Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de StrasbourgOptimisation de la mise en place d’une station de pompage à Fouka – Algérie Mémoire de Fin d’Etude Ingénieur diplômé de l’ENGEES VERGER Jean Juin 2009 2 Remerciements Je tiens à remercier M Noureddine SMALI ainsi que tout le personnel de FARMEX, pour le soutien qu’ils ont pu me fournir. Ceci tant pour les connaissances qu’ils ont su me transmettre que pour les investissements matériels qu’ils ont concédés, permettant ainsi la réalisation du projet. Merci à Michael PROST pour son soutient et son suivi tout au long du stage. Merci à Julien BRUYERE et Thibaut MAES pour leurs conseils tant d’un point de vue technique que commercial. Enfin merci également à tous les stagiaires avec qui j’ai eu l’opportunité de travailler pour leur bonne humeur quotidienne. 3 Enfin une troisième partie propose des variations sur le fonctionnement de la station. La première partie résulte d’un travail d’appropriation de la solution technique proposée.Résumé : Optimisation de la mise en place d’une station de pompage à Fouka . Elle se situe durant la phase de production du matériel. Spécifiquement sur des solutions proposant une variation continue de la vitesse. Elle explicite les conditions d’installation par la production de plans guides de génie civil et détails d’installation. It also estimates the risks linked to water hammer. The first part consists in the understanstanding of the technical solution suggested. It dertermines the equipment which was not planed in the technical offer. The study takes place during the supplying phase. before the installation starts. the last phase suggests variations on the pumping plant operation. thanks to the production of guiding maps for civil engineering and details of implementation. It aims to reduce hazards during the workings. Elle présentera également une réflexion sur les risques liés au coup de bélier. It includes the hydraulic checking of the project and the composition of a working protocole. avant le début de l’installation. Elle comprend une vérification hydraulique du projet et la rédaction d’un protocole de fonctionnement. Elle détermine le matériel non prévu dans l’offre technique. Elle coordonne les fournisseurs pour les productions de matériel en cours. en Algérie. It coordinates the suppliers for the incoming equipment productions. Elle se divise en trois parties principales. Finally. 4 . Elle vise à réduire les aléas lors de la réalisation des travaux. The second part analyses the equipment necessary for the implementation. La seconde partie passe en revue le matériel nécessaire à l’installation. It is divided in three main parts. Abstract : Optimisation for the implementation of a pumping plant in Fouka – Algéria This study has been conducted for the implementation of a drinking water pumping plant in Fouka – Algeria.Algérie La présente étude a été réalisée pour la mise en place d’une station de pompage d’eau potable à Fouka. more specifically solutions with continuous speed changes. It explains the conditions of implementation. .......................................................3............... 7 Liste des abréviations ....3 Arrêt d’urgence .....................1......2..................................2 Choix des pompes . 14 3 Description du projet .8 Fonctionnement avec un seul réservoir .............................. 35 4............................................................. 25 4.................3.......................................................................................3................5 Schéma de tuyauterie et instrumentation . 40 5 1 2 ..................1................................................................................................ 20 3...................................................................................................... 35 4...........4 Canalisations .....................1 Description du réseau et charge maximale à la pompe ................................................................. 38 4........................3................................................................................................................................... 9 Présentation de l’entreprise ..1 Contexte global .1................................................3.............................................3......................3 Démarrage des pompes ................................................Sommaire Remerciements ...........................................................2......1 Câblage électrique .1................................................................................................................................ 16 3................4 Nombre de pompes à utiliser....................... 17 3..........................3........... 13 2................... 15 3...................................................7 Sécurité............................3.1................................... 33 4..........................................................................................................................................2.................2 Vérifications hydrauliques ........... 15 3............................2..................1 Modes de fonctionnement de la station.....3 Prescriptions générales de fonctionnement ...........................................................................................4 Calculs de puissance des moteurs ................3.............1 Alarme thermique moteur ...........................2 Electricité ................... 5 Liste des figures ....................................................... 20 3.................2...................................................................... 25 4..................................2...... 8 Introduction .........3 Capteurs divers .............................................................................................. 37 4....3 Méthodologie et objectifs..........................................................................................5 Vérification TGBT ...1..........................................5 Arrêt des pompes....................................................................2 Matériel électrique............ 26 4........................ 31 4........................................................ 27 4.........2 Câblage............................3 Alimentation des pompes ...........................................................................................................................................................................1............... 19 3..................1 Description des conditions amont ........... 3 Sommaire .......... 29 4.......................................6 Vanne de décharge ................................................................................................ 37 4..........................................3.............2 Description des conditions aval....................................2 Contexte local......................................................................... 27 4..1 Description de l’architecture électrique ......... 11 Contexte d’étude .................................................................2.... 17 3................................1 Contraintes d’exploitation ................... 23 3.......................................... 21 3......................................................... 25 4..................................................................3 Prescriptions de fonctionnement de la station de pompage .........................3 Electromécanique .......................2 Choix du régime de neutre pour l’installation.............. 13 2....................... 22 3......................3......................... 20 3................... 38 4..................................... 37 4.......................................................................................... 29 4..................1 Génie Civil et implantation du matériel ....................2 Calcul du NPSH .................. 20 3.................................3.................................................3... 23 3........................................................................................................................... 16 3........................................................................................................ 13 2........................................... 23 4 Coordination technique et implantation ............4 Conception de la liaison TGBT – Transformateurs ... 15 3............................................. 1 Pompes à vitesse variable......................................................... 41 4.................. 73 Annexe 7 ..............................................................................................................5................ 77 Annexe 9 – Coefficients relatifs au mode de pose pour l’installation des câbles ..................................... 65 Annexe 3 – Station de pompage.............. 60 Annexe 1 – Organigramme FARMEX Technologies ................................................. 53 5.......1............................................................ 54 5............................... 53 5...................................2 Durée de fermeture................................................................................. 71 Annexe 6 – Détail d’installation des capteurs qualités ...............4........................................1.................................................. 49 5........ .4................................................. 45 4....................... 79 Annexe 10 – Récapitulatif des câbles de commande ......2................................... 89 Annexe 14 – Vanne annulaire motorisée ............................... 57 Conclusion..................................................................... 45 4.................................................................................................................................................Détail d’installation des capteurs de niveau .... 41 4.............................................. 67 Annexe 4 – Ligne de pompe....................................................2 Propositions de solutions alternatives .................................................................................................................................................................................. 91 6 ........................Schéma global de l’usine de dessalement ..........................1........... 85 Annexe 13 – Détermination du débit des pompes en fonction de la vitesse.............2 Contrôle de débit par vannage.................................. 75 Annexe 8 – Détail d’installation – partie extérieure du collecteur principal...........1 Réflexion sur le coup de bélier.............1 Facteurs de tolérance .... 69 Annexe 5 – Courbes caractéristiques des pompes ............................................................................................. 49 5................................................................................................................5 Gestion des expéditions........................................1 Planification des expéditions........................... 54 5................................................................................... 49 5..................................................................................... 81 Annexe 11 – P&ID et nomenclature .....................2. 47 5 Propositions et réflexions .........4..................... détail d’installation ...................... 63 Annexe 2 ............... 83 Annexe 12 – Volumes et poids admissibles par containers ........2 Gestion administrative.........1 Cas d’un arrêt brutal ....................................2 Organisation des tests de pompes........... 59 Bibliographie ........ 55 5.............5................................ 41 4.....4 Fabrication et tests des pompes ..............................................................................................................3 Surcoût d’une solution continue en vitesse ...................................................................... vue en plan ..............................................................3 Bilan sur le coup de bélier......... .................................................................................................................................................................................. 30 Figure 8 : Représentation schématique d’un régime TNC (extrait de [8]) .... 17 Figure 3 : Hauteur géométrique d’élévation ..................................................................................... 43 Figure 19 : Interprétation des résultats des tests sur la pompe n°2 ............................................................ 22 Figure 5 : Propriétés mécaniques des câbles d’alimentation.... 39 Figure 16 : Valeurs des facteurs de tolérance extrait de [11] ................................................................... 19 Figure 4 : Variations du nombre de pompes en fonctionnement selon le niveau d’eau............................................................................................................... 34 Figure 12 : Détail d’alimentation du dispositif de couplage ......................... 52 Figure 25 : Débit en fonction de la vitesse de rotation pour une pression de 24 bars.................................................................................. 36 Figure 13 : Bobinages triphasé................................ 49 Figure 22 : Approximation des surpressions et dépressions par la méthode de la valeur majorante ............ 39 Figure 14 : Raccordement étoile ......................................................... 15 Figure 2 : Schéma de principe du réseau aval ................. 32 Figure 11 : Séparation du conducteur de neutre à partir d’un régime TNC issu de [12] ............................................................................................................... vert PE) ..................................................................... 42 Figure 18 : Résultats des tests vitesse réelle pompe n°2 .................................................................. 55 Figure 26 : caractéristique de fonctionnement des pompes ...................................... 39 Figure 15 : Raccordement triangle ....... 50 Figure 23 : Loi de fermeture de vanne – coupure partielle du débit ................................. 31 Figure 9 : Schéma de mise à la terre type TNC à modifier ........... 46 Figure 21 : Schéma de propagation du coup de bélier ...........................................Liste des figures Figure 1 : Instruments de mesure sur la partie amont de la station de pompage............................................................ 28 Figure 7 : Rajouter nom des transfos virer/rendre lisible le tableau binaire + n° pompes ........ 44 Figure 20 : Planning des expéditions ............................................. 57 7 .............................................. 25 Figure 6 : Comparatif des coûts sur la partie extérieure du collecteur principal........................................... 52 Figure 24 : Coup de bélier partiel................................................ 56 Figure 27 : Comparatif des coûts en fonction des méthodes de variation de débit............................................................................... 41 Figure 17 : Rapport de test vitesse lente pompe n°2 .... 31 Figure 10: Schéma de mise à la terre (rouge PE+N....... y compris le coup de bélier. qu'un composant peut supporter en toute sécurité de façon continue en régime hydraulique permanent. pression maximale admissible". Le point de garantie est le point de fonctionnement prévu d’une pompe. qu'un composant peut supporter en toute sécurité de façon sûre en service.Liste des abréviations Divers : AFD : FAO : FED : ONU : PME : SARL : TFE : η: Agence Française de Développement Food and Agriculture Organization Fond Européen de Développement Organisation des Nations Unies Petites et Moyennes Entreprises Société Anonyme à Responsabilité Limitée Travail de Fin d’Etude Rendement Hydraulique : a: DN : H: HMT : NPSH: OI: P&ID: PFA : célérité de l’onde Diamètre Nominal charge hydraulique Hauteur Manométrique Totale Net Positive Suction Head Osmose Inverse Piping and Instrumentation Diagramm "pression de fonctionnement admissible". non compris le coup de bélier. Pression interne maximale. Débit vitesse d’écoulement Pression PMA : Q: U: Z: Electricité : IEC : PE : N: PEN : TGBT : UTE : Indices : : : g 0 Norme électrique d’échelon international Conducteur de protection Conducteur de Neutre Conducteur de Neutre et Protection confondus Tableau Général Basse Tension Norme électrique d’échelon Français indique le régime transitoire indique le point de garantie. Pression interne. Cette notion est extraite de [11]. 