Plan de maintenance

Je remercie Jacques Massart, directeur d’ASPAC, sans
qui mon séjour professionnel au Cameroun n’aurait pas
été possible, ainsi que ma maman qui m’a convaincu de
saisir cette opportunité.
Je tiens à témoigner toute ma reconnaissance à l’équipe
ASPAC au sein des bureaux à Bruxelles et à l’équipe de
Yaoundé.
Plus particulièrement, je souhaite remercier Kévin
Dufrane, directeur de projet à ASPAC, mon maitre de
stage de Belgique qui m’a donné une série de conseils
et qui a toujours été à l’écoute lorsque j’en avais besoin.
Je désire remercier Yannick Fabrice Obama, ingénieur à
ASPAC CEMAC, mon maitre de stage camerounais. Il
m’a rapidement intégré dans son équipe et m’a fait
découvrir, au travers de nos déplacements, la culture de
son pays. Sa présence et son suivi dans mon travail
m’ont aidé à trouver des solutions pour avancer.
Je remercie Christian Mayo, Camerounais également,
ingénieur à ASPAC CEMAC, avec qui j’ai échangé de
nombreuses informations techniques.
Je tiens à remercier Alexandre De Witte, coordinateur
belge au Cameroun, pour sa disponibilité et ses conseils
concernant la vie camerounaise.
Malgré les conditions de communication parfois difficiles,
je remercie cordialement mon promoteur, Madame
Remy, qui a suivi mon projet tout au long de ce
quadrimestre. Elle m’a aiguillé sur la rédaction de mes
rapports qui tiennent une part importante dans la
rédaction de ce TFE. Ses conseils et ses remarques
m’ont été nécessaires pour mener à bien ce projet.
Enfin, je remercie ma grande sœur Romane pour son
aide précieuse à la relecture et à la correction de mon
TFE.
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Table des matières
TABLE DES MATIÈRES............................................................................................. 2
I. INTRODUCTION .................................................................................................... 4
II. PRÉSENTATION DE L’ENTREPRISE ................................................................. 6
1.
2.
3.
4.
5.
LOCALISATION ......................................................................................................... 6
SERVICES................................................................................................................ 6
ORGANIGRAMME STRUCTUREL DE L’ENTREPRISE ....................................................... 8
HISTORIQUE ............................................................................................................ 9
« BUSINESS UNIT » D’AFFECTATION .......................................................................... 9
III. PRÉSENTATION DU CAMEROUN ................................................................... 11
1.
2.
3.
4.
5.
6.
POSITION GÉOGRAPHIQUE ...................................................................................... 11
ADMINISTRATION ................................................................................................... 11
HISTOIRE DU CAMEROUN ........................................................................................ 11
LE CLIMAT ............................................................................................................. 12
LA LANGUE............................................................................................................ 12
VILLE DE SA’A ....................................................................................................... 12
IV. PROCESS D’UNE STATION DE TRAITEMENT D’EAU ................................... 13
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
POMPAGE D’EAU BRUTE ......................................................................................... 14
AÉRATION ............................................................................................................. 14
COAGULATION ....................................................................................................... 15
FLOCULATION ........................................................................................................ 15
DÉCANTATION ....................................................................................................... 16
FILTRATION ........................................................................................................... 16
AJOUT DE RÉACTIF ................................................................................................. 19
STOCKAGE ............................................................................................................ 20
V. CAHIER DES CHARGES ................................................................................... 21
1. DÉFINITION D’UN PLANNING DE MAINTENANCE .......................................................... 21
2. OBJECTIFS VISÉS ................................................................................................... 21
3. COLLECTION DE DONNÉES ...................................................................................... 22
3.1. FICHE TECHNIQUE ................................................................................................ 22
3.2. HISTORIQUE DE PANNES ....................................................................................... 23
3.3. INTERVIEWS ........................................................................................................ 23
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
3.4. ENVIRONNEMENT ................................................................................................. 23
