal/secours (comme c’est le cas pour 0004MP qui est un capteur redondant à celui mentionné)?

Page 71 : Les prises de température du barillet chaud ont une influence sur le démarrage ou non de la chaudière auxiliaire. Ce point n’est pas mentionner dans la présentation des capteurs 00SES0021MT et 00SES0022MT.

3) Distribution aux consommateurs groupes (page 77 de l’AFD).

La distribution aux consommateurs groupes se fait à l’aide de pompes à débit variable. On a sur le terrain quatre groupes de deux pompes, chacun de ces groupes alimentent les consommateurs de trois moteurs. Ces quatre groupes fonctionnant de la même façon, nous nous intéresserons ici qu’à celui qui alimente les consommateurs groupes 1 à 3.



CI (page 77): (Circuit de pressurisation 1 en service Ou circuit de pressurisation 2 en service) &(Pompe distribution 1005PO eau surchauffée groupe 1-3 prête à démarrer Ou Pompe distribution 1006PO groupe 1-3 prête à démarrer) CP :NA.

Mise en service (page 77): Conditions initiales et permanentes vraies & (Demande de marche GF depuis IHM Ou Préchauffage eau de réfrigération moteur 1 démarré Ou Préchauffage eau de réfrigération moteur 2 démarré

Ou Préchauffage eau de réfrigération moteur 3 démarré Ou Groupe 1 démarré (depuis la séquence groupe) Ou Groupe 2 démarré (depuis la séquence groupe) Ou Groupe 3 démarré (depuis la séquence groupe) Ou Centrifugeuse d'huile XXGDG0007MOD en service G1, G2, G3)

3) b) Régulation des pompes.

La boucle de régulation est donnée à la page 84 de l’AFD. On se donne une consigne de 1.8bar pour la mesure de niveau de pression différentielle. Le basculement normal/secours se fait lorsque la pression est basse (1.6bar) ou si la pression est trop forte (2bar).

4 ) Distribution aux consommateurs pour la dissolution d’urée (page 86 de l’AFD).

La distribution aux consommateurs pour la dissolution d’urée se fait avec un groupe de deux pompes (pour permettre un fonctionnement en normal/secours). En amont de ces deux pompes, on a une vanne trois voies qui permet d’avoir une régulation de température.


Les CI et CP pour le démarrage du système sont les suivantes :

CI (page 86): (Circuit de pressurisation 1 en service Ou circuit de pressurisation 2 en service) &(Pompe 1003PO eau surchauffée dissolution urée prête à démarrer Ou Pompe 1004PO eau surchauffée dissolution urée prête à démarrer). CP (page 87) : (Pas T eau surchauffée dissolution urée Très haut)&(Pompe 1003PO eau surchauffée dissolution urée prête à démarrer Ou Pompe 1004PO eau surchauffée dissolution urée prête à démarrer).

Pour la mise en service (page 87): CI et CP vraies &(demande de marche GF depuis IHM) Ou Pompe de préchauffage eau déminéralisée pour préparation d’urée en marche (00SDR0001PO-) Ou Pompe de préchauffage eau déminéralisée pour préparation d’urée en marche (00SDR0002PO-)

4) b) Régulation (page 95).

La régulation est faite au niveau de la vanne 2035VCC qui a une consigne à 105°C. Son basculement A-AB (100%) ou B-AB (0%) va dépendre des mesures de température faites par les capteurs 2035ST et 2035MT.

Si la consigne 105°C est respectée, nous aurons en sortie du module « préchauffage eau pour préparation urée » une température de 75°C.

Le basculement de la vanne en position B-AB (0%) se fera si la température est trop haute.

Réserve : le seuil pour la vanne 2035ST n’est pas donnée (page 93).

4) c) Grafcet.

Pour le basculement en B-AB (0%) :

4) d) Réserves.

L’action de 00SES2035MM est non décrite dans l’AFD (page 92).

5) Distribution aux autres consommateurs de la centrale (page 96 de l’AFD).