8 . Lors de la réalisation d’un projet d’eau potable dans un pays du sud. On comprend dès lors l’importance que revêtent une coordination et un suivi minutieux de toute la préparation d’un tel projet. 9 . une vérification des contraintes hydrauliques et une prescription du mode de fonctionnement. Algérie. les objectifs et les méthodes. Il détaillera ensuite le travail de coordination et vérification nécessaires à la réalisation du projet. Enfin un dernier chapitre proposera des réflexions sur la solution technique retenue ainsi que des variations possibles. en particulier lorsqu’il s’agit d’un chantier relativement complexe.Introduction J’ai réalisé mon stage TFE au sein de la société FARMEX Technologies dans l’Hérault (34). présente le contexte. Le thème du stage était l’optimisation des travaux de la station de pompage d’eau potable à Fouka. Cette expérience m’a permis de découvrir le rôle des PME spécialisées dans le développement et la coopération Nord/Sud. Il établira ensuite une description détaillée du projet à travers plusieurs paramètres : son avancée au début de l’étude. les conséquences tant en termes de temps que de coût sont rapidement importantes. Ce mémoire comporte une présentation succincte de l’organisme d’accueil. Le projet que j’ai eu l’occasion de suivre montre les spécificités et difficultés relatives aux projets réalisés à l’export. 10 . pour : l’eau potable l’assainissement l’irrigation la réutilisation des eaux usées épurées Aujourd’hui. Elle emploie 30 personnes dont le tiers est constitué de consultants à l’international. à l’export.1 Présentation de l’entreprise Présentation générale La société Farmex Technologies. dont notamment : le Maghreb le Moyen et Proche-orient l’Asie les Caraïbes Les prestations englobent la fourniture et l’installation des équipements électromécaniques. Smali. elle a acquis un savoir-faire qui lui permet de s’imposer à l’international vers de nombreux pays. Historiquement. Le travail en réseau et la mutualisation des forces et des moyens sont les atouts majeurs de la société. le génie civil et l’assistance technique par la formation et le suivi. il faut savoir que l’activité autour de l’irrigation et de l’eau potable a commencé en 1938 avec le grand oncle maternel de M. Le siège social se situe à Mèze dans l’Hérault. Elle est spécialisée dans la conception et la réalisation de projets clés en main. SARL au capital de 100 000 €. Les compétences et la qualité des missions effectuées ont permis de conquérir des marchés importants et d’être référencé auprès des opérateurs comme : la FAO l’ONU 11 . C’est donc naturellement que la société a orienté son domaine de compétence dans la gestion de la ressource en eau où elle intervient comme « Assembleur et Intégrateur de Solutions Techniques ». a été crée en 1993. C’est ainsi que près de 450 projets ont pu voir le jour à travers le monde. Farmex a été primée au Sénat Français et a reçu le prix « Éthique et Coopération Internationale » pour ses actions de transfert de technologies et de formation auprès des opérateurs dans le domaine de l’hydraulique urbaine. la Lyonnaise des Eaux (Suez Environnement) ou encore la SAUR. avec financement FED. En 2003. des instituts de recherche et des cabinets d’ingénierie. Vinci. soutenu par la DRIRE. EIA (European Irrigation Association) dont la mission est de contribuer à l’amélioration de la gestion de la ressource en eau à travers la mise en place de systèmes d’irrigation performants.l’AFD La FED face à des concurrents tels que Veolia. Aujourd’hui la société est en expansion et les activités s’orientent de plus en plus vers des appels d’offres qui traitent des projets sur l’eau potable. Ils ont permis à 1 300 000 personnes d’accéder à l’eau potable et l’irrigation de quelques 35 000 hectares : • Jamaïque : station de potabilisation de 200 m3/h et 17 stations de pompage. des centres techniques. • Afrique de l’Est : réhabilitation d’une station d’épuration de 100 000 EH. la Région Languedoc . dans lequel Farmex est un acteur du conseil d’administration. Pour plus d’information le lecteur pour se référer à l’organigramme de l’entreprise fourni en annexe 1. Ce regroupement permet de créer une dynamique régionale pour le développement et l’innovation technologique. la formation ou encore l’établissement de normes et de directives. 12 . ADEPTA (Association pour le Développement des Échanges Internationaux de Produits et Techniques Agroalimentaires) qui regroupe des entreprises. • Asie du Sud-est : station de pompage de 3 x 1800 m3/h avec télégestion. Farmex Technologies est aussi membre des groupes : SWELIA qui est un réseau d’entreprises spécialisées dans la filière eau. • Yémen : mise en place de 22 stations de pompage.Roussillon et le Département de l’Hérault. à St Vincent et à Ste Lucie (Caraïbes). Elle souhaiterait aussi étendre son savoir-faire dans la mise en place de systèmes de réutilisation des eaux usées épurées pour l’irrigation agricole et l’arrosage des espaces verts. 2 Contexte local Dans le cadre de sa politique de sécurisation en eau de la ville d’Alger. 13 . Ils bénéficient d’une attention particulière du gouvernement. prochainement.1 Contexte global L’Algérie est un pays dont la plus grande partie du territoire est aride. Un impact direct de cette politique a été de développer la production aux alentours de la ville d’Alger. Un plan global de l’installation de dessalement est fourni Annexe 2. L’Algérie est également un pays où la religion Musulmane est majoritaire. en particulier en milieu urbain. grâce à la mise en service des stations d'El-Hamma à Alger et prochainement d'Oueb-Sebt et Tipaza et de Cap-Djinet. L’alimentation en eau potable du pays est donc un enjeu majeur de développement. Il faudra donc intégrer différents paramètres tels que des jours fériés différents où encore le ramadan lors de la planification. Ces projets de grande envergure sont de plus une vitrine de la politique du pays. Le deuxième appel d’offre a été remporté par un consortium réalisé entre les sociétés SNCLavalin et Actionna. dans la mesure où il est impératif d’adapter les caractéristiques dudit projet aux contraintes physiques locales (température…). Cependant appréhender les spécificités culturelles revêt également une importance particulière dans la mesure où cela oriente parfois l’utilisation d’une solution technique particulière. un deuxième concernant la concession d’exploitation de cette même station pendant les 25 années suivant sa mise en service. Un premier concernant la construction d’une station de pompage de 120 000 m3/j sur le site de Fouka. Ceci est nécessaire d’un point de vue technique. le gouvernement algérien a lancé deux appels d’offres. 2. Ainsi. Le montant global de la station s’élève à 150 millions de dollars. La société Sonatrach est une entreprise algérienne et un acteur majeur du secteur de l’énergie locale. le gouvernement a décidé d’axer sa stratégie de sécurisation en eau sur le dessalement d’eau de mer. La part esthétique du projet devient alors un paramètre non négligeable. 2. Le premier appel d’offre a été remporté par la société Myah Tipaza. la capacité totale de production d'eau dessalée atteindra les 700.000 m3/jour simplement pour la capitale.2 Contexte d’étude Lorsque l’on réalise un projet à l’export il est bon de garder à l’esprit les diverses spécificités du contexte local. Cette capacité correspond à la consommation de 4 à 5 millions de personnes sur les 6 millions que compte la capitale. Cette société ayant pour actionnaire à 51 % les sociétés SNC-Lavalin et Actionna et à 49 % Sonatrach et ADE (Algérienne Des Eaux). ce qui implique une certaine pression quant à leur réalisation. La société FARMEX y intervient en tant que sous-traitant au niveau de la station de pompage d’eau traitée. Disposant de ressources importantes en énergie fossile (sous forme de pétrole et de gaz). C’est dans cette vague que s’inscrit le projet de la station de dessalement à Fouka dans la région de Tipaza. On effectuera tout d’abord une vérification hydraulique de l’installation en fonction des contraintes du projet. Le deuxième temps sera constitué d’un travail de préparation d’implantation et de coordination technique.3 Méthodologie et objectifs Au début de cette étude.Itecom pour l’armoire automate. il est donc logique qu’il porte une attention toute particulière à la durabilité des solutions proposées. Ceci permettra ensuite de proposer un protocole de fonctionnement de l’installation. 14 . l’appel d’offre de réalisation de la station de pompage a été remporté par la société FARMEX. De plus l’installation du matériel sera effectuée par l’entreprise algérienne TRAMECO. - - Enfin on effectuera une analyse de la solution proposée. Une offre technique a été proposée. Ce travail sera effectué en deux temps. Ce type de procédure n’est pas habituel chez FARMEX et c’est le premier projet réalisé par la société présentant une telle complexité. Ce protocole sera à terme exploité par la société Itecom pour la rédaction d’un programme de pilotage. Dans ce mémoire on fera référence aux différents acteurs sous les appellations suivantes : Maître d’ouvrage – l’acheteur : Le client : Le sous-traitant : Les fournisseurs : le gouvernement algérien le consortium formé par SNC-Lavalin et Acciona FARMEX Technologies entreprises responsable de la production de matériel. Cette partie comprend l’examen de l’ensemble du matériel retenu dans le but de rédiger des plans d’installation. imposant un certain choix de matériel. Les objectifs de cette étude seront donc les suivants : Le premier objectif sera constitué d’une appropriation de la solution technique proposée. Le service rendu par FARMEX concerne une partie « étude » aussi bien qu’une partie « travaux ».Schneider électricité pour les tableaux de démarrages et armoires électrique .ITT Lowara pour la fabrication des pompes . Une partie du matériel étant partiellement défini. Les travaux seront cependant bien supervisés par l’entreprise FARMEX. Elle permettra de répondre à certaines questions soulevées lors de la présente étude et proposera des solutions techniques alternatives à certains points du projet. 2.Une première remarque est que le consortium SNC-Lavalin / Acciona est intéressé par l’exploitation de l’usine de dessalement. il faudra assurer la coordination technique des différents fournisseurs pour assurer l’adéquation des différents éléments proposés. Elle est donc en partie responsable de la validité de la solution. Les principaux fournisseurs de ce projet sont . Pour ce faire on présentera les contraintes hydrauliques et contractuelles du projet et les prescriptions générales de fonctionnement. 3. Le fonctionnement à un compartiment est possible mais rare (seulement lors de l’entretien). L’ouvrage pompera directement l’eau traitée depuis les réservoirs de sortie de station. La capacité de ceux-ci sont alimentés par 6 racks d’osmose inverse fonctionnant à débit constant autour de 830m3/h. La production maximale est de 120 000 m3/j. Le refoulement se fera dans deux réservoirs : vers le réservoir de Hai mouaz avec un débit compris entre 0 et 60 000m3/j . Une fois ceci établi. Celle-ci présentera le comportement du réseau hydraulique extérieur.1 Description des conditions amont L’eau traitée du procédé d’osmose inverse (OI) est dirigée après reminéralisation vers le réservoir d’eau traitée d’une capacité de 3600 m³. la présente étude établira le fonctionnement détaillé de l’installation.3 Description du projet L’objectif de cette partie est d’établir le fonctionnement détaillé de la station. 3. Le nombre de racks en marche sera fixé à partir de la consigne journalière. la station de pompage qui fait l’objet de cette étude est une sous-partie d’une station de dessalement d’eau de mer. Le protocole fixé par le maître d’ouvrage est de fixer au jour j la production de la station au jour j + 1.1 Contraintes d’exploitation Comme il a été présenté précédemment. Le contrat liant le sous-traitant au client impose la réalisation d’une vérification hydraulique. On retrouve les instruments de mesure suivants pour le contrôle de la station de pompage d’eau traitée à la sortie des unités de production des unités d’osmose inverse : Type 6 transmetteurs de débit 1 transmetteur de débit Nom FT-314 A à FT-314 F FT-322 Position À la sortie des racks d’osmose inverse En aval des racks d’osmose inverse vers les réservoirs de lavage chimique Référence 017254-0000-49D1-3-0011 017254-0000-49D1-3-0013 Figure 1 : Instruments de mesure sur la partie amont de la station de pompage 15 . Les deux § suivants détaillent les conditions hydrauliques fournies par le client. La station de pompage devra être asservie sur ceux-ci. Le système de production d’eau fonctionne sur la base d’une consigne de débit stable introduite par l’exploitant à partir de la salle de contrôle de l’usine OI.1. vers le réservoir de Sahel avec un débit compris entre 60 000 et 120 000m3/j. lequel est divisé en deux compartiments. la vanne de contre-pression à la sortie des unités d’osmose inverse sera modulante. C puisent dans le réservoir 1 et les lignes D .3 Prescriptions générales de fonctionnement Pour une meilleure compréhension le lecteur peut se référer à : annexe 3 : Réservoirs et station de pompage d’eau traitée.2 Description des conditions aval L’eau est pompée vers le réseau externe.1. Le pompage s’effectue à partir de 7 lignes de pompes installées en parallèle qui refoulent dans un collecteur commun de DN 900. Cette lecture de débit pourra servir à la gestion de la station de pompage d’eau traitée. En sortie de station un débitmètre électromagnétique est prévu pour la comptabilisation de l’eau produite. 16 . En pratique. le surplus d’eau est évacué vers la mer. 3. le débit utilisé pour le lavage chimique (FT-322) pourra être soustrait de la somme des débitmètres FT-314 A à F. Le mode de contrôle de cette vanne est fonction du débit de consigne. Ils peuvent être isolés par une vanne située dans le mur mitoyen pour les opérations de maintenance. Dans un tel cas. Un débitmètre électromagnétique est localisé à la sortie de la station de pompage avant le raccordement au réseau externe. Elles disposent d’une électrovanne de contrôle permettant de les fermer totalement. Vue en plan annexe 4 : Ligne de pompe. pour maintenir un débit nominal constant à la sortie des unités d’osmose inverse.Il est compris que. La station est composée de deux réservoirs communiquant par le fond. Elles fonctionneront en mode de maintien de pression amont dans le but de maintenir les pompes à un point de fonctionnement fixe à 24 bars. La pression de refoulement contractuelle est de 22 à 24 bars. limitant ainsi la présence de personnel technique pour des opérations ponctuelles. Il est prévu que les niveaux d’eau de cet endroit seront affichés à l’usine. 3. E . Les lignes A . Au maximum 6 pompes pourront fonctionner en parallèle. il est prévu que les pompes fonctionnent au meilleur point d’efficacité énergétique correspondant à une pression de refoulement fixe estimée entre 22 et 24 bars. Le débit de la station de pompage devra être asservi sur le débit entrant dans le réservoir d’eau traitée. Pour plus de précision. Le client reçoit un débit journalier relativement fixe. On notera de plus que seul un des deux réservoirs est en service actuellement . F . Des vannes de contrôle CLAVAL sont prévues au refoulement. mais l’exploitation de l’usine ne doit pas en tenir compte. G dans le réservoir 2. mais cette valeur est théorique. le second réservoir étant actuellement en projet. B . L’eau est refoulée vers le réseau externe et éventuellement vers les deux réservoirs de l’acheteur.1. 192 NGA H Station Fouka Alt. 3. il est nécessaire de vérifier que. Il paraît donc utile d’effectuer une rapide vérification de la HMT nécessaire des pompes. Pour les calculs suivants on négligera la perte de charge entre la station de pompage et le point M. la charge en M peut s’écrire : 17 . 