4. LES DIFFÉRENTES ÉTUDES À ÉTABLIR ...................................................................... 23
4.1. AMDEC ............................................................................................................. 23
4.2. FMD .................................................................................................................. 29
VI. RÉALISATION DU PROJET .............................................................................. 33
1. VISITE DE STATION ................................................................................................. 34
2. INVENTAIRE DES PANNES ........................................................................................ 35
3. FICHE TECHNIQUE .................................................................................................. 36
4. DIAGRAMME CAUSE-EFFET ..................................................................................... 37
5. AMDEC ............................................................................................................... 39
6. PLAN DE MAINTENANCE .......................................................................................... 41
7. FICHE DE PROCÉDURE ............................................................................................ 43
8. LA GMAO ............................................................................................................ 47
8.1. GMAO DE LA STATION D’AEP DE SA’A .................................................................. 47
9. LES DIFFICULTÉS RENCONTRÉES ............................................................................. 64
VII. CONCLUSION .................................................................................................. 66
VIII. LISTE DES FIGURES ...................................................................................... 67
IX. BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................... 69
X. ANNEXE ............................................................................................................. 70
HENALLUX
I.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Introduction
Ce travail de fin d’étude a été l’opportunité de vivre une expérience
professionnelle à l’étranger. L’entreprise ASPAC International m’a envoyé
au Cameroun et m’a confié un projet lié à la maintenance d’une station
d’approvisionnement en eau potable. Ils m’ont demandé de réaliser un plan
de maintenance et de réfléchir à un système permettant d’analyser et de
contrôler les équipements. Cette étude tend à la réalisation de deux objectifs
distincts, mais liés. En vue de réaliser ces projets, j’ai élaboré une structure
de travail qui m’a permis d’avoir une ligne conductrice. Le plan de travail est
basé sur une série de visites de stations que ASPAC a réhabilitées ou
conçues.
Pour atteindre le premier objectif, à savoir le plan de maintenance, j’ai
recherché les études adéquates à réaliser en amont. Dans ce TFE, j’ai utilisé
l’AMDEC (Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leurs
Criticités), la FMD (Fiabilité Maintenabilité et Disponibilité) et le diagramme
en nœud papillon. Ces trois outils sont décrits dans la suite de ce document
et sont à la base de l’élaboration du plan de maintenance.
La réalisation de ce premier objectif dans un pays d’Afrique impose de gérer
différemment :
-
La détermination des conditions d’exploitation
-
L’influence des éléments externes sur les installations
-
L’importance de la maintenance dans l’exploitation d’une station de
traitement d’eau potable
Dans la suite de ce document, vous retrouverez les solutions apportées à
ces contraintes au travers des différents chapitres.
Le second objectif est la construction de la Gestion de Maintenance Assistée
par Ordinateur (GMAO) qui est le prolongement du plan de maintenance.
Celui-ci englobe une série de fonctionnalités qui permettent un meilleur
contrôle d’une station de traitement d’eau.
Les trois premiers chapitres présentent l’entreprise ASPAC, le Cameroun et
le fonctionnement d’une station de traitement d’eau. Les chapitres suivants
sont respectivement le cahier des charges et la réalisation des études
menant aux deux objectifs poursuivis.
Le choix de mon stage s’est porté sur l’entreprise ASPAC parce que c’est
une entreprise qui travaille principalement en Afrique. C’était donc une belle
opportunité que me proposait cette entreprise de partir à l’étranger, de
rencontrer une autre culture et de devoir gérer des contraintes différentes
4
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
de celles qui existent en Belgique par rapport aux mêmes installations. De
plus, l’eau étant une denrée vitale, mon travail m’a paru utile pour maintenir
les stations de traitement en bon fonctionnement. La qualité et la production
de l’eau sont directement liées à l’état des stations pour lequel la
maintenance joue un rôle crucial.
5
HENALLUX
II.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Présentation de l’entreprise
L’entreprise ASPAC est
une entreprise belge de
conception de systèmes
d’AEP (Approvisionnement
en
Eau
Potable)
principalement active sur le
continent
africain.
Elle
propose différents services
dans ce domaine : le
Figure 1 : Logo ASPAC
financement
de
projets,
l’ingénierie, la proposition de fournitures et la construction (génie civil).
ASPAC INTL (international) est la structure mère de l’entreprise. En effet, il
existe ASPAC CEMAC (Cameroun), ASPAC KENYA et ASPAC GHANA.