La distribution aux autres consommateurs de la centrale se fait à l’aide de deux pompes à débit variable 1001PO et 1002PO. La régulation se fait donc en pression ici.


Les CI et CP pour le démarrage du système sont les suivantes :

CI (page 96): (Circuit de pressurisation 1 en service Ou circuit de pressurisation 2 en service) &(Pompe 1001PO eau surchauffée Parc stockage prête à démarrer Ou Pompe 1002PO eau surchauffée Parc stockage prête à démarrer)

& Vanne 2543VC recirculation PO eau surchauffée parc de stockage prête à démarrer. CP (page 97) :NA.

Pour la mise en service : CI et CP vraies &Demande depuis IHM.

5) b) Régulation.

La consigne est à 3bar (page 103) pour 0073MP et 0074MP (capteurs de pression différentielle de 00SES1001PO- et 00SES1002PO-). Il y aura un basculement normal/secours (voir page 102) si la mesure de pression annonce une pression différentielle faible (dp= 2.5bar) ou si la pression différentielle est trop forte (dp=3.2bar). La vanne 00SES2543VC- permet la protection du fonctionnement des pompes 00SES1001PO- et 00SES1002PO- contre un fonctionnement à débit minimal (voir grafcet page suivante).

5)c) Grafcet.

Le grafcet pour l’ouverture/fermeture de la vanne motorisée 2543 est donnée ici (voir page 101) :

Réserves : quel est le débit minimum ? Quel est le capteur de débit utilisé?

6) Production avec la chaudière de récupération (page 105 de l’AFD).

Les 12 chaudières de récupération de la centrale ont le même fonctionnement. Les références données sont ceux pour la chaudière associée au groupe 1.


Les CI et CP (page 106) sont :

CI : CI et CP GF Pompe chaudière de récupération et circulation vraies & CI et CP GF Chaudière de récupération vraies & CI et CP GF Vanne d'îlotage vraies & Mode automatique distance sélectionné

CP :NA.

Mise en service : Conditions initiales et permanentes sont vraies & Autor. marche PO circulation chaudière récup. (depuis la séquence de démarrage groupe) & Pas sécurité désactivée chaudière de récupération (depuis le programme de sécurité)

Le grafcet décrivant les actions à menées pour le remplissage de la chaudière sont (B.F. : boucle fermée):

6) b) Pompe chaudière de récupération et circulation.

i) Mise en service.


CI : (Circuit de pressurisation 1 en service Ou Circuit de pressurisation 2 en service) & PO 0002PO circulation chaudière récup. OK (pas d'alarme) & Vanne régul. T ref. 1001VEC eau surch. prête à démarrer (pas d'alarme) & Vanne régul. T chaudière récup. 1003VEC prête à démarrer (pas d'alarme) & T eau surch. sortie ref. 0001MT OK (pas d'alarme)& T eau surch. entrée chaudière récup. 0003MT OK (pas d'alarme) & P PO circulation chaudière récup. 0004MP OK (pas d'alarme) & Vanne arrêt circulation eau surch. 1001VC ouverte& Vanne arrêt circulation eau surch. 1003VC ouverte& Vanne arrêt circulation eau surch. 2003VC ouverte& Vanne arrêt circulation eau surch. 2005VC ouverte

CP : NA.

Mise en service : CI et CP sont vraies &Production avec la chaudière de récupération en service.

ii) Régulation.

Pour ce module on a une régulation qui est faite au niveau des vannes trois voies motorisées 1001VE, 1003VE, 2005VE et 2007VE (pour îlotage).

Nota : XXGDH1001VC- est une vanne fonctionnant en manuel local. XXGDH1003VC- est une vanne fonctionnant en manuel local. XXGDH2003VC- est une vanne fonctionnant en manuel local. XXGDH2005VC- est une vanne fonctionnant en manuel local.

-Régulation avec 1001VE page 119. La vanne motorisée XXGDH1001VEC permet de régler une consigne de température en entrée chaudière égale à 150°C, en évacuant l’excédant de chaleur dans le circuit eau de refroidissement moteur (eau GDW). Le capteur utilisée dans cette boucle de régulation est XXGDH0001MT-.