228NGA Réservoir Sahel Alt. même à leur régime maximum. Un deuxième point qu’il est crucial de vérifier est le NPSH. 3.15 L= 4000 Q1 DN900 k= 0. d’une longueur de 50 m générera en effet des pertes de charge négligeables face aux plusieurs km de conduites. Cette distance.15 L= 9000 Q2 S P M Figure 2 : Schéma de principe du réseau aval On peut voir sur le schéma ci-dessus que la station alimente deux réservoirs.1 Description du réseau et charge maximale à la pompe Il est possible de schématiser le réseau de la manière suivante : Réservoir H.2. il n’apparaîtra pas de phénomène de cavitation. Du point de vue des pertes de charges. Contractuellement le soustraitant a une clause de vérification lui imposant de vérifier le bon fonctionnement hydraulique de la station. Même si le comportement hydraulique et les protections prévues sur le réseau externe sont la responsabilité de l’acheteur. Mouaz Alt. 8 NGA DN 900 k = 0. En effet pour éviter une usure prématurée des roues des pompes. La répartition des débits entre les deux réservoirs sera réalisée au niveau du point M par un dispositif de répartition sur lequel on ne dispose d’aucune indication à ce jour.Une vanne de décharge est située dans la chambre en aval de la station de pompage. cette vanne de décharge devra assurer un rôle de soupape dans le but de minimiser le coup de bélier.2 Vérifications hydrauliques L’étude préliminaire réalisée par le client définit l’utilisation de pompes dont le point de fonctionnement optimal en termes de rendement est à 24 bars. Ceci offre une marge de sécurité confortable quant à l’éventualité de pertes de charges singulières non comptabilisées. la pompe fonctionne à une puissance absorbée à l’arbre de 670 kW et un débit de 834 m3/h. on a un débit de 950 m3/h pour une puissance absorbée à l’arbre de 730kW.5 mWh. sur un réglage du stabilisateur de pression amont à 245 m. [HS – Hp + j2 (Q2)]) D’après la formule de Colebrook. Si l’on fixe le réglage du stabilisateur de pression à 224 m. la consommation d’énergie sera probablement plus élevée que nécessaire. Mouaz qui implique une HMT nécessaire de 224 m. En revanche. Cherchons à estimer le surplus de consommation généré pour un jour de pointe où la production est fixée à 120 000 m3. On notera que cette HMT correspond à environ 22 bars.21 m et j2(Q2max) = 3. Pour produire les 120 000 m3/h il faut 144h de fonctionnement (pouvant être réparties sur plusieurs pompes). Avec un rendement moteur de 96 % cela se traduit par une énergie consommée de 100. Il faut 126h de fonctionnement à ce régime pour 18 . j1(Q1max) = 4. Il est prévu au refoulement des pompes un stabilisateur de pression amont réglé sur une pression de consigne de 24 bars (245 m).87 m Le cas le plus défavorable sera donc pour le réservoir H. D’après les courbes caractéristiques (Annexe 5). On peut donc exprimer la perte de charge maximale à : HP = HH + j1 (Q1) ou HP =Hs + j2 (Q2) D’après les informations fournies par l’acheteur on a : Q1max = 60 000 m3/j et Q2max = 120 000 m3/j Hp = Zp + HMT HH = 228 HS = 192 On en déduit une HMT maximale nécessaire pour la station de pompage de : HMT = Max ([HH – Hp + j1 (Q1)] .HM = HP – j (Q1+Q2) HM = HH + j1 (Q1) HM = Hs + j 2(Q2) Ce qui permet de déduire une charge à la pompe de : HP = j (Q1+Q2) + HH + j1 (Q1) ou HP = j (Q1+Q2) + Hs + j2 (Q2) La conduite de P à M mesurant 50 mètres on peut négliger les pertes de charges s’y trouvant. Avec la même hypothèse de rendement moteur on obtient une énergie totale consommée de 96mWh.satisfaire les conditions.72 m. Le point de fonctionnement de la pompe est fixe.43 m au-dessus de la cote minimale du réservoir. 3.2. On pose NPSHd le NPSH disponible NPSH r le NPSH requis Patm la pression atmosphérique Ps la pression de vapeur saturante jasp les pertes de charges à l’aspiration Figure 3 : Hauteur géométrique d’élévation Le phénomène de cavitation apparaît dans le cas où NPSHd<NPSHr Soit NPSHd – NPSHr <0 Or NPSHd = (Patm – Ps)/ρg – ha –jasp Ceci se traduit par jasp > (Patm – Ps)/ρg – ha – NPSHr Dans ces conditions. le phénomène de cavitation apparaît lorsque les pertes de charges sont supérieures à 4 mètres. Le NPSH requis est de 5. Ainsi les conditions de réglages dues aux précautions nécessaires face à la méconnaissance du réseau génèrent un surplus de consommation de 10mWh par jour de pointe. Pour cela on se place dans le cas où les conditions d’exploitation sont les plus restrictives. L’axe de la pompe est situé 0. Cet ordre de grandeur est équivalent aux pertes de charges générées 19 .2 Calcul du NPSH On cherche ici à observer rapidement si les conditions d’installation des pompes retenues permettent d’éviter le phénomène de cavitation. On considère la cote d’eau dans le réservoir au plus bas. nombre de pompes haute pression en fonction) et en fonction du niveau d’eau dans les réservoirs d’eau traitée. Le mode manuel nécessite une intervention humaine sur site.3 Prescriptions de fonctionnement de la station de pompage Ce chapitre cherche à établir le fonctionnement de la station. Il correspond au fonctionnement le plus fréquent de l’installation.3. Il sera utilisé pour certaines phases critiques telles que la mise en route. 3. Quand il veut arrêter une pompe. il cherche la pompe qui a le compteur le plus grand.3 Démarrage des pompes Le démarrage des pompes sera asservi aux conditions suivantes : 20 . Ce système permet d’uniformiser les temps de fonctionnement des pompes et de faire une permutation des pompes utilisées. Deux modes de fonctionnement sont prévus pour le fonctionnement de la station : manuel et automatique.1 Modes de fonctionnement de la station La gestion de la station sera effectuée à partir d’un automate de commande.3. En mode automatique. La gestion du nombre de démarrages horaires maximum des pompes est indiqué au §3. les phases de tests et de réglages divers. Il sera présenté dans des chapitres ultérieurs des compléments nécessaires à apporter à ces prescriptions de fonctionnement. 3.7.3.2 Choix des pompes En mode automatique. On peut donc considérer l’installation correcte du point de vue de la cavitation. 3. Quand le système veut démarrer une pompe automatiquement. il cherche la pompe qui a le compteur le plus petit. la station de pompage fonctionne selon des données reçues du centre de contrôle de l’usine de dessalement (débitmètre.3. En mode manuel. 3. la station de pompage est sous le contrôle de l’opérateur qui peut commander le départ ou l’arrêt de n’importe quelle pompe à partir des boutons poussoirs « Marche » et « Arrêt » situés sur l’interface de l’armoire automate. le choix de la pompe à démarrer se fait sur la base d’un compteur qui enregistre le nombre d’heures de fonctionnement des pompes. Ce mode devra donc permettre le réglage de différents paramètres indiqués dans les paragraphes suivants. Durant ce mode de fonctionnement aucune intervention sur site n’est nécessaire.par plusieurs centaines de mètres de canalisations. En fonction de l’usine de dessalement La station de pompage est « esclave » du fonctionnement de l’usine de dessalement. les caractéristiques hydrauliques sont inconnues. Vanne de refoulement fermée à 100 % (indiqué par le capteur de position sur la vanne au refoulement de la pompe).4 Nombre de pompes à utiliser Il n’a pas été prévu de dispositif de modulation du débit. un signal d’erreur est donné et la pompe est arrêtée. On évite ainsi les problèmes d’amorçage. le temps d’ouverture et de fermeture de la vanne de refoulement doit être long et reste à définir. Le réseau en aval étant construit par un tiers. 232 m / s 21 .stabilisateur de pression amont) est faite automatiquement par l’activation de l’électrovanne de commande située sur cette vanne. Dans tous les cas son nombre est limité à 6. Pour limiter le coup de bélier. On jouera donc pour ce faire sur le nombre de pompes en fonctionnement et le tampon offert par le réservoir d’eau traitée. Ceci permet de limiter l’appel d’intensité du au démarrage. Une fois la pompe démarrée. Les données reçues par l’usine de dessalement telles qu’illustrées figure 1 serviront à déterminer le nombre de pompes à utiliser. on imposera une vitesse d’ouverture de la vanne de refoulement via le robinet à pointeau situé sur celle-ci (ce réglage doit être réalisé manuellement). Réservoir d’eau traitée rempli à 50 % minimum (uniquement pour le mode automatique) (indiqué par un capteur ultrason placé dans chaque réservoir). 3. l’ouverture de la vanne de refoulement (passage du mode vanne fermée. Un sélecteur virtuel permettra d’utiliser les données suivantes pour sélectionner le nombre de pompes à utiliser : Nombre de pompes haute pression en fonctionnement Débit produit par l’usine de dessalement : ∑ (FT − 314 A à FT − 314 F )m 3 / s − FT − 322 m 3 / s Np = Arrondi 3 0 . Le démarrage des pompes suivra une rampe de 15 secondes établie par la configuration usine du démarreur progressif. Le nombre de pompes à utiliser sera donc en fonction de la quantité d’eau traitée par l’usine. Si la vanne n’est pas ouverte à l’intérieur d’un délai paramétrable. lors de la commande de démarrage. On choisit ce démarrage pour limiter les coups de bélier au démarrage des pompes.3. De façon à diminuer les risques sur le réseau.Vanne d’aspiration ouverte à 100 % (indiqué par le capteur de position sur la vanne à l’aspiration de la pompe). la volute de la pompe sera en charge. Ceci permet d’assurer que. la vanne de refoulement fermera automatiquement avant l’arrêt des pompes. le temps de fermeture de la vanne de refoulement devra être long. De même que pour l’ouverture. les actions suivantes devront être prises : Niveau bas (8.1 mètres): Arrêt de toutes les pompes Niveau haut (13. 3. Ceci permet un arrêt rapide de la pompe et limite la montée en pression lors de la fermeture de la vanne. Tel qu’illustré sur la figure suivante. L’arrêt des pompes sera effectué en roue libre. Cette fermeture devra être lente pour limiter le coup de bélier. 22 . Ce type de fermeture a pour but de réduire les coups de bélier sur le réseau en aval.3. la vitesse de fermeture sera commandée par un robinet à pointeau situé sur la vanne.5 Arrêt des pompes En fonctionnement normal. sur une commande de fermeture d’une pompe (soit manuellement par l’opérateur ou automatiquement par le système). le nombre de pompes doit également être en fonction du niveau de celui-ci. Les caractéristiques de ce réseau étant inconnues.9 mètres): Départ d’une pompe Figure 4 : Variations du nombre de pompes en fonctionnement selon le niveau d’eau Le basculement vers le nombre de pompes normales doit se faire lorsque le niveau de 50 % du réservoir est atteint.En fonction du niveau d’eau dans le réservoir De façon à éviter de tomber en trop-plein ou de vider le réservoir d’eau traitée.4 mètres): Arrêt d’une pompe Niveau très bas (8. Limitation du nombre de démarrages consécutifs et par heure des groupes motopompes.6 Vanne de décharge De façon à protéger le réseau et la station de pompage. Une vanne de décharge s’assurera d’éliminer tout dépassement de pression pouvant engendrer des problèmes dans la conduite. arrêt de toutes les pompes Surveillance pressions minimum et maximum au collecteur de refoulement Pression minimum : canalisation insuffisante remplie ou rupture de canalisation Pression maximum : fonctionnement des pompes contre une vanne fermée.8 Fonctionnement avec un seul réservoir Deux solutions ont été proposées pour le fonctionnement à deux réservoirs. Si le signal « vanne ouverte » est perdu. Les données « constructeur » indiquent un seul démarrage horaire. Détection poire niveau très bas. Sécurité individuelle des pompes Sécurité interne au groupe motopompe à partir des sondes PT100 (mesure de température des bobinages du moteur. supérieur au temps de fermeture de la vanne de refoulement).3. Cette vanne de décharge sera ajustée pour éviter les surpressions supérieures à 24 bars.3. Lorsqu’une pompe est arrêtée elle devra être rendue indisponible par l’automate. Cet arrêt sera commandé par un interrupteur de pression situé directement entre le refoulement et la vanne de régulation. une protection a été ajoutée au niveau de la chambre de débitmètre. Cette valeur pourra être optimisée lors de la mise en service en fonction des caractéristiques hydrauliques du réseau en aval. 23 . température…) Surveillance de la position de la vanne à l’aspiration de la pompe. 3. 3.7 Sécurité Sécurité générale Cette section regroupe les signaux et les verrouillages assurant le bon fonctionnement de la station de pompage : Arrêt d’urgence général (sur l’armoire et/ou près des pompes) arrête toutes les pompes. surveillance de la température. des paliers du moteur et de la pompe) Sécurité interne au groupe motopompe (fautes reçues par les démarreurs progressifs : défaut courant. Arrêt des pompes au dépassement de la pression à la sortie de chaque pompe (en fonction d’un délai paramétrable . la pompe doit être arrêtée.3.3. G sur la poire du réservoir 2. La commande "maintenance réservoir #2" aurait pour conséquences : . l'automate n'aura pas le choix de faire marcher les pompes dans le réservoir qui n'est pas en maintenance (disponible et en mode Automatique). Les poires de niveau très bas commandent directement l'arrêt des pompes sur les soft starters il est nécessaire de brancher les pompes A. et seront inopérables à cause de la protection par poire de niveau appropriée.B. En cas de maintenance de celles-ci il sera donc nécessaire de piloter la station en manuel. les pompes seront mises à l'arrêt. Cependant son bon fonctionnement est tributaire des poires de niveau.C. du nombre de démarrage horaire et du nombre d'heures de fonctionnement) ne serait effectif que sur les pompes A. 24 .arrêt ou empêchement du démarrage des pompes D.Solution 1 : Ajout de deux entrées sur l'automate : "maintenance réservoir #1" et "maintenance réservoir #2".F.E.C sur la poire du réservoir 1 et D. La solution retenue est la numéro 2 car plus simple.F. En cas de maintenance.B.C sur la poire du réservoir 1 et D.C limitation du fonctionnement à 4 racks d'osmose inverse en amont utilisation du capteur de niveau du réservoir 2 pour le pilotage des pompes en termes de niveau le pilotage des pompes en termes de démarrage ou d'arrêt (en fonction du niveau.G .E.utilisation du capteur de niveau du réservoir 1 pour le pilotage des pompes en termes de niveau .limitation du fonctionnement à 3 racks d'osmose inverse en amont .B.G sur la poire du réservoir 2. Cette solution devrait permettre le pilotage automatique de la station durant la maintenance et éviter une surproduction en amont Solution 2 : Une autre option est de simplement sélectionner le pilotage de l'ensemble des pompes par le capteur de niveau ultrason indiquant la cote d’eau la plus haute. La commande "maintenance réservoir #1" aurait pour conséquences : arrêt ou empêchement du démarrage des pompes A. Dans ces conditions une journée de maintenance limiterait de plus la production à 60 000 m3/j Enfin les poires de niveau très bas commandant directement l'arrêt des pompes sur les soft starters il devient nécessaire de brancher les pompes A.B.G. F.le pilotage des pompes en termes de démarrage ou d'arrêt (en fonction du niveau.E . du nombre de démarrage horaire et du nombre d'heures de fonctionnement) ne serait effectif que sur les pompes D. Ces commandes pourraient être soit actionnées depuis l'automate sur site soit relayées depuis le poste de contrôle général. Dans ces conditions une journée de maintenance limiterait de plus la production à 80 000 m3/j.E. F. Automatiquement. Pour la liaison de puissance Transformateurs-TGBT les câbles seront aériens. Le mode de pose retenu §4.5 mm 40 mm Rayon de courbure 32 cm 36 cm Poids 4. On retiendra des chemins de câbles et pendards de la gamme T-Strut 25 .1 Câblage électrique L’ensemble du câblage électrique de l’installation impose de nombreuses contraintes sur le génie civil et l’utilisation de divers matériels. Les tubes acier cintrés au niveau du bornier d’alimentation des pompes devront respecter la contrainte du rayon de courbure. Ils seront utilisés par la société TRAMECO durant l’installation. Ces plans (ou une partie d’entre eux) devra également servir de plans d’exécution explicitant l’installation. La part de conception ainsi que les indications au fournisseur seront explicitées. Les caractéristiques mécaniques de ces câbles sont résumées dans le tableau suivant : Fonction Alimentation TGBT Alimentation pompes Type de câble U-1000 R2V U-1000 R2V section 500 mm² 630 mm² Diamètre ext. On peut à partir de [9] déterminer leur diamètre et leur rayon de courbure. La manière dont les câbles sont posés (sur chemin de câbles.2 fixe l’utilisation d’un chemin de câble par pompe. l’électromécanique et la production des pompes.3kg/m Figure 5 : Propriétés mécaniques des câbles d’alimentation Ces caractéristiques seront donc prises en compte pour le tracé des caniveaux de pose de câbles tant dans leur profil horizontal que vertical. 35. 4.8kg/m 6. D’après [12] leur diamètre devra être supérieur à trois fois la section des câbles qu’il contient. enterrés…) joue sur leur intensité admissible. Le type et le nombre de câbles à utiliser est déterminé §4. Les câbles de puissance choisis pour ce projet sont des câbles à âme rigide. 4. Il passera en revue le génie civil. Cependant le matériel prévu impose certaines contraintes d’installation que ce soit d’un point de vue normatif ou tout simplement pratique.2. On cherche dans cette partie à recenser les contraintes d’installation en vue d’établir des propositions d’installation du matériel ou de modification du génie civil sous forme de plans guides. On aura donc 7 chemins de câbles en côte à côte (pouvant chacun contenir les 3 câbles de phase et le câble de protection) pour l’alimentation des pompes. Dans chaque cas les conditions d’installation seront vérifiées. Ceci déterminera la largeur du caniveau.1 Génie Civil et implantation du matériel La partie génie civil des travaux est à la charge du client.4 Coordination technique et implantation Ce chapitre relate les résultats de l’étude en termes de coordination technique.1. Il faudra donc sélectionner des supports suffisamment résistants pour ne pas céder sous le poids (la charge est d’environ 150 kg/m). l’électricité. 