Toutes ces petites structures dépendent de ASPAC INTL.
1. Localisation
Le siège social de l’entreprise ASPAC est basé à Bruxelles, il s’agit du
« Head Office ». Les projets sont, quant à eux, situés en Afrique. A l’heure
actuelle, ASPAC est présent dans trois pays africains, à savoir le Cameroun,
le Kenya et le Ghana.
Les projets de stations de traitement d’eau ont vu le jour par tranche. Il n’y
a, évidemment, pas été possible de développer tous les projets de stations
de traitement en même temps. Dans certains cas, des stations ont été
réhabilitées et d’autres créées de toutes pièces, sur place.
2. Services
ASPAC organise des financements de projet. Elle se procure des
ressources monétaires avec une banque qui s’assure d’analyser les risques,
évaluer les probabilités de réussite et partager les risques entre les
différents acteurs qui sont les parties prenantes. Elle maîtrise les outils
comme par exemple FINEXPO (financement et exportation) et l’assureurcrédit Credendo l’un des plus important en Europe. Finexpo est un comité
interministériel qui a pour objectif de soutenir l’exportation de biens
d’équipements belges et de services afférents. Ses services sont conformes
à l’OCDE (Organisation de Coopération et de Développement Economique).
OCDE est une organisation internationale. Chaque pays en faisant partie
possède un gouvernement démocratique et une économie de marché.
Au moyen d’un bureau d’étude et d’ingénieurs spécialisés dans les
domaines de génie civil, électromécanique, traitement de données,
topographie, conception de distributeur, contrôle de processus… ASPAC
6
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
développe et maintient en état les réseaux de distribution en eau potable,
adaptés à l’environnement africain. Le bureau d’étude fait partie intégrante
d’ASPAC. Par exemple au Cameroun à ASPAC CEMAC, les études
réalisées dans le domaine du génie civil se déroulent à Yaoundé au sein de
la BU (Business Unit) étude.
ASPAC est également un fournisseur spécialisé dans les équipements
électromécaniques et hydromécaniques, dans des équipements de
procédés (filtre automatique) et aussi dans les équipements qui acquièrent,
transmettent et traitent des données de réseau.
L’entreprise est, aussi, spécialisée dans le domaine de la construction. Le
savoir-faire des équipes techniques est assez vaste, en effet, il comprend :
le forage et captage d’eau, les installations de système de distribution d’eau,
les travaux routiers et l’assainissement ainsi que toutes les installations
d’équipements (électrique, mécanique, hydraulique).
7
HENALLUX
Travail de fin d’étude
3. Organigramme structurel de l’entreprise
Figure 2 : Organigramme ASPAC
8
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Sur l’organigramme de la page précédente (figure 2), on retrouve la
structure d’ASPAC INTL et d’ASPAC CEMAC. Bien entendu, il existe des
liens entre les deux parties. Les « projects directors » sont en liens avec les
BU d’ASPAC CEMAC. Ils sont les directeurs de projets lors de la
construction de ceux-ci. Les personnes, dans l’encadré « développement »,
sont des chercheurs dans diverses activités (automation, informatique et le
process du traitement de l’eau).
4. Historique
L’entreprise, telle que nous la connaissons actuellement, a démarré le
1er avril 2010 avec la première tranche (T1) du projet « 52 centres » au
Cameroun. Le projet 52 centres est scindé en 5 tranches. Une tranche est
une série de petits projets par exemple une réhabilitation ou une création
d’un centre d’AEP (Approvisionnement en Eau Potable). Au début de
l’élaboration de ces projets (T1-T5) seulement une personne était basée à
Bruxelles et 10 personnes au Cameroun. La société a évolué rapidement
car les projets étaient conséquents et ils avaient besoin de plus d’effectifs.
En plus du projet « 52 centres », les projets C1 et C2, toujours au Cameroun,
naissent petit à petit. Le projet C1 comptabilise 11 centres d’AEP, la période
de réalisation s’étale sur 3ans de 2014 à 2017. En ce qui concerne le projet
C2, 14 centres ont été ou seront créés sur une période de 4ans, de 2016 à
2020.
En parallèle des projets camerounais, des projets au Ghana voient le jour et
également au Kenya.