-Régulation avec 1003VE page 120. La régulation avec cette vanne permet d’avoir 145°C au niveau du capteur XXGDH0003MT qui se situe en aval de cette dernière.

6) c) GF chaudière de récupération.

i) Mise en service.


CI : (P eau surch. sortie chaudière récup. 0013MP OK (pas d'alarme) Ou P eau surch. sortie chaudière récup. 0017MP OK (pas d'alarme)) & (T eau surch. sortie chaudière récup. 0013MT OK (pas d'alarme) Ou T eau surch. sortie chaudière récup. 0021MT OK (pas d'alarme)) & Ventilateur barrage chaudière récup. 0001ZV prêt à démarrer (pas d'alarme) & Ramoneur prêt à démarrer SAD5080VE-/SAD0002ZV (pas d'alarme)

CP : NA.

Mise en service : CI et CP vraies &Groupe démarré

ii) Régulation.

Pour la chaudière de récupération, un asservissement est mis en place au niveau de la pompe de circulation 0002PO. On va faire varier son débit pour avoir une eau à 170°C.

Lorsqu’on est en cours de fonctionnement, si le capteur TOR 0007SD détecte un débit bas, le moteur sera arrêté. Au démarrage, ce seuil débit bas 0007SD- est désactivé. Dans ce cas, si 0013MT et 0021MT détectent une température supérieure à 170°C en sortie de la chaudière, il y aura arrêt de sécurité du groupe (ce seuil est actif pendant les 5 premières minutes du démarrage groupe). Ces déclenchements s’inscrivent dans la fonction de sécurité ES15 qui provoque l’arrêt du groupe. Ici la liste des capteurs associés à cette fonction (cf « PEE - Récapitulatif Essais – FIS, Arrêt Urgence, Asservissement incendie », document de référence D RP X 000 5402 TP S 8516) : -XXGDH00013MT, seuil très haut :174°C (page 130 AFD); -XXGDH00021MT, seuil très haut :174°C (page 132 AFD); -XXGDH00013MP, seuil très haut : 19.5 bar (page 133 AFD); -XXGDH00017MP, seuil très haut : 19.5 bar (page 134 AFD);; -XXGDH0023SN, seuil ? (page 136 AFD); -XXGDH0025SN, seuil ? (page 136 AFD); -XXGDH0003N1-DF; -XXGDH0007SD, seuil ? (page 12 AFD).

iii) Grafcet.

Nota : il y a une régulation en pression sortie chaudière auxiliaire avec la vanne motorisée 2005VE lorsque le groupe est en îlotage.

Réserves : -Pour la régulation en pression (page 136), quel est le seuil pour asservissement ?

-Rôle des soupapes 3011ST-/3013ST- (page 137)?

7 ) Régulation lors de la distribution.

7) 1) PAF.

Le tableau ci-dessous montre quels équipements sont utilisés pour la régulation de la température des bâches, chauffées par le SES, situées dans le PAF.

Code ECS Equipement en place

Capteur associé

Vanne motorisée associée

Consigne Document de référence

Réservoir FO2

00BKO2201BA Réchauffeur de masse

00BKO0003MT 00SES2520VC (TOR)

40°C minimum

AFD GDK page 44


00SES2572VC Calculée 45°C

AFD GDK page 44


00BKO0013MT 00SES2520VC(TOR)

40°C minimum

AFD GDK page 54



AFD GDK page 54


00BKO0023MT 00SES2520VC(TOR)

40°C minimum

AFD GDK page 64



AFD GDK page 64

Réservoirs journaliers

00GDK2204BA Réchauffeur de masse

00GDK0043MT 00SES2520VC(TOR)

60°C AFD GDK page 93

00GDK2205BA Réchauffeur de masse

00SES2520VC(TOR)

60°C AFD GDK page 93

Réservoirs de collecte de boues

00SEH2201BA Réchauffeur de masse

00SEH0082MT 50°C~70°C AFD GDK page 78

00SEH2202BA Réchauffeur de masse

00SEH0089MT 50°C~70°C AFD GDK page 83

Le grafcet pour la vanne de traçage FO2 2088VC est le suivant :

7)2) TEU.