26 . On énumère ici ces différents facteurs. L’armoire TGBT est le tableau général basse tension. Elles nécessitent également une manutention à l’aide d’un chariot élévateur. Situées au fond du local électrique elles devront être livrées avant les modules du TGBT. préconise de ne pas installer les câbles de communication parallèlement à celles-ci (en raison de phénomènes de condensation).8 qui régit les conditions de pose à proximité d’autres canalisations (notamment d’eau potable). Initialement il était prévu de la laisser reposer de part et d’autre d’un caniveau en T. Le modèle utilisé est une armoire de type Okken à raccordement par le bas et par l’arrière (à l’exception des modules reliés au TGBT dont le raccordement s’effectue par le haut et l’arrière).4. et leur face avant à 800 mm minimum de tout obstacle pour faciliter l’accès à leur écran de réglage.3. L’armoire de l’automate de commande nécessite simplement d’êtrelégèrement surélevée par rapport au sol. Il faudra équiper ce caniveau d’une poutre en béton de manière à ce que l’armoire repose bien sur un support rigide sur toute sa longueur. De plus le § 5. Elles seront donc installées dos à dos.2. On prévoira donc un cadre métallique pour surélever celle-ci. La première préconisation est d’imposer une ouverture des portes du local suffisante pour l’acheminement du module ainsi que de la caisse et de l’appareil de manutention. Les dimensions de ce dispositif seront indiquées au client sur des vues en plan et en coupe pour réserver une ouverture dans le mur mitoyen entre le local électrique et la salle des transformateurs. Le document [13] décrit les emplacements nécessaires à l’emplacement de ladite armoire. Les batteries de condensateur sont du type Varset. Celui-ci contient plusieurs organes dont les préconisations d’installation seront déterminantes pour leur implantation. La norme [12] impose § 4. 4.1. On prévoira également une boulonnerie d’une résistance suffisante pour ancrer ce matériel au plafond. Le tableau sera livré en sept modules emballés en caisses maritimes. La pose de câbles dans les caniveaux contenant des conduites d’eau potable sera donc évitée dans ce projet.3. de séparer les câbles de communication des câbles de puissance pour limiter les interférences magnétiques.1. D’après [33] il est nécessaire d’installer ces batteries avec une marge de 200 mm entre leurs faces et les murs dans le but de maintenir une bonne ventilation. D’après [31] il est en effet nécessaire d’assurer une planéité du béton de = ou – 2 mm sur l’ensemble de la zone support de l’armoire. La seconde préconisation concerne la planéité du sol. De plus la profondeur des caniveaux assurant le transport de câbles électriques sera supérieure à 50 cm pour permettre un éloignement suffisant entre câbles de puissance et câbles de commande.2 Matériel électrique Cette partie concerne plus particulièrement le local électrique.de chez Tolmega. Enfin le document [31] impose pour notre type d’armoire un espace de 1200 mm entre le mur et la face arrière. Les annexes 3 et 4 présentent des plans guide de génie civil prenant en compte ces réflexions. à 200 mm l’une de l’autre. La livraison dans le local électrique s’effectuera par le bas à l’aide d’un chariot élévateur. Le nombre et le choix des câbles électriques pour les circuits de commande est défini § 4. une profondeur de caniveau supérieure à 500 mm et une hauteur de 500 mm pour l’arrivée des câbles d’alimentation par le haut. Enfin le raccordement de l’ensemble des appareils de mesure s’effectue sur des piquages à 25 bars de pression. Cette solution permettait de transmettre les efforts dus à la pression de 25 bars sans nécessiter la pose de butées béton au niveau des changements de direction de la canalisation. On veillera donc à ce que rien n’entre dans le champ du capteur (échelle. Les standards de l’eau potable imposent l’utilisation de tuyauterie Inox. Un capteur de pression est installé sur le collecteur principal. Ce dernier capteur n’étant pas présent dans l’offre technique. Le problème est que cette solution ne permettait pas d’aboutir au point de livraison exact. Un schéma d’installation est présenté annexe 7. la conductivité.1 à 0. Les préconisations de [18] et [19] montrent que les ondes sont émises sous forme de cône. Les capteurs servant à une mesure de qualité sont de la marque ENDRESS + HAUSER. 4.1.4. Il a donc fallu trouver une solution technique permettant d’ajuster la longueur de canalisations suivant l’axe nord-sud. il a été ajouté durant la présente étude. La raison de cette limite de pression est une limite de résistance du filetage. les raccords qui la composent n’ont une pression maximale de fonctionnement que de 20 bars. Une première solution consiste à utiliser un filetage type NPT. Ceci exclut donc l’utilisation des filetages NPT. Un plan d’exécution de cette solution est joint annexe 8. La consultation de différents catalogues fournisseurs (en particulier [30]) a permis d’élaborer une solution combinant l’utilisation de joints standards Ve et de canalisations verrouillées par brides. ce qui ne serait pas le cas avec une colle classique. Le problème c’est que l’ensemble des appareils de mesures sont produits de série avec un filetage de type gaz. L’offre technique proposait de relier la station de pompage au point de livraison à l’aide de canalisations à brides. Cependant pour des raisons d’accessibilité il a été éloigné de quelques mètres à l’aide d’une canalisation inox dans laquelle circule un débit de 80 l/h. l’axe est–ouest et de compenser une variation d’altitude également non prise en compte dans la solution initiale. de capteurs de qualités et de pression en sortie du collecteur principal.1. L’ensemble des caractéristiques techniques de ces capteurs a été vérifié et dans un deuxième temps des plans d’installation ont été dessinés. Pour remédier à cela on se cantonnera aux filetages gaz. la turbidité. Cette solution a l’avantage de permettre le démontage pour maintenance.2 bars les résultats transmis par le capteur pour compenser les pertes de charge. Les mesures de qualités concernent le pH. non compatible avec le NPT. A partir des documentations techniques [17] et [20 à 29] il a été établi un schéma d’installation disponible annexe 6. que l’on fixera à l’aide de résine démontable à chaud dans le but d’augmenter leur résistance. Cependant si cette tuyauterie est prévue pour supporter de telles pressions. 27 .4 Canalisations Partie extérieure Le point de livraison est imposé par l’acheteur. le chlore et le potentiel Red/Ox. tuyauterie…) de manière à ne pas fausser les mesures. Il faudra donc augmenter numériquement de 0. plus résistant que le filetage type Gaz. Des capteurs de niveau ultrasons sont prévus dans les réservoirs.3 Capteurs divers Il est prévu l’emploi de capteurs de niveau ultrason dans les réservoirs. 00 € 29 872.00 € 2 735.00 € GS DN=900 PN=25 3 501. La combinaison de canalisations à emboitement et à bride est rendue nécessaire par les coudes.0M PN=25 Solution initiale 2 215.00 € 2 215. On cherchera ainsi à compenser la différence d’altitude en inclinant légèrement l’axe nord-sud. En effet l’utilisation de joints standards Ve nécessite la pose d’un cordon de soudure en bout de canalisation. Les ajustements de longueurs sont réalisés à l’aide de canalisations découpées sur mesure en usine. Le tableau suivant représente les coûts d’une telle solution comparés au budget de travaux pour cette partie du chantier : Solution proposée BE UNIVERSAL STANDARD 900 PN25 REI=PECB BU STANDARD GS DN=900 VERROUILLE PN=25 COUDE 1/4 BRIDE BB1 GS DN=900 PN=25 BE UNIVERSAL STANDARD 900 PN25 REI=PECB TUYAU UNIVERSAL STANDARD VE GS K9 DN=900 VERROUILLE L=6.00 € 3 693. On garde quand même une marge de manœuvre due aux déviations angulaires admissibles et aux joints de démontage prévus. La pose en usine évite donc la coupe et la soudure sur place.890 RIN=CIM1 REX=ZNC+VBI(AVEC CORDON) PFA 25 BAR TUYAU UNIVERSAL STANDARD VE GS K9 DN=800 VERROUILLE L=3.00 € 3 693.00€ 1 713.Le débitmètre situé dans la chambre de vanne impose de maintenir une certaine longueur droite avant et après son emplacement pour effectuer correctement sa mesure [16].00 € 1 513.00 € Total Figure 6 : Comparatif des coûts sur la partie extérieure du collecteur principal 28 .0M PN=25 2 349.00 € 1 396.00 € DN=900X800 PN=25 1 396.00 € 3 501.51 RIN=CIM1 REX=ZNC+VBI(AVEC CORDON) BU UNIVERSAL STANDARD 900 PN25 REI=PECB COUDE 1/4 BRIDE BB1 GS DN=900 PN=25 CONE BRIDE BB2 GS DN=900X800 PN=25 BE UNIVERSAL STANDARD 800 PN25 REI=PECB TUYAU UNIVERSAL STANDARD VE GS K9 DN=800 VERROUILLE L=6.00 € 3 026.00 € 2 390. L’angle nécessaire.00 € 4 850.00 € MANCHETTE BRIDE BB1 GS DN=900 L=0.00 € Total 31 530. En effet il n’existe pas de coudes à emboitements prévus pour des pressions de 25 bars dans des diamètres de 900 mm.00 € 1 713.00 € TUYAU BRIDE BB1 GS DN=800 L=3.5M PN=25 COUDE 1/4 BRIDE BB1 GS DN=900 PN=25 BB MOULE BF 900X3000 PN25 BB MOULE BF 900X3000 PN26 BB MOULE BF 900X1000 PN25 COUDE 1/4 BRIDE BB1 CONE BRIDE BB2 GS TUYAU BRIDE BB1 GS 1 598.00 € 2 215.0M PN=25 1 990.00 € 4 850. On utilisera donc une jonction bride emboitement / bout uni (BE/BU) pour permettre cette rotation.68 RIN=CIM1 REX=ZNC+VBI(AVEC CORDON) PFA 25 BAR BU STANDARD GS DN=800 VERROUILLE PN=25 TUYAU BRIDE BB1 GS DN=800 L=1.00 € DN=800 L=3.00 € 3 501.0M PN=26 TUYAU BRIDE BB1 GS DN=800 L=1.00 € 1 848.00 € 3 501. d’environ 6 degrés ne peut être atteint à l’aide de canalisations à brides (l’angle de rotation étant limité par l’emplacement des boulons sur la bride). Ainsi la solution proposée est techniquement plus adaptée et permet une économie de près de 2000 euros sur le budget « travaux ». Cependant cette nouvelle solution présente le défaut de demander une mise en œuvre plus complexe que la précédente. L’emboîtement de joints standards Ve se révélant plus complexe que le simple assemblage de brides. L’ouvrage [8] présente une compilation et un ensemble de solutions techniques en conformité avec les normes IEC.1 Description de l’architecture électrique Dans le but de déterminer et finaliser la conception globale de l’installation électrique il est nécessaire de comprendre l’architecture globale de la partie électrique de l’installation. Le principe de fonctionnement est explicité par le schéma unifilaire simplifié suivant : 29 . sachant que dans ce cas les recommandations seront plus sévères que nécessaire. Cependant elle ne permet pas au mur de scellement de reprendre les efforts exercés par la conduite. 4. Les normes électriques de niveau mondial sont les normes IEC. Pour déterminer les méthodes d’implantation possibles de ses manchettes on s’appuiera sur l’ouvrage [1]. On préférera donc utiliser la première option. 4. Cette méthode nécessite un dosage précis du béton ainsi qu’un vibrage suffisant pour assurer une bonne étanchéité. Elles sont par définition moins contraignantes que les normes EN (de niveau européen) et les normes UTE (normes électriques françaises). Partie intérieure Initialement il était prévu d’installer les manchettes d’ancrages de l’aspiration des pompes en même temps que le coulage de la dalle. on pourra se référer aux normes de niveau européen ou français. On comprime le joint à l’aide des deux brides qui assurera l’étanchéité. ces dernières doivent intégrer les contraintes de l’échelon supérieur tout en spécifiant leurs propres contraintes. Deux méthodes sont applicables au cas présent. La première est le coulage en dalle. Dans ce cas c’est principalement la norme [12] qui servira de référence. En cas d’incertitude sur certains points. Dans un souci de rigueur et de sécurité.2 Electricité Cette partie présente l’ensemble du travail réalisé sur la partie électrique de la station de pompage au cours de l’étude. les résultats présentés ci-après seront issus d’applications directes de textes à caractères normatifs ou d’ouvrages de référence. C’est l’objet de la présente partie. On réalise un coffrage autour de la manchette qu’on remplira de béton pour réaliser le scellement. C’est à ces normes qu’il faudra se référer. En effet. C’est cette base qui servira de référence dans la présente partie.2. La seconde méthode est plus facile à mettre en œuvre (pas d’intervention de génie civil). Un joint caoutchouc entre deux brides est placé autour de la manchette à sceller. Une seconde option est l’utilisation d’un scellement démontable. Cependant les délais de production ont rendu impossible l’arrivée à temps des manchettes. Figure 7 : Architecture électrique L’alimentation électrique suit une architecture à deux pôles avec deux ½ tableaux de distribution. Dans ce cas la ligne A alimente seule l’ensemble de la station. QAB-28 fermé. Ce mode de fonctionnement peut être utilisé pour la maintenance de la ligne A ou en cas de défaut de celleci. QB1-32 fermé. Isolement ligne A : interrupteur QA1-32 ouvert. E . QAB-28 fermé. C) ainsi que les départs auxiliaires. F . QB1-32 fermé. Ce mode de fonctionnement peut être utilisé pour la maintenance de la ligne B ou en cas de défaut de celleci. B . 30 . QAB-28 ouvert. Un système de couplage automatique est présent dans l’armoire de distribution et permet d’isoler une ligne d’alimentation (pour assurer par exemple la maintenance d’un transformateur). tout en assurant la bonne marche de l’ensemble de l’installation. Dans ce cas la ligne B alimente seule l’ensemble de la station. En fonctionnement standard chaque transformateur alimente indépendamment une moitié de l’installation. QB1-32 ouvert. On a donc les trois modes de fonctionnement possibles suivants : Standard : interrupteur QA1-32 fermé. Dans ce cas les lignes A et B alimentent respectivement et de manière indépendante les pompes (D . G) et les pompes (A . Isolement ligne B : interrupteur QA1-32 fermé. On établit le schéma ci-dessous : Figure 9 : Schéma de mise à la terre type TNC à modifier 31 . Il a été préalablement retenu une structure de type TNC : le neutre est relié à la terre et le conducteur de protection est confondu avec le protecteur de neutre. Au niveau de la détermination des impacts en termes de câblage.4. Schématiquement une installation TNC peut se caractériser de la manière suivante : Figure 8 : Représentation schématique d’un régime TNC (extrait de [8]) L’objet de cette partie est de déterminer les implications d’un tel choix en termes de câblage au niveau des pompes et de la liaison Transformateur TGBT et d’examiner s’il est possible techniquement de mettre en place un régime de neutre économiquement plus avantageux.2. Le régime TNC se caractérise par le fait que le PE et le N sont confondus en un PEN qui ne doit pas être sectionné. Ce document servira pour vérification auprès des tableauteurs de l’équipe de Schneider Electrique. Il servira également à indiquer à l’équipe de génie civil le nombre d’emplacements nécessaires pour la mise à la terre. le plus simple est d’établir un schéma de mise à la terre.2 Choix du régime de neutre pour l’installation Le régime de neutre décrit la méthode de raccordement à la terre de l’installation. ainsi que l’utilisation d’un PE et d’un N différenciés. L’utilisation d’un tel régime est donc exclue. Enfin les borniers de raccordement à la terre doivent faire partie de la même boucle et le câble de neutre doit être dimensionné selon les règles du PEN (cf § 524. On ramène directement le neutre des transformateurs à la terre sans l’amener au TGBT. vert PE) On voit que la partie intérieure au TGBT ainsi que pour le raccordement des pompes. Une fois ceci déterminé. neutre non distribué. On se place dans le cas où les pompes seront alimentées par un régime TRI. nécessite la mise en place d’une impédance entre le neutre des transformateurs et la terre. on peut examiner les autres régimes de neutre dans le but de déterminer s’il existe une solution technique plus économique. Le régime TT nécessite la mise en place de disjoncteurs différentiels à 4 broches permettant un sectionnement du neutre et la mise en place d’un PE séparé. Nous verrons cependant que ceci est possible pour la liaison TGBT pompes même dans le cas d’un régime TNC. Cette solution se révélera donc également plus coûteuse. Dans ces conditions on peut supposer que cette solution va s’avérer plus chère. Cependant la majorité des items de l’installation ne nécessite pas la présence d’un neutre pour fonctionner. 