De 2011 à 2014, ASPAC entreprend des projets au Ghana à Nsawam sur
un seul centre.
De 2014 à 2018, une station et un réseau de distribution d’eau sont créés
dans les villes de Iten, Tambach et Nakuru situées au Kenya.
Actuellement, un projet dans la ville de Mavoko au Kenya est en construction
depuis 2017 et se terminera en 2020.
A l’heure actuelle, l’entreprise est composée d’une dizaine de personnes à
Bruxelles, 75 au Cameroun et une vingtaine au Kenya. Son chiffre d’affaire
actuel se situe aux alentours des 15 à 20 millions d’euros.
5. « Business Unit » d’affectation
L’entreprise est séparée en plusieurs « Business Unit » (BU). Une BU est
une sous-partie d’activité d’une société qui est spécialisée dans un domaine.
Il en existe pour l’administration, les bureaux d’études, les ressources
humaines, la HSE (Hygiène, Sécurité, Environnement), l’électromécaniqueautomation et la TMM (Test, Mise en œuvre, Maintenance). Je suis affecté
à la BU-TMM, il s’agit de la Business Unit qui s’occupe des Tests des
9
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
stations, de leurs Mises en service et encore de leurs Maintenances. Elle
est la plus intéressante avec la BU électromécanique-automation car elles
entrent bien dans le programme de mon TFE et de mon stage. Avec ces
deux équipes, nous nous rendons sur les stations de traitement d’eau afin
de réaliser un contrôle et inspection. Nous sommes également appelés à
intervenir sur site si un problème survient sur les installations.
Dans l’organigramme ci-dessous, les BU sont répertoriées par couleur.
Chaque couleur correspond à un département particulier.
-
Vert : Département étude
-
Jaune : Département travaux/chantier
-
Bleu : Département logistique
-
Blanc : Recherche de marché et document.
Figure 3 : Organigramme des BU
10
HENALLUX
III.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Présentation du Cameroun
1. Position géographique
Le Cameroun est un pays
d’Afrique centrale. Il possède des
frontières communes avec la
Guinée Equatoriale, le Gabon, le
Congo,
la
République
Centrafricaine, le Tchad et le
Nigeria.
Le pays contient deux capitales :
Yaoundé (capitale politique) et
Douala (capitale économique).
2. Administration
Le régime politique du Cameroun
est une république. Son président
est Paul Biya. La devise du pays
est : « Paix, Travail, Patrie ».
Figure 4 : Localisation du Cameroun
3. Histoire du Cameroun
Avant la période coloniale, les
habitants ne formaient pas un seul
groupe homogène ; ils présentaient
plusieurs
formes
d’organisations
sociales allant de royaumes structurés
à des ethnies nomades. Aux anciens
royaumes succèdent, au XIXe siècle, la
colonie allemande qui place le
Figure 5 : Drapeau du Cameroun
Cameroun sous protectorat (régime
politique constituant l'une des formes de dépendance coloniale). À l’issue
de la Première Guerre mondiale, le Cameroun est placé sous la tutelle de la
Société des Nations et confié à l’administration de la France pour sa partie
orientale et du Royaume-Uni pour sa partie occidentale. En 1960, la partie
francophone du Cameroun (sous tutelle française) prend son indépendance
sous le nom de République du Cameroun. La seconde partie (Britannique)
rejoint la République du Cameroun pour former la République fédérale du
Cameroun. Le 20 mai 1972 (jour de fête nationale), cette réunification est
baptisée République Unie du Cameroun.
Le Cameroun est surnommé « l’Afrique miniature » car c’est un pays dans
lequel se trouvent beaucoup de diversités d’un point vue climatique,
géographique, humain et culturel.
11
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
4. Le climat
En effet, le climat est différent d’une région à l’autre. Le nord du
Cameroun est une région aride (proche du désert du Sahara). Au sud et au
centre du pays, on retrouve des saisons bien tranchées de sécheresse et
de pluie.
5. La langue
Le pays compte une quantité importante d’ethnies ce qui crée une grande
diversité culturelle. On recense au Cameroun plus de 200
langages/dialectes mais le français et l’anglais sont les langues officielles.