Code ECS Equipement en place

Capteur associé Vanne motorisée associée


Bassin de collecte 1

00TEU0008BA Serpentin 00TEU0025MT 00SES2096VC- 55°C AFD TEU page 220

Bassin de collecte 2

00TEU0011BA Serpentin 00TEU0027MT 00SES2095VC- 55°C AFD TEU page 306

Fosse effluents combustibles

00TEU0018BA 00TEU0001MT 00SES2097VC- 55°C AFD TEU page 347/370

Fosse effluents huiles

00TEU0019BA 00TEU0003MT 00SES2098VC- 55°C AFD TEU page 327/364

Le grafcet d’ouverture/fermeture pour la vanne de chauffage du bassin de collecte (1 ou 2) est le suivant :

Le grafcet d’ouverture/fermeture pour les fosses d’huiles :

Les grafcets pour les vannes de traçage 2088VC- et 2092VC- sont :

7)3) Les consommateurs groupes.

Module Equipements en place

Capteur associé Vanne motorisé associée


Séparateur centrifuge huile de lubrification

XXGDG0001RE- Réchauffeur 40°C minimum

page 179 AFD GDG

Réchauffeur final de combustible

XXGDK0001RE- Réchauffeur XXGDK0002MT-/XXGDK0001MZ

XXSES5012VC- (Régul.)

temp ? Viscosité ? Position?

page 161 AFD GDK

Réchauffeur de préchauffage eau de préchauffage moteur

XXGDW0001RE- Réchauffeur XXGDW0005MT- XXSES5003VE- (Régul.)

60°C page 48 AFD GDW

� Séparateur centrifuge huile de lubrification.

Afin de traiter l’huile avec une efficacité optimum, l’huile à épurer par la centrifugeuse huile moteur est réchauffée dans un réchauffeur à eau surchauffée XXGDG0001RE-.

� Réchauffeur final de combustible.

Ce module se situe en amont du moteur. On va réchauffer le fioul avant son admission dans le moteur.

La régulation est assurée par une vanne analogique XXSES5012VC- placée en amont d’un réchauffeur. L’ouverture analogique de la vanne permet d’augmenter ou diminuer la quantité d’eau surchauffée circulant dans le réchauffeur et donc de modifier les caractéristiques du combustible.

Deux modes de régulation sont possibles : -Régulation en viscosité, -Régulation en température.

En temps normal, la régulation en viscosité est préconisée. La régulation en température interviendra sur un choix de l’exploitant ou sur défaillance de la mesure de viscosité. Les conditions de passage d’une régulation à l’autre seront les suivantes:

-Passage en régulation de viscosité : Choix de l’exploitant depuis les postes de conduites Ou défaillance de la mesure de température

-Passage en régulation de température : Choix de l’exploitant depuis les postes de conduites Ou (défaillance de la mesure de viscosité & confirmation opérateur)

La boucle de régulation est :

� Réchauffeur de préchauffage eau de préchauffage moteur.

Compte tenu que les groupes électrogènes doivent pouvoir démarrer au FO2, pour assurer ce type d’exploitation, un système de préchauffage de l’eau de réfrigération moteur est prévu sur chaque tranche groupe électrogène. Ce système peut également être utilisé avant un démarrage au FOD pour réduire le temps de montée en charge.

Le circuit de préchauffage, installé en parallèle du circuit principal comporte essentiellement une électropompe de préchauffage eau de réfrigération moteur XXGDW0002PO- et un réchauffeur de préchauffage eau de réfrigération moteur XXGDW0001RE-.

Boucle de régulation :

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Chargé de suivi d’essais systèmes mécaniquesdoc.centrale-marseille.fr/TFE/2012/TFE_maillot_2012.pdf · - 7 - 1. Introduction. Dans le présent rapport, je vais présenter le