32 . Le régime IT quant à lui. le câble en vert peut être dimensionné selon les règles du PE et non du PEN.On voit sur le schéma précédent qu’un tel type de régime de neutre impose le raccordement du neutre des transformateurs à la terre ainsi qu’à l’armoire TGBT.2 de [11]). connecté sur une terre indépendante de celle sur laquelle est branché le neutre des transformateurs. Il est utile dans ce cas d’étudier plus en détail les implications de ce type de solution. Le régime TNS est identique au régime TNC si ce n’est que le PE et le N sont différentiés. On doit également raccorder l’armoire TGBT à la terre. Cette solution est donc plus gourmande en termes de câblage et implique des disjoncteurs plus coûteux que la solution initiale. On se retrouve dans la configuration du schéma suivant : Figure 10: Schéma de mise à la terre (rouge PE+N. Kn : facteur de correction dépendant du mode de pose ainsi que du nombre de circuits présents dans l’emplacement de pose. Dans ce cas nous sommes toujours sur chemins de câbles perforés avec un seul circuit (composé des 3 phases et du câble de protection. Le choix de cette valeur sera plus amplement justifié au § 4. Il faudrait un transformateur de type 400V TRI/ 230V+Neutre. la salle n’étant pas climatisée. Ce type de matériel non standard ayant une valeur commerciale supérieure à 2 200 €. nécessite l’utilisation d’un neutre. On suivra donc la méthode de dimensionnement préconisée dans [10]. Dans le cas de cette étude. Le coefficient Kn est donc pris égal à 1. en raison notamment de paramètres tels qu’une température trop élevée. on gardera donc le choix d’un régime de neutre type TNC. Cependant nous avons la présence de chemins de câbles à proximité contenant des circuits éventuellement perturbateurs (ils ne sont pas pris en compte dans le facteur Kn car le chemin de câble joue un rôle de protection face à ces perturbations). Km : coefficient dépendant du mode de pose des câbles. On prendra donc Kt = 0. Nous prendrons un coefficient Km=1. Dans ce cas nous utiliserons des câbles monoconducteurs sur chemins de câbles perforés. La section retenue doit être telle que : Iz ≥ Iz ' = Ib (Formule extraite de (3) p.L’économie réelle s’effectue sur la liaison transfo TGBT et peut s’estimer à environ 2 200 €. posés en simple couche). 4. Dans un souci de sécurité le 33 . Il faut donc choisir un câble dont le courant admissible soit supérieur à 890A. Cependant l’utilisation de ce régime de neutre ne permet pas de distribuer de neutre depuis le TGBT. Ceci correspond à un câble de section 500 mm² cuivre. Dans ce cas d’étude les conditions de pose ne permettent cependant pas de se référer uniquement à ces abaques.2. on peut estimer que la température peut atteindre 45°. Dans notre cas l’intensité nominale des pompes de 774A. Cet ouvrage propose une méthode de dimensionnement normalisée pour une utilisation dans des conditions non standard. Or l’alimentation de matériel informatique en général et l’automate de commande en particulier.4. Il est donc nécessaire de recréer le neutre à partir d’un transformateur secondaire.15) Km × Kn × Kt Avec : Ib : courant d’emploi du circuit. le dimensionnement des câbles de puissance s’effectue à l’aide d’abaques donnés par les fournisseurs. Kt : facteur de correction dépendant de la température. Ces abaques décrivent une intensité maximum admissible en fonction de la section pour des conditions d’utilisation définies.87 Ceci donne finalement un courant Iz’ = 890A.3.3 Alimentation des pompes Câbles de phase : Usuellement. On cherche à calculer Iz le courant admissible par les câbles. Solution 1 : On se place dans le cas d’un régime TNC. On se trouve alors dans la configuration illustrée par le schéma suivant : Figure 11 : Séparation du conducteur de neutre à partir d’un régime TNC issu de [12] On a une arrivée TNC (depuis le transformateur) sur la barre noire (représentant la barre de répartition du TGBT) de laquelle on peut avoir des départ TNC (dont on pourra tirer un PEN pour l’alimentation de l’automate par exemple). sans interdire la présence d’une barre commune au PE.4. Conducteurs de protection et de neutre : Le dimensionnement des conducteurs de protection doit être effectué en relation avec le type de régime de neutre de l’installation conformément aux préconisations de la norme [12]. Dans le cas d’un taux d’harmonique supérieur à 33% la section doit être suffisante pour le transit de 1.1 et 524 de [12]. Nous sommes alors en présence d’un PEN et allons suivre les règles de dimensionnement le concernant. et des départs TNS pour les pompes. le câble de protection et câble de neutre sont confondus. Le paragraphe 543. Solution 2 : Toujours dans le cas d’un régime TNC le paragraphe 543. il n’est pas nécessaire de tirer un neutre mais simplement le PE. Cellesci ne nécessitant pas de neutre.choix se portera sur des câbles du diamètre commercial immédiatement supérieur. Ainsi.1 et le tableau 54 C de la norme [12] imposent dans ce cas là que la section du câble de protection soit égale à la moitié des câbles de phase. Le lecteur pourra se référer à l’annexe 9 pour un détail sur les facteurs de correction ainsi que les courants admissibles dans les câbles commerciaux. N et PEN. Dans ce cas de figure. On peut réaliser la séparation du PE et du N depuis la barre de répartition du TGBT pour l’alimentation des pompes. Dans le cas d’un taux d’harmonique inferieur à 33% la section du PEN doit être identique au câble de phase.45 fois le courant d’emploi de la phase. Le dimensionnement du PEN est régi par les prescriptions des paragraphes 543.3 précise qu’à partir de n’importe quel point de l’installation il est possible de séparer le neutre du PE. soit 630 mm² cuivre. il est possible de se cantonner aux règles de dimensionnement du PE pour le câble de protection des pompes.4. 34 .1. Frequently used for short runs.6 : D'une manière générale. i.5 Vérification TGBT Dans une logique de contrôle. L’architecture générale de l’installation impose qu’une ligne d’alimentation puisse permettre le fonctionnement de l’ensemble de l’installation. Avec les mêmes règles de dimensionnement que précédemment on trouve qu’il est nécessaire d’utiliser 8 câbles de 500 mm² par phase. il est recommandé de mettre en oeuvre le moins possible de câbles en parallèle. il y a lieu de préférer 2 la mise en oeuvre de canalisations préfabriquées Il a donc été signalé au client que l’utilisation de câbles sur la partie TGBT-Transfo représentait une solution hors norme. Il a été proposé l’utilisation d’un jeu de barres .4 Conception de la liaison TGBT – Transformateurs L’objectif de cette partie est de déterminer le type de liaison nécessaire entre l’armoire TGBT et les transformateurs.2.On retiendra cette solution pour le choix du conducteur de protection des pompes. avec 6 pompes en fonctionnement simultané maximum et 400 A d’auxiliaires. when the use of parallel cables makes installation impossible. La lecture du document [13] soulève un problème lors d’un défaut transformateur.1 que le basculement en cas de défaut est assuré par un dispositif intégré au TGBT. Dans tous les cas. Au-delà.74 € par mètre soit 4435 €1. it is almost always used for ratings above 1. L’appellation canalisations préfabriquées correspond à des jeux de barres conducteurs 35 . On retiendra donc l’utilisation de 8 câbles par phases sous la responsabilité du maître d’ouvrage. There are no tap-off points. Le but est de vérifier si la conception du tableau est bien conforme au fonctionnement voulu.600 / 2. On a vu § 4. Cependant pour de telles intensités il est préconisé dans [8] l’utilisation de jeux de barres pour le transit de telles puissances : Transformer to MLVS busbar trunking Installation of the busway may be considered as permanent and will most likely never be modified. Chaque ligne doit être capable d’assurer le transit de 5044 A. De plus si l’on se réfère à la norme [12] §523. cependant cette solution a été refusée par le maître d’ouvrage.e. Son alimentation est régie par le schéma suivant : 1 2 Estimation établie en fonction d’une offre fournisseur sur le projet concernant ce mémoire. 4. leur nombre ne doit pas dépasser quatre. On passe d’une section de 630 mm² à 300 mm² ce qui engendre une réduction du coût de 17. un travail de vérification est opéré sur le schéma électrique de l’armoire de démarrage des pompes.2. L’intensité nominale de fonctionnement des pompes est de 774 A. Pour ce type de liaison le facteur dimensionnant est l’intensité transitant entre les deux organes. 4.2.000 A. maintenant le contact KM1 (65 . Ce relais est un organe à mise au repos retardée et commande l’ouverture KM1 (65 . le relais KM2 (A1 . 2 . La bobine KT (A1 . L) se décharge en 15 secondes. 2 . 2 . Examinons maintenant ce qui se passe en cas de défaut sur l’un des transformateurs TR1 ou TR2. Au bout de ces 15 secondes le relais KM1 (A1 .285) alimentant les transformateurs 690/230 proviennent respectivement d’un piquage sur les transformateurs TR1 et TR2 (cf. 4) ouvert.281) et (284. De même. 3 . En fonctionnement standard : Les deux transformateurs sont en service. Dans ces conditions les circuits C1 et C2 ne sont pas alimentés. A2) est alimenté. 4) ouvert. 66) une demi-seconde plus tard et la fermeture KM1 (1 . A2) est alimenté. maintenant le contact KM2 (21 . figure 7). le relais KM1 (A1 . 3 . Défaut sur TR1 : TRAUX 1 n’est plus alimenté. 4). 3 . Les lignes C1 et C2 servent entre autre à alimenter l’automate de couplage. 22) fermé et le contacteur KM2 (1 . 66) fermé et le contacteur KM1 (1 .Figure 12 : Détail d’alimentation du dispositif de couplage Les lignes (280. A2) n’est plus alimenté. Les contacteurs étant couplés cela déclenchera au même 36 . 3 . Défaut sur TR2 : TRAUX 2 n’est plus alimenté donc le relais KM2 (A1 . En effet la solution retenue génère un surcoût de 5 000 € alors que le remplacement de sondes PTC par PT100 peut être réalisé sans frais. L’utilisation de traducteurs sera donc retenue dans ce cadre. Cette température étant une donnée fixe. On aura donc alimentation des circuits C1. Ceci commande l’ouverture KM2 (21 . Il ne semble pas possible d’effectuer une bascule de l’alimentation sans provoquer de coupure. 4). Le problème dû au coup de bélier sera évoqué § 5. C2 par TRAUX 1. On peut déduire de cela que le couplage ne s’effectue pas instantanément. Ceci ne pose pas de problème majeur mais oblige l’intervention de personnel formé au fonctionnement hydraulique de la station pour effectuer l’opération. il est possible lors de la fabrication des pompes de remplacer les capteurs de type PT100 par des capteurs PTC. 2 . 4. Il sera donc nécessaire d’étudier ses impacts sur l’installation.2 Câblage L’automate de commande de l’installation reçoit des signaux de l’ensemble des capteurs de la station de pompage. 3 .3 Electromécanique 4. 4. Il nécessite la mise en place de traducteurs pour traiter l’information. le fonctionnement des pompes … 37 . Cet arrêt peut aller jusqu’à quatre pompes. 4). Les contacteurs étant couplés cela déclenchera au même moment la fermeture de KM1 (1 . En cas de défaut non prévu. on aura une coupure brutale de toutes les pompes alimentées par le transformateur défectueux. On aura donc alimentation des circuits C1. Ces derniers sont des contacts prévus pour se déclencher à une certaine température.1. En cas de maintenance d’un transformateur il faudra donc prévoir d’arrêter momentanément les pompes alimentées par le transformateur à réviser. C2 par TRAUX 2 au bout de 15 secondes. 3 .3. Au moment où s’est présenté le problème d’interprétation du signal des PT100. on perd une heure de fonctionnement pour trois pompes. compte tenu du nombre de démarrages horaires.3. la conception des pompes était trop avancée pour changer le type de capteurs. Le potentiel de production journalier est donc amputé de 2500 m3. A2) n’est plus alimenté.moment la fermeture de KM2 (1 . 22) et la fermeture KM2 (1 . 4). Dans le pire des cas. Il ne faudra cependant pas négliger ce point au cours de projets futurs. un signal analogique de la température n’est pas nécessaire. De plus. Ces sondes fournissent une information analogique de la tension par transmission d’un signal modulé en tension.1 Alarme thermique moteur Les pompes fournies par ITT Lowara sont fournies de série avec des sondes thermiques de type PT 100. 2 . Ce type de signal ne peut être interprété directement par l’automate retenu dans l’appel d’offre. Il commande également la quasi intégralité des organes de régulation. La description du fonctionnement de l’installation précise que l’automate doit arrêter le moteur à une température donnée. L’information qu’ils transmettent est de type « tout ou rien » et est facilement interprétable par l’automate initialement prévu. 2 . Le présent paragraphe reprend la théorie sur les branchements et calculs de puissance des moteurs. Dans un souci de sécurité la commande d’arrêt d’urgence doit être située en amont de tout autre type de commande. Il s’agit de mettre en place un dispositif rapidement accessible permettant la coupure immédiate des machines présentant un risque mécanique ou électrique. En effet. Cette solution permettra donc d’éviter un redémarrage intempestif. 4. Cette solution a été retenue après validation par les fabricants de l’armoire de l’automate de commande et de l’armoire TGBT. on détermine l’intensité de fonctionnement.4 Calculs de puissance des moteurs A plusieurs reprises il a été nécessaire. En fonction du voltage. En effet. L’arrêt d’urgence devra également supprimer ce risque. La solution proposée est d’installer une commande par bouton poussoir située sur l’écran de pilotage de la salle des pompes. Pour cela on prendra en compte le type de signal. Le risque mécanique quand à lui est présenté surtout par le réseau électrique triphasé situé dans la salle des pompes. 4. On différencie dans un premier temps les commandes par contact des commandes analogiques.Il s’agit donc de déterminer pour chaque liaison le type de câbles à adopter pour la partie « commande ». des puissances absorbées pour certains capteurs. L’annexe 10 présente un tableau récapitulatif des sections retenues. pour déterminer les intensités d’emploi par exemple. De plus. 38 .3. il est donc nécessaire d’après [12] de prévoir un blindage pour les protéger d’interférences électromagnétiques. d’effectuer des calculs sur la puissance des moteurs. les chutes de tension et l’intensité admissible. Connaissant celle-ci et la longueur de câblage il est possible d’après [9] de déterminer une section de câble suffisante pour limiter les chutes de tension à celles admissibles par le matériel. bien que protégées celles-ci peuvent présenter un risque à la sécurité des personnes. Ce bouton sera en liaison directe avec les disjoncteurs de pompes situés dans l’armoire TGBT. on fera en sorte qu’aucun dispositif ne puisse être remis en marche tant qu’une confirmation n’est pas donnée par un opérateur sur site. Il s’appuie notamment sur les ouvrages [7] et [2]. L’identification du matériel présentant un risque est simple.3 Arrêt d’urgence Les prescriptions générales quant au dispositif d’arrêt d’urgence ont été définies par le client. soit de l’automate de commande.3. D’après [32]. Il faut donc trouver une solution technique permettant de ne pas tenir compte d’éventuels ordres provenant soit des modules de démarrage du tableau TGBT. On appliquera ensuite cette théorie au matériel de notre étude. On va chercher un moyen de couper simultanément l’ensemble des 7 pompes pour limiter les risques présentés par les arbres de transmissions des pompes. on voit qu’il est possible de conditionner le redémarrage à la présence d’une commande « réarmement » après un arrêt suite à un défaut. les signaux analogiques ne doivent pas être perturbés . Ceci va créer un champ magnétique tournant. Pour un raccordement de type triangle les enroulements sont compris entre deux phases. va voir une variation du champ magnétique auquel il est soumis. Dans ce cas la tension aux bornes de l’enroulement est égale à la tension entre une phase et le neutre multipliée par √3. 