6. Ville de Sa’a
Sa’a est une commune située dans la
région du Centre, à 70km au nord de
Yaoundé. Il s’agit d’une commune de
50 000 habitants et la ville de Sa’a en
compte 10 000.
Sa’a
Yaoundé
ASPAC y a réhabilité une station (dans le
cadre de la tranche de projet T5). Une
seconde a été construite de toute pièce
(dans le cadre de la tranche de projet C2) à
proximité de la première station afin
d’obtenir la production nécessaire pour
desservir cette ville en eau potable. L’eau
acheminée vers le château d’eau de la ville
provient d’un bassin de captage et d’un
forage. Le site de T5 produit 22m³/h et le
site de C2 en produit 24 : la production
d’eau potable est de 46m³/h pour la ville de
Sa’a.
Les stations de la ville de Sa’a ont été
intéressantes à étudier. Elles disposent de
la presque totalité des équipements que
nous pouvons rencontrer sur les stations
Figure 6 : Localisation de la ville de Sa'a
d’AEP présentes au Cameroun. Il s’y trouve
deux types de pompages d’eau brute : le forage et un captage en surface ;
deux types de filtrations : un filtre auto-nettoyant et un filtre sous pression
avec son unité de lavage…
12
HENALLUX
IV.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Process d’une station de traitement d’eau
Les stations de traitement d’eau sont composées de plusieurs zones qui
suivent le fil de l’eau. On part d’une eau brute, qui n’a reçu aucun traitement
et on ressort une eau qui est potable, propre à la consommation. Les
différentes zones d’une station d’AEP sont : pompage d’eau brute, aération,
coagulation, floculation, décantation, filtration, ajout de réactifs, pompage
d’eau traitée et pompe de lavage de filtre, surpresseur d’air de lavage de
filtre, chambre à vanne, stockage. Ci-dessous le PID simplifié de l’ensemble
de la station Sa’a (T5 et C2).
Figure 7: PID simplifié - Sa'a
13
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
1. Pompage d’eau brute
L’eau se trouvant dans une rivière, lac ou autre plan d’eau est pompé à
l’aide d’une pompe centrifuge. Dans certains centres nous devons réaliser
un forage pour aller puiser l’eau dans une nappe phréatique. Cette pompe
est dédoublée car toutes les trois heures de fonctionnement, un système
par relais et temporisation fait passer le pompage sur l’autre pompe.
Figure 8 : Local pompage d'eau brute - Sa'a
2. Aération
L’eau s’écoule sur un système en
escalier. Ce dispositif a pour effet de mettre
en contact l’eau et l’air sur une surface plus
importante afin de favoriser la dissolution
d’une grande quantité d’air dans l’eau.
L’aération de l’eau permet d’oxyder le fer
présent dans l’eau. Le fer présent dans
l’eau brute donne un précipité de couleur
rouille ce qui peut souiller les vêtements
lors d’une lessive. De plus, le fer donne un
goût et une odeur à l’eau qui peut être
désagréable pour le consommateur. La
cascade permet d’éviter ce genre
problème.
Figure 9: Cascade d'aération-Tonga
14
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
3. Coagulation
La coagulation est
réalisée grâce à l’injection
de sulfate d’alumine dans
l’eau.
Une
réaction
chimique se crée sur les
particules
colloïdales
(solution dans laquelle se
trouvent des particules
tellement petites que le
mélange est homogène).
Cette action déstabilise
les matières colloïdales
dans l’eau brute.
Le
Figure 10: injecteurs de réactifs – Sa’a
réactif casse les colloïdes en
formant des particules visibles à l’œil nu (hydroxydes métalliques et
colloïdes). Il faut que le pH de l’eau avoisine la neutralité (pH = 7) pour que
la coagulation se déroule bien. Le sulfate d’alumine est un produit
légèrement acide. On injecte une solution de carbonate de soude afin de
relever le pH de l’eau et de permettre une bonne coagulation.
4. Floculation
La floculation est la formation de flocs à partir des particules colloïdales,
des matières en suspension (MES). Les matières en suspensions sont
composées de matières organiques et hydroxydes métalliques. Un floc est
un paquet de matières en suspension concentrées et liées entre elles. Les
flocs sont créés grâce aux réactifs que nous avons injectés avant l’entrée
dans le décanteur.