39 . Le rotor. On applique un courant alternatif aux bobinages constituant le stator. Le rotor va donc se mettre en rotation de manière à réduire les variations de champ magnétique qui lui sont appliquées. Types de branchement d’un moteur triphasé Le stator d’un moteur triphasé est constitué de trois enroulements. On peut le schématiser de la manière suivante : Figure 13 : Bobinages triphasé Le bornier de raccordement d’un moteur triphasé présente donc 6 bornes. Ceci aura pour effet l’apparition de courants électriques induits ainsi que d’un couple au niveau de ce rotor.Principe de fonctionnement d’un moteur asynchrone Le moteur asynchrone est constitué de deux parties principales : le rotor (partie mobile du moteur) et le stator (partie fixe). placé au centre du stator. Il va donc suivre le champ magnétique tournant que l’on applique au stator. Il est possible de les raccorder de deux manières différentes : Figure 14 : Raccordement étoile Figure 15 : Raccordement triangle Dans le cas d’un raccordement de type étoile chaque enroulement a une borne connectée au neutre et à une phase. La loi de « Lenz » précise que ce couple va apparaître de manière à s’opposer à la cause qui lui a donné naissance. Il s’agit donc de déterminer la méthode d’établissement de ce type de schémas. Enfin on rajoute les liaisons avec l’automate de contrôle ainsi que les liens logiques entre les différents éléments. une vanne motorisée DN 1000 est prévue en sortie de station. Par exemple.96 . Il s’agit de représenter dans un premier temps l’ensemble de la tuyauterie et instruments de la station. Pour déterminer l’intensité d’emploi des moteurs on prendra alors la tension de 690V. 4. On retiendra pour le dimensionnement des câbles l’intensité nominale de 774 A. puis de réaliser celui de la station. Or. donc une puissance absorbée à l’arbre plus grande. On s’appuiera pour se faire sur [3] ainsi que sur la nomenclature spécifique fournie par SNC-Lavalin. Ensuite. et un rendement moteur de 0. Il n’y donc pas besoin de neutre pour leur alimentation. Une description au format P&ID fait partie des pièces à fournir pour l’exploitation future de la station de pompage. Il faudra donc un raccordement de type triangle. pour des raisons de sécurité. Déduction sur les moteurs Dans le cas de cette étude les transformateurs délivrent une tension de 400V entre chaque phase et le neutre. Cependant les caractéristiques des pompes sont données pour des pompes neuves. Cela se déduira par un appel d’intensité plus grand de la part du moteur. Les moteurs sont prévus pour fonctionner avec une tension de 690V aux bornes de leurs enroulements. Son pilotage doit. Pour la puissance nominale de 800kW on obtient bien l’intensité nominale de 774 A. être piloté par une commande monostable normalement ouvert. le cosφ remonté à 0. Au point de fonctionnement on a une puissance de 670kW absorbée à l’arbre. On représentera donc une vanne avec comme liaison à l’automate une commande de fermeture et deux indications de position.5 Schéma de tuyauterie et instrumentation Le schéma de tuyauterie et instrumentation (P&ID) est un document normalisé utilisé en génie chimique pour la description des procédés et fonctionnements d’installation.Le calcul de la puissance électrique délivrée au moteur est donné par la formule : P = UI √3 cosφ Avec U la tension aux bornes d’un enroulement. On pourrait choisir le courant de 649 A. on précise leur fonction et système de commande. 40 . Choisir l’intensité de 774 A permettra donc un bon fonctionnement des pompes malgré leur vieillissement. Aucun P&ID n’a été réalisé auparavant par l’entreprise FARMEX.9 grâce aux batteries de condensateur. on obtient une intensité d’emploi de 649 A. il est à prévoir une chute de rendement avec le vieillissement.3. à partir des documentations techniques et des prévisions d’installations. Cette vanne est de plus équipée d’un indicateur de position indiquant sont état ouvert et son état fermé. 4. Ceci implique pour la station une capacité de pompage maximum de 114 600 m3.4. chaque pompe. Une variation de 3 % sur le rendement ramène ce dernier de 82. On se décale ainsi dans le sens d’un plus fort débit sur la courbe de fonctionnement de la pompe. Les facteurs de tolérance sur les débits.96 sur un jour de pointe la consommation électrique passe de 100 mW à 103 mW. Ils sont explicités dans le tableau suivant : Figure 16 : Valeurs des facteurs de tolérance extrait de [11] Ainsi si l’on prend le cas pessimiste où les pompes fonctionneraient avec un débit en limite basse de la norme. Elles sont prévues pour répondre aux critères de la norme ISO 9906 classe 1. La réception s’effectuera sur présentation de résultats conformes à la norme ISO 9906 pour l’essai à vitesse lente des 7 pompes et d’essai à 41 .7 à 80. Cette partie présentera brièvement les conséquences de ces facteurs sur le fonctionnement de la station. aurait un débit de fonctionnement de 796 m3. Pour un rendement moteur de 0. Au vu des chiffres précédents le client demande des solutions pour pallier ces éventuelles variations.1 Facteurs de tolérance Les pompes fournies pour le projet sont fabriquées par l’entreprise ITT Lowara.4. A ce stade du projet les pompes sont en cours de construction. pression et rendements n’ont pas été pris en compte lors de l’étude. Il suffit donc de régler les stabilisateurs de pression à une hauteur légèrement inférieure.4 Fabrication et tests des pompes 4.Le schéma P&ID de l’installation ainsi que la nomenclature utilisée sont détaillés Annexe 11. Or les stabilisateurs de pression amont en sortie de pompe sont réglés à 24 bars soit 245 m. à 24 bars.2 Organisation des tests de pompes Une partie du matériel doit être réceptionnée par le maître d’ouvrage avant son envoi en Algérie. On peut s’apercevoir dans la partie 3. 4. Ceci ce traduit par une élévation de la puissance absorbée par la pompe de 670 kW à 690 kW. C’est en particulier le cas des pompes. Aux conditions contractuelles d’exploitation et sur une journée de pointe cela se traduit par une perte d’exploitation de 540 000 $ (soit 390 000 €). On étudiera donc la proposition faite par le constructeur d’augmenter les diamètres de roue des pompes et envisagera une autre solution.2.2 que la HMT nécessaire au niveau des pompes est de 240 m au vu de la caractéristique réseau. 2 de [11]. Il est nécessaire contractuellement d’effectuer ces tests sur le bruit. L’une des difficultés sera de trouver un organisme capable d’effectuer le test vitesse rapide (le test vitesse lente étant fait en usine). A partir de cette méthode un programme simple sera développé dans le but d’obtenir ces résultats en temps réel. Il devra être exploitable pour différents modèles de pompes dans le but d’être exploité par les techniciens de l’entreprise sur d’autres projets. ces tests sont effectués en usine. pour des raisons de planning. des écarts de plus de 20 % peuvent modifier le rendement.3 de [11] il est précisé que ces tests doivent être effectués dans une plage de 50 % à 120 % de la vitesse de rotation spécifiée.4. L’extrapolation à la vitesse spécifiée s’effectue conformément au § 6. Enfin. la pression et le rendement (les conditions d’installation rendant inutile le test du NPSH). On cherchera donc à vérifier que les conditions d’essai à vitesse lente comme à vitesse réelle soient conformes à [11]. Il sera donc exposé ici la méthode normative d’interprétation. le débit.1. la vibration. Un point crucial pour l’exploitabilité des résultats est la vitesse de rotation. Tests vitesse lente Comme précisé précédemment. il est avantageux de pouvoir interpréter les résultats des tests (validés ou non) avant l’obtention du rapport de l’organisme de contrôle.vitesse réelle d’une seule des 7 pompes. De plus. Figure 17 : Rapport de test vitesse lente pompe n°2 On peut voir dans le rapport ci-dessus que la vitesse minimale de test et de 1116 tr/min pour une vitesse nominale de 1496 ce qui correspond à un écart de 25 %. Cependant autour du 42 . En effet au § 5. Enfin le dernier problème. C’est cette entreprise qui sera finalement retenue.19% 682 1017. et non des moindres. Tests vitesse rapide Le test vitesse rapide des pompes pose plusieurs problèmes d’ordre technique.93% 448 103.67 52. c’est que l’alimentation se fait à basse tension et nécessite une intensité nominale de 774 A au point de fonctionnement. Cela devient plus discutable du point de vue rendement. Le CETIM à Nantes.15% 433 346. Une étude de la norme [11] permet de voir dans le § 5.72% 747 Figure 18 : Résultats des tests vitesse réelle pompe n°2 43 .5 82. Or. Pour des pompes de ce calibre aucune place n’est disponible au CETIM avant la semaine 26 (du 22 au 26 juin): en effet pour pallier le problème du NPSH il est prévu d’alimenter la pompe par gavage.3 294.1000 m3/h.point fonctionnement de la pompe (colonne 5* figure 17) la vitesse est à 1200 tr/min ce qui correspond à un écart de 20 %.59 19. Au final trois entreprises sont susceptibles de réaliser des tests sur du matériel comparable : - - l’entreprise FLOWSERVE à Hamburg.1 Qg est suffisant pour valider les conditions de garantie. Ces tests ont été effectués sur la pompe dont les résultats vitesse lente sont présentés figure 17. On obtient les résultats suivants : Résultat test Q (m3/h) HMT Rendement P. Il est donc primordial d’effectuer ces tests le plus rapidement possible. Le constructeur de pompes KSB – Siemens.36 3. Le test vitesse rapide devra donc confirmer ou infirmer l’exploitabilité des résultats vitesse lente. Cependant c’était l’une des entreprises soumissionnaires pour le projet pour lequel ces pompes sont destinées.3 288. ces derniers seront réalisés sur la plage 20 . Meca 21.1 relatif aux procédures d’essais qu’effectuer les tests dans une plage de 0. Elle est de plus spécialisée dans les pompes immergées. Enfin une partie du paiement est versée à l’entreprise FARMEX à la livraison des pompes.9 Qg à 1.05% 616 834. Une pompe installée directement en amont de la pompe à tester maintient une HMT suffisante à l’aspiration pour éviter la cavitation.5 246.4. Elle ne réalise cependant ses tests que de nuit pour limiter la demande sur le réseau.3 303.4 217.39% 520 607 275. On peut donc considérer ces résultats exploitables sur les points débit/pression. même en étendant cette plage jusqu’à 1000 m3/h on limite le NPSH requis à 8 m ce qui permet une installation sur plan d’eau. Cette solution étant acceptée par le CETIM et le bureau de vérification devant assister aux tests. Ensuite dans la partie droite de la courbe de fonctionnement on observe un NPSH requis de 16 m.78 74. Ceci donne une plage de débit pour le test comprise entre 750 et 920m3/h. Tout d’abord il faut que l’entreprise dispose d’un banc d’essai suffisamment résistant pour dissiper une pression de 24 bars à un débit de 830 m3/h.48 80. 2 sont les suivantes : Une tolérance croisée entre la ligne horizontale plus ou moins tQ·QG et la ligne verticale plus ou moins tH·HG sera dessinée à partir du point garanti QG.00% 69. Le rendement en ce point est lu sur la courbe η(Q) à l'abscisse correspondante.00% 71. L’intersection sur la projection du rendement est bien supérieure à la marge de rendement.00% 280 75. On admettra donc que les résultats obtenus vitesse lente soient exploitables pour vérifier l’adéquation des pompes à la norme (y compris en termes de rendement). La garantie de rendement doit être vérifiée pour le point de fonctionnement défini par l'intersection de la courbe Q(H) avec la droite passant par le point nominal spécifié QG.00% 260 73. HG et le point zéro des axes QH. La garantie sur la hauteur de charge et le débit est remplie si la courbe H(Q) coupe ou au moins touche la ligne verticale et/ou horizontale.00% 1000 marge débit Marge HMT H(Q) Test Droite de vérification h Rendement garantie Rendement Test 240 marge rendement 600 700 800 900 Figure 19 : Interprétation des résultats des tests sur la pompe n°2 On constate que la courbe de test H(Q) est bien sécante avec la croix en rouge sur le schéma. La pompe est donc conforme à la norme [11] classe 1.00% 320 81.00% 83.00% 300 79. 44 . HG.4. Méthode d’exploitation des résultats Les spécifications de [11] § 6. La condition garantie sur le rendement est à l'intérieur de la tolérance si la valeur de rendement à ce point d'intersection est supérieure ou au moins égale à ηG (1 − tη). Pour la pompe n°2 on obtient les résultats suivants : 340 85.On remarquera que les résultats sont très proches de ceux obtenus vitesse lente.00% 220 67.00% 200 500 65.00% H(Q) Garantie 77. la planification des expéditions a été réalisée à l’aide du logiciel Microsoft Project. 45 . la planification des projets est habituellement centralisée. Ceci permet de limiter le nombre de containers (donc les coûts). En plus d’établir leur planification. Pour permettre une coordination sur les expéditions. Ces fonctions ne se révèlent cependant d’aucune utilité pour la gestion des expéditions. il permet d’associer à chaque tâche les équipes et matériels nécessaires. effectuer un suivi précis de l’avancement des tâches ce qui simplifie également la communication avec le client.1 Planification des expéditions La limitation des stocks est une partie importante de la gestion des expéditions. Cet outil est basé sur les théories des diagrammes de Gantt et des méthodes PERT. il s’est avéré nécessaire de mettre en place un outil de planification permettant une bonne communication entre les différents acteurs du projet. On peut de plus.4. Il permet une visualisation graphique simple et précise des plannings d’expédition. 4. En effet. les entrepôts des fabricants et transitaires permettent tout de même une certaine souplesse d’organisation. Les projets étant habituellement gérés par une seule personne. tout en concentrant la durée de stockage sur le site de chantier. grâce à lui. ne disposant pas d’entrepôt.5. Il s’agit de coordonner les dates de commande et délais de production des différents matériels dans le but de grouper leurs envois. Dans les faits. Ce chapitre présentera une méthode de planification des expéditions et détaillera certaines démarches relatives à l’expédition de matériel à l’étranger. La maîtrise de cet outil pourra également se révéler un avantage pour assurer le suivi des travaux sur site. la gestion des flux de matériels est un facteur important pour la diminution des coûts de projet. Pour ce faire.5 Gestion des expéditions Une partie importante de la réalisation d’un projet à l’export est la gestion des expéditions. Cette limitation s’effectue par une planification minutieuse de l’expédition. Ceci s’avère particulièrement vrai dans le cas d’une entreprise comme FARMEX. N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Nom de la tâche Tests pom pes test vitesse lente transfert pompe n° 2 à Nantes test vitesse réelle démontage/emballage pompe 2 validation client Expédition pom pes expé pompe 2 Nantes - Alger expé pompes Vienne - Marseille expéditions pompes Marseille - Alger câbles électriques commande câbles de puissance délais câbles de puissance expé câbles de puissance chez transitaire expé câbles de puissance commande câbles de contrôle délais câbles de contrôles expé câbles de contrôle chez transitaire expé câbles de contrôles Test arm oires électriques Réalisation TGBT Réalisation armoire automate programmation armoire automate expé armoire automate Renne Expédition boulons Ghm Boulons manquants boulons Inox Avril 2009 Mai 2009 Juin 2009 Juillet 2009 09 12 15 18 21 24 27 30 02 05 08 11 14 17 20 23 26 29 02 05 08 11 14 17 20 23 26 29 01 04 07 10 13 16 19 22 25 28 01 04 07 10 13 16 19 0% Lun 16/03/09 Mer 22/04/09 0% Lun 16/03/09 Mar 24/03/09 0% Jeu 02/04/09 Lun 06/04/09 Mar 14/04/09 Mer 15/04/09 Mer 15/04/09 Jeu 23/04/09 Mar 21/04/09 Mer 29/04/09 Lun 20/04/09 Lun 20/04/09 Mar 21/04/09 Lun 11/05/09 Lun 11/05/09 Lun 20/04/09 Mar 21/04/09 Mar 12/05/09 Lun 18/05/09 Lun 16/03/09 Lun 20/04/09 Ven 24/04/09 Lun 27/04/09 Mar 26/05/09 Mar 26/05/09 Mar 26/05/09 Mar 26/05/09 Mar 14/04/09 Mer 22/04/09 Lun 20/04/09 Jeu 23/04/09 Mer 29/04/09 Mer 29/04/09 Lun 18/05/09 Lun 20/04/09 Lun 11/05/09 Lun 11/05/09 Lun 11/05/09 Lun 20/04/09 Lun 11/05/09 Lun 18/05/09 Lun 18/05/09 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% Lun 16/03/09 Ven 24/04/09 Ven 24/04/09 Ven 01/05/09 Lun 13/07/09 Lun 01/06/09 Lun 13/07/09 Lun 06/07/09 0% 0% 0% 18/05 0% 0% 11/05 11/05 0% 0% 0% 0% 23/04 0% 29/04 0% Début Fin Mar 21/04/09 Mer 29/04/09 Lun 16/03/09 Ven 01/05/09 Départ containers tuyauterie Lun 15/06/09 Lun 15/06/09 15/06 Figure 20 : Planning des expéditions 46 4.5.2 Gestion administrative Une spécificité des projets à l’export est la gestion administrative des expéditions. En effet en plus des procédures classiques de facture, il faut ajouter les procédures administratives spécifiques aux douanes. De plus, la sécurité de paiement est également un facteur primordial à la pérennité de l’entreprise. On détaillera ici la procédure du projet Fouka. Procédures de douane : Le projet global de station de dessalement est dans le cadre des projets d’investissement d’Algérie. A ce titre, il bénéficie de diverses exonérations telles que la TVA. Pour ces raisons le dédouanement de la marchandise est à la charge du client, ce qui simplifie les procédures administratives. Reste à la charge de FARMEX les procédures préalables au dédouanement. Lors de l’expédition de la marchandise l’entreprise doit établir des listes de colisage. Ces listes spécifient pour chaque expédition le nombre de containers. Pour chaque container il faut établir le nombre de caisses, leur dimension ainsi que leur contenu. Sur ces documents figurent les numéros de containers ainsi que les numéros de scellés fournis par le transitaire. Ils sont ensuite transmis au client attachés à un numéro de facture. Ces documents sont nécessaires au dédouanement. En effet ces documents serviront de documents de référence à l’administration étrangère pour les calculs de frais de douane. Pour vérifier la conformité de la déclaration, les containers seront inspectés pour vérifier la corrélation de la liste de colisage et du contenu. Procédures de paiement : Le paiement s’effectue pour le projet Fouka suivant une procédure de lettre de crédit. C’est un document établi en accord entre le client, le sous-traitant et une banque. Les trois parties définissent ensemble un paiement qui sera versé par le client en échange de documents fournis par le sous-traitant. Ainsi, une partie du versement du projet est prévu à la réception des pompes. Une fois une expédition mise sous scellés par le transitaire, celui-ci établit un connaissement. Ce document fait office de titre de propriété de la marchandise. Le détenteur de ce document est le seul à pouvoir récupérer la marchandise au débarquement. La lettre de crédit mise en place pour le paiement des pompes oblige de suivre la procédure suivante : l’entreprise FARMEX remet les connaissements correspondants aux pompes à la banque ayant établi la lettre de crédit, ainsi qu’un certificat de conformité établi par un bureau de contrôle. Dans le même temps, le client débloque auprès de la même banque un montant fixé à l’établissement du contrat. Une fois ces deux opérations effectuées la banque transmet l’argent à la société FARMEX et les documents au client. 47 Préparation des containers Cette partie constitue l’aspect « pratique » de l’expédition. Il s’agit de prévoir le nombre de containers nécessaire à l’expédition de la marchandise. Pour le déterminer, on dispose de données telles que le poids ou, plus rarement, le volume des emballages. Disposant des volumes des containers, il est facile de quantifier leur nombre et type nécessaires pour l’expédition. Dans le cas spécifique du projet Fouka, l’expédition a présenté quelques difficultés particulières. Les équipes de déchargement au niveau du port d’Alger disposent d’engins de levage type transpalette de capacité limitée (environ 7 tonnes). Les pompes conditionnées approchant les 10 tonnes ne sont donc pas déchargeables par ce biais. Pour pallier à ce problème, le choix s’est donc porté sur des containers de types Open top. Ce type de containers est bâché et peut se décharger directement par le toit à l’aide de grues. Des détails sur la capacité et les types de container sont fournis annexe 12. 48 Le coup de bélier sera généré par l’arrêt brutal des pompes.5 Propositions et réflexions 5. A titre de précaution deux mesures quantitatives ont été prises. Au niveau de l’ouverture et de la fermeture des vannes de refoulement il est préconisé une ouverture et fermeture « lente » et une soupape de décharge est prévue sur la partie extérieure sans précision sur réglage.1.1 Cas d’un arrêt brutal Arrêt de n0 pompes sur n0 Dans un premier temps seul le réservoir de Sahel sera raccordé au réseau. ainsi que la pression de consigne de la vanne de décharge. On considère dans un premier temps que nous sommes dans le cas d’un refoulement dans un seul réservoir. Ceci est dû au fait que le dispositif anti-bélier tout comme le comportement hydraulique du réseau sont sous la responsabilité de l’acheteur.1 Réflexion sur le coup de bélier Jusqu’à présent le phénomène de coup de bélier n’a été que rapidement envisagé sur ce projet. On assiste au phénomène suivant : Figure 21 : Schéma de propagation du coup de bélier 49 . On cherchera donc dans la présente partie à préciser ce phénomène de coup de bélier dans le but d’étudier sa dangerosité au niveau de la station de pompage. 5. Dans un deuxième temps on définira plus précisément les réglages nécessaires quant à l’ouverture et la fermeture des vannes de refoulement. 46 0.Initialement nous sommes dans le cas d’une conduite de longueur L. A première vue ce résultat ne présente aucun intérêt.23 0. à proximité du bout mort. A l’instant 2 l’onde de surpression se réfléchit au niveau du bout mort. Pour ce 50 .70 0.39 Uo (m/s) 0. Une onde de surpression se propage alors en direction de la vanne.84 1.93 1.09 1. il y a toujours au minimum trois pompes fonctionnant en même temps.77 2.92 0. La conduite commence alors à rentrer en surpression. Il précise qu’il est possible de les étendre au cas où la conduite débite dans un réservoir.46 0. Cette coupure du débit génère une dépression qui va se propager à la célérité a.38 1.70 0.16 1. On peut donc déduire du tableau ci-dessus qu’en cas de fonctionnement d’une seule pompe. son arrêt brutal peut être encaissé par le réseau. Toute la conduite est comprimée et va pouvoir se remplir à nouveau. A l’instant t = 0 il y a une disjonction brutal de la pompe. Cet ouvrage présente les résultats de calculs de la méthode de la valeur majorante pour un réservoir débitant dans une conduite obturée brutalement.39 1.16 1. Cette onde de dépression atteint le réservoir à l’instant 1 = L/a.31 1.93 0. Pour ce faire. Pour déterminer les cas de coups de bélier non dangereux.36 0.23 0.82 2. on va chercher à estimer de manière pessimiste la valeur de la dépression et de la surpression. nous utiliserons la méthode de la valeur majorante issue de l’ouvrage [5]. On se place au niveau de la station de pompage. Le débit de consigne minimal étant de 60 000m3/j. La différence étant que dans ce cas il y aura d’abord la surpression et ensuite la dépression. Arrêt de n1 pompes sur n0 Dans ce chapitre on va montrer qu’il est possible d’étendre les résultats du chapitre précédent à l’arrêt d’un nombre n1 de pompes sur les n0 pompes initialement en fonctionnement.46 2.73 1.19 delta H 56 45 113 89 169 134 226 178 282 223 338 267 Hmin 168 179 111 135 55 90 46 1 Hmax 280 269 337 313 393 358 450 402 506 447 562 491 Pmax(bars) 27 26 33 31 39 35 44 39 50 44 55 48 Figure 22 : Approximation des surpressions et dépressions par la méthode de la valeur majorante Les canalisations choisies pour ce projet ont une PMA de 30 bars.46 0. Nombre de pompes 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 DN 800 900 800 900 800 900 800 900 800 900 800 900 Q (m3/s) 0. On considère par cette méthode que la variation de pression est égale à ∆H = aU 0 Formule d’Alievi g Le tableau suivant présente les différentes valeurs de ∆H en fonction du nombre de pompes s’arrêtant simultanément. 1) = Z0 On néglige les pertes de charge et on considère la pression au réservoir constante égale à Z0.1-5] gS Pour vérifier ces résultats on applique aux équations [6.1)] = 0 Eq[6.2) − Z ( R.1-3] : Z (V . Q(R. Z(R.1-6] gS 51 . Ceci implique d’après Eq[6.1-2] gS On cherche dans un premier temps à déterminer la dépression.0)] = 0 Eq [6. comme on se déplace dans un sens négatif on a : dZ − a dQ = 0 Eq[6.Q0 Q(V. 1) = .0) = Z 0 − a Q0 Eq[6.2) = 0 La loi de fermeture de vanne impose un débit nul en V à partir de l’instant 0. En intégrant de V(0) à R(1) il vient : Z ( R.1-3] et [6.1) − Q(V . on reprendra les équations aboutissant aux résultats de la valeur majorante dans [6] pour les spécificités de cette étude.1-5] les conditions aux limites présentées figure 21. Dans un deuxième temps on appliquera ces résultats à une fermeture de débit partielle.1-4] gS En intégrant Eq[6.0)= Q(V.2) − Q( R.1-3] gS Pour déterminer ensuite la surpression à l’instant 2.1-4] de V(2) à R(1) il vient : Z (V .1) − a [Q(V . Pour les équations suivantes on définit un sens positif de l’écoulement de la vanne vers le réservoir.1) − Z (V . on part de l’équation de conservation : dZ + a dQ = 0 Eq[6. On se place juste après la la fermeture et on va chercher l’information où on la connaît c'est-à-dire au réservoir et à l’instant 1. D’après [6] si l’on néglige les pertes de charge.0) + a [Q( R.faire. on se déplace de R(1) à V(2). 5 1 temps 1.2Q1 Le débit d’entrée est de Q0 .5] : Z (V .1-1].Q1 d’après la loi d’ouverture de vanne.0) = Z 0 + a Q0 Eq[6. 52 .5 2 2.5 0 0. 1) = Z0 Q(R.0)= Q(V.2) = Q0 . 1) = Q0 . On modélise cet arrêt par une fermeture partielle de vanne selon la loi suivante : Loi de Fermeture de vanne Qo Q Qo-Q1 0 -1.Et d’après Eq[6. On étudie maintenant le cas d’un arrêt d’un nombre n1 de pompes sur les n0 pompes initialement en fonctionnement.1.5 Figure 23 : Loi de fermeture de vanne – coupure partielle du débit On est alors dans la situation suivante : Figure 24 : Coup de bélier partiel Les conditions aux limites précédentes deviennent : Z(R.1.7] gS On retrouve bien les résultats concernant les valeurs des surpressions et dépressions de Eq[6.5 -1 -0.Q1 et il y a un retour d’onde de débit Q1 Q(V.5 3 3. 5. Ainsi. On ne peut cependant pas exclure le disfonctionnement de l’un des deux transformateurs.1. en réglant la rampe de démarrage de l’Altistart. La présence d’un générateur de secours sur l’ensemble de l’installation rend très peu probable une coupure générale de l’alimentation des pompes. on peut estimer la coupure brusque d’un débit correspondant à l’arrêt de n pompes par le tableau figure 22.1-3] : Z (V .On trouve alors d’après Eq[6. On peut obtenir le même résultat grâce à un démarrage vanne de refoulement ouverte.1-9] gS a Q1 Eq[6. Ce changement de position s’effectue à partir d’une électrovanne pilote et le temps de basculement à l’aide d’un robinet à pointeau. Il est possible de majorer la surpression résultant par une valeur de 44 bars. Ainsi il sera préconisé de dimensionner le dispositif de protection anti-bélier pour un arrêt de quatre pompes.2 Durée de fermeture Pour estimer un ordre de grandeur de la durée de fermeture efficace. 5.0) = Z 0 + a Q1 Eq[6. très pessimiste. 53 .1-10] que l’amplitude du coup de bélier ne dépend pas du débit initial mais simplement de la réduction de débit. on se réfère à l’ouvrage 12 et la formule de MICHAUD.1-5] : Z (V . l’arrêt brutal d’une pompe n’est pas dangereux pour les canalisations.3 Bilan sur le coup de bélier Au final on peut voir que même avec la méthode de la valeur majorante.1-11] a Dans le cas de cette étude. pour le réservoir de SAHEL on trouve en temps τ de l’ordre de 15 secondes.1-10] gS On peut alors déduire de Eq[6. Une fermeture brusque d’une seule pompe n’est donc pas problématique. Les vannes utilisées au refoulement sont prévues pour fonctionner selon les modes contrôle de pression amont / vanne fermée. Cette méthode.1-8] gS On retrouve par cette méthode une amplitude des variations de pression de : ∆H = aQ1 Eq[6. Celle-ci montre que pour écrêter la surpression ou la souspression.1. sans protection pour le ballon anti-bélier. le temps de fermeture de la vanne doit être tel que : τ> 2L Eq[6.0) = Z 0 − De même d’après Eq[6. quel que soit le débit de fonctionnement initial. affiche en effet une pression maximale inférieure à la PMS des conduites. connaissant les caractéristiques moteurs. On évite dans ce cas de piloter la station grâce au nombre de pompes. On cherchera dans le présent paragraphe à étudier l’impact d’une telle solution sur le fonctionnement et le coût de la station. l’onde de surpression démarre au niveau de la station de pompage pour se diriger en direction du réservoir.2. Cependant si l’on regarde les schémas figures 22 et 24. il faut un certain nombre d’allers-retours de l’onde de bélier pour que celle-ci soit totalement amortie. On pourrait tenter de déterminer de manière théorique cette donnée à l’aide par exemple d’épures de Bergeron prenant en compte les pertes de charges dans la conduite. Avec un seul démarrage horaire par pompe on comprend l’intérêt d’une telle solution. Ceci permettra alors d’établir le programme de pilotage des variateurs de fréquence en fonction du débit demandé. En effet. il est possible pour l’automaticien. Cependant. Celle-ci. d’établir une relation fréquence/débit. Etude du fonctionnement des pompes avec variateur de fréquence Le pilotage en vitesse sera assuré à l’aide d’un variateur de fréquence. Les pompes étant assorties d’un stabilisateur de pression amont dont la pression est supérieure à celle imposée par la caractéristique réseau. La méthode retenue est donc de laisser ce délai paramétrable. au vu des inconnues planant sur le réseau.On peut également observer quantitativement le rôle de la vanne de décharge en sortie de station de pompage. Enfin une question que l’on peut se poser est la durée à respecter entre deux démarrages consécutifs de pompes. Elle permet d’assurer une continuité lors du démarrage ou de l’arrêt d’une pompe. Une fois cette donnée déterminée. En cas de surpression celle-ci s’ouvre. ce qui par conséquent évite le phénomène de coup de bélier. Une telle solution nécessite la détermination du débit en fonction de la vitesse de rotation pour pouvoir réaliser la programmation. Le second avantage est de permettre de fournir un débit calé exactement sur les racks d’osmose inverse situés en amont.1 Pompes à vitesse variable L’utilisation de pompes à vitesse variable présente deux avantages. Les pompes fonctionneront donc à une pression fixe et un débit de 24 bars et un débit variable. les résultats se révéleraient extrêmement peu fiables. déchargeant une partie du débit et donc la surpression.2 Propositions de solutions alternatives 5. 54 . On réalisera sur site des essais à l’aide du capteur de pression installé sur le collecteur principal une fois que la station sera raccordée au réseau extérieur. Elle permet donc une protection du réseau mais pas de la station. Seul un système de ballon anti-bélier correctement dimensionné sera à même de protéger la station. 5. La vanne de décharge ne jouera son rôle anti-bélier qu’après que la surpression se soit propagée dans la station de pompage. en fonctionnement classique est prévue pour avoir un rôle antibélier. 2 Contrôle de débit par vannage 55 . puis le dispositif de protection contre les harmoniques.Le graphique suivant décrit l’évolution du débit en fonction de la vitesse de rotation pour un débit de 24 bars (la méthode d’obtention de ce graphique est détaillée annexe 13) : 900 800 700 600 Q (m3/h) 500 400 300 200 100 0 1340 1360 1380 1400 1420 1440 1460 1480 1500 vitesse (tr/min) Figure 25 : Débit en fonction de la vitesse de rotation pour une pression de 24 bars Ainsi cette solution permet d’assurer à pression fixe de 24 bars l’ensemble des débits de 0 à 5000 m3/h. Pour estimer le coût engendré par une telle proposition on cherche donc dans un premier temps à estimer le prix de démarreurs de type variateurs de fréquence. Au-dessous de cette valeur la pompe barbotera. Il faudra donc limiter au maximum la durée durant laquelle la vitesse de rotation sera inferieure. on peut également déduire que la vitesse minimum pour laquelle la pompe commence à débiter est de 1358 tr/min. Elle permet donc d’éviter de se préoccuper des perturbations du réseau dues à des démarrages brutaux par paliers de 834 m3/h. 5. Cette méthode présente en revanche le problème suivant sur le plan électrique : la norme [12] présente en effet les appareils à variation de fréquence comme générateurs de courants harmoniques. Par résolution numérique. Il devient dans ce cas nécessaire de réduire ces courants par l’utilisation de filtres pour éviter une perturbation du réseau.2. L’idée est de générer une perte de charge supplémentaire contrôlée pour chacune des pompes. On risque alors de provoquer des surchauffes au niveau du moteur et ainsi un arrêt de la pompe commandé par les sondes de températures. il faut envoyer un débit de 120 000m3/j vers Sahel pour que la perte de charge soit suffisante dans la conduite pour assurer la pression nécessaire au refoulement. Deux options sont alors envisageables. la charge au refoulement des pompes est de 200 m. La première est un surdimensionnement des moteurs. ils sont capables de délivrer une puissance maximale à l’arbre de la pompe de 768 kW. Dans le cas où ce débit est envoyé vers le réservoir de Sahel et le dispositif de régulation (inconnu à ce jour) ne génère pas de pertes de charge supplémentaires. en plus d’un surcoût suite dû au changement de moteurs. Cette option sera écartée car. La seconde option est de générer artificiellement la perte de charge nécessaire au bon fonctionnement des moteurs. D’une puissance de 800 kW avec un rendement de 0. Les 7 stabilisateurs de pression amont seront remplacés par un stabilisateur de pression central. Le graphique ci-dessous illustre la gestion du démarrage des pompes en fonction d’un débit de consigne : 295 285 275 265 255 1 zone 1 zone 2 zone 3 245 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Figure 26 : caractéristique de fonctionnement des pompes 56 . cela correspond à un débit de 1000 m3/h pour une hauteur de 225 