15
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
5. Décantation
Les flocs sont l’assemblage d’une grosse quantité de particules (matières
organiques). Leur densité est plus importante que celle de l’eau, donc ils
tombent dans le fond de la cuve de décantation par gravité.
Première partie
Deuxième partie
Troisième partie
Figure 11: Décanteur vue des trois parties - Sa'a
Le décanteur est composé de trois parties où l’eau passe. La première
partie est au centre du décanteur l’eau est chargée en MES et en flocs de
grosses tailles ceux-ci tombent dans le fond du décanteur. Ensuite l’eau par
le moyen d’une chicane arrive dans une deuxième partie où des flocs et
MES se forment et tombent également dans le fond de la cuve. La troisième
partie est l’endroit où l’eau n’est pratiquement plus chargée en MES ou flocs.
L’eau est acheminée vers le filtre au moyen d’une conduite (entre la
deuxième et la troisième partie) se trouvant en surface de l’eau car elle y est
la plus propre.
6. Filtration
Il existe deux types de filtre à sable (ouvert ou fermé/sous-pression), ils
ont tous les deux le même principe de fonctionnement. L’avantage du filtre
sous-pression est le temps de passage dans le filtre, il traite plus d’eau. Le
média filtration est composé d’anthracite, de sable, de gravier/pierre et de
busettes crépinées.
L’eau traverse la couche d’anthracite. Il s’agit d’une roche sédimentaire
composé à 90% de carbone. Le diamètre de ces grains est de 1,4 à 1,5mm.
Ensuite, l’eau s’écoule à travers une couche de sable fin dont les grains ont
un diamètre de 0,4 à 0,8mm. Ce lit stoppe les plus petits flocs présents après
la décantation. Une épaisseur de sable grossier est présente en dessous
16
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
pour contenir le sable fin. Enfin, le gravier sert à éviter de colmater les
busettes crépinées avec le milieu filtrant.
Le sable peut se retrouver « saturé » d’impuretés. On injecte de l’air et de
l’eau à contre-courant (dans le sens inverse du système de filtration) à l’aide
d’un surpresseur d’air et d’une pompe de lavage. L’eau et le sable se mettent
en mouvement. Lorsque la pression en amont du filtre augmente
(visualisation à l’aide d’un manomètre), les filtres se colmatent peu à peu.
Le temps pour arriver au colmatage dépend de la qualité de l’eau qui y
arrive.
Légende des conduites :
-
Jaune : air-eau pour
le nettoyage
-
Bleu foncé :
provenant
décanteur
-
Bleu clair : eau filtrée
Figure 12: Filtre à sable fermé - Sa'a
Il existe un nouveau type de filtre auto-nettoyant. Il fonctionne sur le même
principe que le filtre classique (expliqué ci-dessus).
Dans le schéma de la page suivante représentant le filtre auto-nettoyant,
voici la légende :
▪
Vert : conduite venant du décanteur.
▪
Rouge : conduite à l’intérieur du filtre permettant de
passer de la chambre inférieure à la chambre
supérieur.
▪
Bleu : conduite de lavage.
▪
Rose : conduite vers le bassin d’eau traitée.
17
eau
du
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Figure 13: filtre auto-nettoyant
Comme montré sur le schéma de la figure 13, le filtre auto-nettoyant est
composé de 3 chambres. Les chambres supérieure et inférieure (1 et 3)
contiennent l’eau filtrée et la chambre 2 contient l’eau qui doit être filtrée.
L’eau qui provient de la conduite verte arrive dans la chambre 2. Elle
traverse le milieu filtrant (sable, crépine) et se retrouve dans la chambre 3.
L’eau passe de la chambre 3 à la chambre 1 au moyen de la conduite rouge
par pression de la colonne d’eau présente dans la conduite verte. L’eau se
déverse dans la bâche d’eau traitée via la conduite rose.
Une fois que le milieu filtrant se colmate, l’eau ne peut plus passer de la
chambre 2 vers la chambre 3 et monte dans la conduite bleue. Au moment
où l’eau de la conduite bleue entre en contact avec le bassin rempli d’eau à
côté du filtre, une connexion hydraulique se forme. Le phénomène de
syphon apparait. Il aspire l’eau de la chambre 2 et en même temps fait
remonter l’eau de la chambre 3. L’eau de la chambre 3 remonte vers la
chambre 2 et disperse les impuretés dans la chambre 2. Elles sont aspirées
par le syphon.
18
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
7. Ajout de réactif
On ajoute à l’eau brute, juste avant le décanteur, une solution de sulfate
d’alumine qui est un agent coagulant comme expliqué dans la phase de
coagulation. La solution a une concentration de 200mg/l dans la cuve.
On ajoute, aussi, à l’eau brute, juste avant le décanteur, une solution de
carbonate de soude (un produit alcalin ayant un pH de 8.4) pour augmenter
le pH de l’eau de manière à ce que la coagulation se déroule bien. Une
deuxième injection de carbonate de soude, dans la bâche d’eau traitée, peut
être nécessaire au cas où le pH serait trop bas. La concentration de la
solution de carbonate de soude dans la cuve est de 150mg/l.
On ajoute, également, de l’hypochlorite de calcium qui est l’étape de
désinfection de l’eau. Le chlore permet de supprimer les dernières bactéries
et les virus pathogènes présents dans l’eau et d’éviter le développement de
la matière organique. La concentration de la solution d’hypochlorite de
calcium dans la cuve est de 2mg/l. Ce produit est injecté à 2 endroits. Nous
avons une préchloration en amont du décanteur et une postchloration en
sortie de filtre.
L’ajout de réactifs en quantité précise est réalisé au moyen de pompes
volumétriques doseuses qu’il faut calibrer à chaque analyse de l’eau, de
manière à obtenir une eau de bonne qualité.
Figure 14: Pompe doseuse et cuve de réactifs - Evodoula
19
HENALLUX
Travail de fin d’étude
8. Stockage
L’eau
potable
est
envoyée au moyen d’une
pompe dans une bâche ou
dans un château d’eau.
L’eau est prête à être
distribuée dans le réseau de
distribution de la ville.
Figure 15: Chateau d'eau -Sa'a
20
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
V.
2018-2019
Cahier des charges
ASPAC, l’entreprise dans laquelle je réalise mon stage, m’a demandé de
réaliser un plan de maintenance d’une station de traitement d’eau potable.
Je n’ai pas reçu de cahier des charges précis. Avec l’aide de mon maitre de
stage du Cameroun, on a réalisé les étapes pour arriver à ce plan de
maintenance. Nous établirons une étude de la criticité (AMDEC), de la
fiabilité, de la maintenabilité et enfin de la disponibilité (FMD).
La finalité du plan de maintenance est de l’intégrer dans une GMAO
(Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur). J’ai réalisé un logiciel de
gestion sur le programme Excel 2016. La fonctionnalité première de la
GMAO est de rassembler toutes les données nécessaires au bon
fonctionnement des opérations de maintenance. Ce dispositif permet de
contrôler et d’analyser l’état de fonctionnement de la station.
1. Définition d’un planning de maintenance
Un plan de maintenance est un descriptif de toutes les opérations qui
doivent être effectuées pour maintenir les équipements en état de
fonctionnement normal. Un plan de maintenance recense généralement les
opérations de prévention. Après une période déterminée on réalise un travail
sur un équipement. La mise en place de visites régulières implique une
maintenance de type prédictif. L’objectif de ces visites est de déceler les
anomalies du système qui surgiraient plus tôt que prévu.
Durant l’élaboration d’un planning de maintenance, on doit tenir compte de
la technologie des équipements, de l’environnement dans lequel ils se
trouvent, de leur impact sur la production, et de leur probabilité de
défaillance. Dans le cadre de mon travail de fin d’étude, je vais utiliser les
outils de l’AMDEC (Analyse de Modes de Défaillances et de leurs Criticités)
ainsi que la FMD (Fiabilité, Maintenabilité, Disponibilité).
2. Objectifs visés
-
Améliorer la fiabilité
En pratiquant une maintenance préventive et/ou prédictive, on assure le bon
fonctionnement de l’installation en planifiant au préalable une intervention.