m.96.Une autre solution possible est une régulation du débit par vannage. En fait. Si l’on se réfère à la courbe de puissance de la pompe. Une première remarque concerne le type de moteurs utilisés. Le pilotage du débit pour un tel type de solution s’effectue par un déplacement du point de fonctionnement des pompes. c’est tout le dispositif d’alimentation qu’il faut surdimensionner. Il apparaît donc nécessaire de maintenir une charge de 224 m au refoulement de la pompe. Une charge moins importante au refoulement des pompes décalerait le point de fonctionnement sur la droite en entraînant une plus forte consommation énergétique. Il s’agit alors d’examiner la charge minimale au refoulement des pompes. Les contraintes d’exploitation impliquent un débit minimal de 60 000 m3/j. Le coût de fonctionnement pourrait être un critère pertinent. Cependant pour pouvoir l’estimer précisément il faudrait avoir une estimation du prix du kWh. Le principe est identique pour le palier zone 3. Le coût énergétique sera donc supérieur. En effet les prix de la solution proposée sont eux issus d’offres fournisseurs. Un premier facteur que l’on peut examiner est le coût relatif à de telles solutions. La variation de vitesse permet également de faire fonctionner les pompes à hauteur fixée. Ceci relativise donc le critère du coût de fonctionnement. Or ce coût. Au-delà d’une consigne de 3335 m3/h la vanne de régulation de la 4ème pompe est ouverte et n en démarre une 5ème qui sera à son tour pilotée par sa vanne de régulation (zone 2). on démarre une 4ème pompe dont le débit sera piloté sur toute la zone 1 à l’aide de la vanne de régulation placée à sa sortie. déjà très bas en Algérie sera réduit du fait d’accords entre la Sonatrach et la société exploitante. Cependant on aura une variation du rendement en même temps que du débit. Pour assurer la régulation on utilisera des vannes annulaires motorisées. Pour plus de détails le lecteur pourra se référer annexe 14. Il aurait été possible de déterminer ceux-ci à partir de catalogues.La production minimale est fixée à 2500m3/h. Tableau de démarrage Soft Starteur Tableau de démarrage à variateurs de fréquence 0 Selfs de ligne Stabilisteurs pour réduction de pression d'harmonique amont Vannes de réguation de débit 0 Total 347 000 Solution proposée 270 000 0 77 000 Variation électronique de vitesse 0 380 000 24 000 77 000 0 Vannage 270 000 0 0 60 000 140 000 Figure 27 : Comparatif des coûts en fonction des méthodes de variation de débit 481 000 470 000 Comme on peut le voir les deux variations proposées sont d’un ordre de prix sensiblement équivalent. En effet elle fonctionne à hauteur fixée au point de rendement maximum des moteurs. D’un point de vue pratique on pourra assurer le pilotage du débit avec l’information des transmetteurs de débits décrits figure 2 en entrée et du transmetteur de débit installé sur le collecteur principal. La détermination de ceux-ci est issue de la consultation de différents fournisseurs. Ceci correspond au fonctionnement à plein régime de 3 pompes (point 1). 57 . Si le débit augmente. 5. cependant la comparaison n’aurait pas été rigoureuse. Le tableau suivant compare la différence de coût des variantes proposées. Enfin le vannage générant des pertes de charges supplémentaires restera la solution la plus coûteuse énergiquement.3 Surcoût d’une solution continue en vitesse Divers facteurs peuvent jouer pour comparer les différentes solutions. On pour l’exportation les marges de ceux-ci sont plus faibles que les tarifs « catalogues ». Passer d’une variation discrète à une variation continue du débit génère un surcoût d’environ 120 000 euros. Qualitativement on peut dire que la solution proposée aura le coût énergétique le moindre. 58 . Les pompes ont été testées à vitesse réel selon un protocole décrit dans le présent mémoire. ainsi qu’un inventaire des matériels d’installation disponible sur place. Cette étude a donc permis de réduire les aléas qu’il était possible de rencontrer sur le chantier.Conclusion Il a été présenté dans ce mémoire un ensemble de corrections à l’offre technique initiale ainsi que de nombreux détails techniques visant à préciser l’installation. Développer cet aspect aurait également pu permettre de limiter plus encore ces aléas. Des tests sont également prévus pour vérifier la connexion entre l’automate de contrôle et le TGBT. Ceci est d’autant plus vrai que des tests on été réalisés sur les organes les plus problématique. Une analyse de la solution retenue a permis de dégager des prescriptions sur des problèmes qui n’avaient été que vaguement soulevés. 59 . Bien que les contraintes pratiques aient été envisagées pour les cas les plus extrêmes (déchargement de matériel lourd…). préparation et expédition du matériel. Ce moyen permet donc de garantir les points les plus critiques de l’installation. Deux pistes envisageables sont notamment une planification étudiée des travaux. Cependant cette étude s’est concentrée sur les phases de production. AFNOR. Normes [11] AFNOR.Bibliographie Ouvrages [1] CAMPANT M. Union Technique de l’Electricité et de la communication. Polytech Montpellier. 118p. Socomec. 60 . [3] DEGREMONT – SUEZ. Cahier technique. 1996. 1998. Low voltage distribution. Paris. 2002. Lavoisier. démarrage traditionnel. Engref. systèmes de coupure et de protection U = RI. 2008. Technologie des fontaines. protection anti-bélier Mémento. ROCHE E. Chapter E. Saint Denis la plaine. [7] ROCKWELL Automation. 2009. 1998. Cachan. Démarrage et ralentissement des moteurs asynchrones. 42p. pompage à la demande. Association française de normalisation. Strasbourg. 12p. Sagem. Strasbourg. 1980. Saint Denis la plaine. AFNOR. Electrical Installation Guide 2009. 2008. France. Mémento technique de l’eau TOME 1. démarreur progressif. [9] SILEC. Installations électriques à basse tension. p E1-E29. ISBN 2-7430-0717-6 [4] 60p. A paraître. [10] SOCOMEC. [8] SCHNEIDER ELECTRIC. Chapitre sur les traversées de parois et leur étanchéité. 2003.MEUNIER. Catalogue général. France. Pompes rotodynamiques – Essais de fonctionnement hydraulique pour la réception – Niveaux 1 et 2. NF C 15-100. Câbles isolés et Matériels de Raccordement. ISO 9906. Cours des licences professionnelles gestion automatisée des systèmes de traitement d’eau. Engees. Support de cours. convertisseur de fréquence. [5] ROCHE E. Notions fondamentales sur le démarrage des moteurs. WPStart.309-314. Norme internationale. 64p. 785p. Engees. Energie – Télécommunications. Coup de bélier. 198p. 564p. 2005. 476p. [2] CHEVALIER M. Schneider electric industries. [6] M. 2007. p. [12] UTE. Les coups de bélier et la protection des réseaux d’eau sous pression. [27] ENDRESS+HAUSER – Information technique Liquisys M CPM223/253 Mesure de pH/redox. [25] ENDRESS+HAUSER – Information technique Liquisys M CLM223/253 Mesure de conductivité/résistivité. 2006. [17] ENDRESS+HAUSER – Information technique Cerabar T PMC131. 16 p. commande intelligente. 24p. Grenoble. Farmex usine de dessalement Fouka. 32p. Notices techniques [14] AUMA – Valve position indicator WSG 90. 40p. [26] ENDRESS+HAUSER – Information technique Orbisint CPS12/CPS12D/CPS13 Electrodes redox. 28p. [20] ENDRESS+HAUSER – Information technique Flowfit CCA250 Chambre de passage pour les cellules de chlore et capteurs pH/redox. 20p. 8p. 2005. 2005. [16] ENDRESS+HAUSER – Information technique Proline Promag 50W. 2008.1. 38p. [23] ENDRESS+HAUSER – Information technique Liquisys M CCM223/253 Mesure de chlore libre/dioxyde de chlore/chlore total. Schéma multifilaire du tableau général basse tension. [19] ENDRESS+HAUSER – Information technique Prosonic S FDU91/91F/92/93/95/96 Sondes à ultrason pour une mesure continue et sans contact de niveau et de débit. 20p [21] ENDRESS+HAUSER – Information technique CCS140 et CCS141 Cellules de mesure de chlore libre. [18] ENDRESS+HAUSER – Information technique Prosonic S FMU09 Mesure de débit par ultrasons. 2007. TGBT Alt2. 2005. [24] ENDRESS+HAUSER – Information technique Cellule de conductivité ConduMax W CLS 21. PMP135 Transducteur de pression. [22] ENDRESS+HAUSER – Information technique Orbisint CPS11 et CPS11D Electrodes pH. Intelli+. 24p. 20p.Etudes [13] SCHNEIDER ELECTRIC. 1999.53W Débitmètre électromagnétiques. 2006. analogiques et numériques. 61 . 2008. 61p. PMP131. 2007. 2009. 2008. 12p. 12p. 2006. 2007. 30p. [15] BERNARD – Equipement Electroniques de Contrôle. [32] SCHNEIDER ELECTRIC – Manuel d’utilisateur Altistart 48 Telemecanique Démarreurs-ralentisseurs progressifs. notice d’utilisation. Batteries automatiques de condensateurs basse tension. tuyaux et raccords en fonte ductile pour l’adduction d’eau potable et l’irrigation. Prigny. Schneider electric industries. 2007. Montmélian. Saint gobain canalisation. 16p. 62 . 12p. 2007. Schneider electric industries. 2008. [31] SCHNEIDER ELECTRIC – Guide d’installation Okken. [29] ENDRESS+HAUSER – Information technique Liquisys M CUM223/253 Mesure de turbidité et de concentration de matières en suspension. Coffrets et armoires. 2001. [33] SCHNEIDER ELECTRIC – Varset. [30] PAM – Adduction d’eau. 48p. 448p. 20p.[28] ENDRESS+HAUSER – Information technique Turbimax CUS31 Capteur de turbidité. 2007. 2008. 83p. Arnaud SWIDZINSKI Technico-commercial M. Julien BRUYERE Responsable de zone M. Antoine DI BIASE Technico-commercial 63 . Olivier BARIAU Ingénieur Eau M. Antoine DUVAL Technico-commercial M.Annexe 1 – Organigramme FARMEX Technologies M. Thibaut MAES Technico-commercial M. Michael PROST Responsable de zone M. Lahcen EL HADDAJI Directeur à l’Export M. Noureddine SMALI PDG Mme Marie-France JUNIET RH Mme Najat SMALI Responsable Administrative Mme Stéphanie LANGUET Assistante Export M. 64 . Annexe 2 .Schéma global de l’usine de dessalement 65 . 66 . Annexe 3 – Station de pompage. vue en plan 67 . 68 . détail d’installation 69 .Annexe 4 – Ligne de pompe. 70 . Annexe 5 – Courbes caractéristiques des pompes 71 72 Annexe 6 – Détail d’installation des capteurs qualités 73 74 . Annexe 7 .Détail d’installation des capteurs de niveau 75 . 76 . Annexe 8 – Détail d’installation – partie extérieure du collecteur principal 77 . 78 . Annexe 9 – Coefficients relatifs au mode de pose pour l’installation des câbles 79 . 80 . 5 mm² 1 câble RJ45 (fourni par itecom) Liaison Pompe – Automate Stabilisateur de pression amont Claval 1 câble 4 x 0.5 mm² X2 à X2A 1câble 12 x 0.75 mm² (200m) Pressostats 1 câble 2 x 0.75 mm² Alti-starts Signal 220V 1 câble 5 x 1mm² Signal 4-20mmA 1 câble blindé 2x1mm² 1 câble 7 x 0.75 mm² (105m) Contacteurs de position AUMA 2 câble 3 x 1mm² 24V DC max 80mA alimentation + résistance (non connectée) 1 câble 4 x 0.Annexe 10 – Récapitulatif des câbles de commande Liaison TGBT – Automate Arrêt d’urgence 1câble 2 x 0.5 mm² (65m) Débitmètre Alimentation 1 câble 3 x 2.75 mm² Alimentation 1 câble 3 x 2.75 mm² 80 m par câble Transfos 1 câble 6 x 0.75 mm² (200m) 3 câbles blindés 3 x 0.75mm² Ecran déporté X1 à X1A 1 câble 7 x 1.75 mm ² 150 m à multiplier par le nombre de câbles par contacteur PT 100 1 câble blindé 15 x 0.20 mm² 2 câbles 2x1mm² blindé (95 m) 81 .5 mm2 Impulsion et signal 4.75mm² (150m) Collecteur principal Boitier d’alimentation déporté Alimentation 1 câble 3 x 2. 5 mm² (5m) mesure 4-20mA 1câble blindé 2x1mm² (70m) Vanne DN1000 1 câble 7 x 0.75 mm² (5m) Poires de niveau réservoir eau traitée 2 câbles 2 x 0.5 mm² (5m) mesure 4-20mA 1câble blindé 2x1mm² (70m) PH.75 mm² (100m) Capteurs de niveau Capteurs ultrason Alimentation 1 câble 3 x 2.75 mm² (100m) Alim 3 x 2.75 mm² (35m) 82 .5 mm² (5m) mesure 4-20mA 2 câble blindé 2x1mm² (70m) Redox Alimentation 1 câble 3 x 2.Conductimètre Alimentation 1 câble 3 x 2.chloremètre Alimentation 1 câble 3 x 2.5 mm² (5m) 1 câbles 4 x 0.5 mm² (5m) mesure 4-20mA 1câble blindé 2x1mm² (70m) Turbidimètre Alimentation 1 câble 3 x 2.5 mm² Vanne de décharge : 1 câble 4 x 0. Annexe 11 – P&ID et nomenclature 83 . 84 . 200m 2.392m 2.620m 2.080m 2.280lbs 47.160lbs 59.390CuFt 8.350m 2.23CBM 2.700Kg 26.081lbs 85.172CuFt 4.393m 2.600Kg Opentop 40' inside length 39'5" inside width 7'8" inside height 7'8" door width 7'8" door height 7'5" capacity tare weight maxi cargo 2.233m Flatrack 40' inside length 39'7" inside width 6'10" inside door door capacity height width height 6'5" - 12.710lbs 12.341m 2.770Kg Standard 40' inside length 39'5" inside width 7'8" inside height 7'10" door width 7'8" door height 7'6" capacity tare weight maxi cargo 2.040lbs 12.490lbs 58.780Kg OPENTOP CONTAINERS: Opentop 20' inside length 19'4" inside width 7'7" inside height 7'8" door width 7'6" door height 7'2" capacity tare weight maxi cargo 1.438m 2.274m 65.Annexe 12 – Volumes et poids admissibles par containers STANDARD CONTAINERS: Standard 20' inside length 19'4" inside width 7'8" inside height 7'10" door width 7'8" door height 7'6" capacity tare weight maxi cargo 1.280m 67.800lbs 12.280m 33.620lbs 5.630Kg FLATRACK CONTAINERS: Flatrack 20' inside length 18'5" inside width 7'3" inside door door capacity height width height 7'4" tare weight 5.000Kg 5.900lbs 5.342m 2.230Kg 21.480Kg maxi cargo 47.850Kg 26.136CuFt 5.028m 2.184m 32.900m 2.311m 2.350m 2.345m 2.916lbs 47.894m 2.333lbs 21.5CBM 3.340m 2.400Kg 21.286m 2.470Kg maxi cargo 39.350CuFt 8.036m 2.530Kg tare weight 5.350m 2.2CBM 2.354m 2.103m 85 .578lbs 2.7CBM 3. 040CuFt 10.270m 2.493m 2.750Kg tare weight 5.580Kg Reefer High Cube 40' inside length 37'11" inside width 7'6" inside height 8'2" door width 7'6" door height 8'0" capacity tare weight maxi cargo 2.500m 2.040lbs 45.618m 2.200Kg 20.081lbs 85.557m 2.216m 28.3CBM 3.276lbs 11.000CuFt 7.275m 2.900lbs 57.233m Flatrack Collapsible 40' inside length 39'7" inside width 6'10" inside door door capacity height width height 6'5" - 12.800lbs 12.440m 66.730Kg maxi cargo 39.FLATRACK COLLAPSIBLE CONTAINERS: Flatrack Collapsible 20' inside length 18'6" inside width 7'3" inside door door capacity height width height 7'4" tare weight 6.043m REEFER CONTAINERS: Reefer 20' inside length 17'8" Reefer 40' inside length 37'8" inside width 7'5" inside height 7'2" door width 7'5" door height 7'0" capacity tare weight maxi cargo inside width 7'5" inside height 7'5" door width 7'5" door height 7'3" capacity tare weight maxi cargo 1.6CBM 4.117lbs 17.061lbs 2.260m 2.780lbs 56.197m 2.155m 57.258m 2.500Kg 25.980Kg 86 .900Kg 25.294m 2.080m 2.282m 2.8CBM 4.000Kg 5.208m 2.760lbs 5.800Kg 2.761lbs 11.344CuFt 9.126m 2.800Kg maxi cargo 61.294m 2.425m 2. 400m 1.397lbs 12.800Kg maxi cargo 24.438m 2.697m 2.896lbs 6.750lbs 58.036m 2.970Kg 26.450lbs 12.750Kg tare weight 5.350m 2.338m 76.950m 87 .HIGH CUBE CONTAINERS: HIGH CUBE 40' inside length 39'5" inside width 7'8" inside height 8'10" door width 7'8" door height 8'5" capacity tare weight maxi cargo 2.3CBM 3.783lbs 86.058m 2.200Kg 6.233m PLATFORM 40' inside length 40'0" inside width 8'0" inside door door capacity height width height 6'5" - 12.000Kg maxi cargo 39.510Kg PLATFORM CONTAINERS: PLATFORM 20' inside length 19'11" inside width 8'0" inside door door capacity height width height 7'4" tare weight 2.694CuFt 8.061lbs 52.338m 2.180m 2. 88 . on déduit différents débits à 245m pour une vitesse de rotation donnée. 89 . Ceci donne le graphique suivant : 300 290 280 270 1492 tr/min 260 250 240 230 220 210 200 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1465 1438 1411 1384 1358 pression consigne Par intersection avec la droite HMT = 245m. d’après le théorème de π (5). Dans un premier temps. compte tenu des caractéristiques de la pompe.Annexe 13 – Détermination du débit des pompes en fonction de la vitesse. on détermine les courbes de fonctionnement de la pompe à différentes vitesses. 90 . Annexe 14 – Vanne annulaire motorisée 91 . coup de bélier. avant le début de l’installation. Elle se situe durant la phase de production du matériel. Elle coordonne les fournisseurs pour les productions de matériel en cours. Elle comprend une vérification hydraulique du projet et la rédaction d’un protocole de fonctionnement. Spécifiquement sur des solutions proposant une variation continue de la vitesse. Elle propose des variations sur le fonctionnement de la station. systèmes de démarrage moteur. Mots-clés Station de pompage.MEMOIRE DE FIN D'ETUDES Diplôme(s) : Ingénieur diplômé de l’Engees Spécialité : gestion durable de l’eau en milieu urbain Auteur : VERGER Jean 6 Année 2009 Titre : Optimisation de la mise en place d’une station de pompage à Fouka . Elle détermine le matériel non prévu dans l’offre technique. 92 .1 Structure d'accueil Maître de stage : Noureddine Smali Résumé Farmex Technologie/ Meze / Hérault Cette étude vise à réduire les aléas lors de la réalisation des travaux. ISO 9906. tests pompes.Algérie Nombre de pages texte 59 annexes 30 Nombre de références bibliographiques : 33 6. Elle présentera également une réflexion sur les risques liés au coup de bélier. alimentation.