On limite ainsi les arrêts non désirés de la station.
-
Garantir un produit de qualité
La qualité d’un produit est l’ensemble des caractéristiques lui permettant de
satisfaire les besoins des consommateurs. Prenons un exemple concret :
dans une station d’AEP, la conduite de refoulement d’une pompe doseuse
d’hypochlorite de calcium commence doucement à se colmater. La quantité
de ce réactif injectée dans l’eau ne sera plus bonne et l’eau ne sera plus
21
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
traitée correctement. La qualité du produit fini est mise en jeu. Le plan de
maintenance aurait dû prévoir une opération de nettoyage des conduites de
réactifs auquel cas, cela ne serait pas arrivé.
-
Structurer les opérations
Le plan de maintenance a pour but de limiter les tensions entre les
personnes chargées de la production et celles de la maintenance. Un plan
de maintenance bien structuré avec ces deux parties prenantes vise à une
bonne coordination des équipes.
-
Assurer la sécurité matérielle et humaine
Le but est de supprimer les imprévus dangereux pour les machines et pour
les personnes travaillant sur les installations.
-
Gestion des stocks
Dans le cadre d’un plan de maintenance préventive, on connait déjà les
pièces, huiles, graisses à utiliser. Cela facilite la gestion des pièces de
réserve, on peut établir parallèlement au plan de maintenance, un plan de
commande de pièces ou autres produits.
3. Collection de données
Pour concevoir un plan de maintenance, il faut collecter une série de
données. Nous utilisons les fiches techniques des constructeurs des
équipements, l’expérience des opérateurs, l’historique de pannes, s’il est
disponible et à jour, ainsi que les recommandations des constructeurs en
fonction de l’environnement.
3.1. Fiche technique
Les fiches techniques présentent un grand nombre de données. Elles
permettent de détailler tout un équipement. On y retrouve souvent :
-
Les consignes de sécurité d’utilisation
-
Les pièces de rechange, ainsi que leurs références
-
Le type d’huile/graisse
-
Le mode opératoire de maintenance
-
Les opérations de montage et de démontage
-
La vue éclatée de l’ensemble
Dans ces différentes fiches techniques, on peut également obtenir les
recommandations du constructeur.
22
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
3.2. Historique de pannes
Lorsqu’il existe un document qui détaille l’historique des pannes, il est
aisé de définir une fréquence à laquelle une panne survient. On peut, grâce
à ces notes, cibler la différence entre une défaillance accidentelle (qui arrive
rarement) et une défaillance répétitive (qui arrive de manière régulière).
Dans l’historique, il est aussi intéressant de connaitre la façon dont une
personne a découvert la panne. On peut réunir les données pour des
machines semblables.
3.3. Interviews
Les échanges avec les opérateurs de production sont très importants. Ils
sont en première ligne avec la station. Ils la connaissent très bien et peuvent
nous donner des informations cruciales autant sur le bon que sur le mauvais
fonctionnement d’un équipement.
3.4. Environnement
Analyser l’environnement dans lequel une installation se trouve nous
permet de définir avec plus de justesse la fréquence d’une opération de
maintenance, le moment où on peut la réaliser. L’environnement est défini
par deux paramètres : l’ambiance (sèche, humide, poussiéreuse, chaude,
froide…) et le mode de fonctionnement (marche en continu ou par saccade,
matériel dédoublé, matériel de secours…). Une pompe immergée n’aura
pas le même intervalle de maintenance qu’une pompe située au sec dans
un local, par exemple. L’environnement englobe le milieu extérieur ainsi que
le mode de fonctionnement. Le Cameroun a un climat chaud et humide. On
s’aperçoit que beaucoup de poussières voyage dans l’air également.
4. Les différentes études à établir
4.1. AMDEC
L’AMDEC signifie Analyse des Modes de Défaillance de leur Effet et de
leur Criticité. Il s’agit d’une méthode qui permet de recenser les modes de
défaillances, leurs causes ainsi que leurs conséquences. L’AMDEC s’étudie
sur 3 facteurs (la détection, la fréquence et la gravité) pour déterminer la
criticité d’un élément. Elle permet de percevoir plus facilement les risques
liés aux défaillances et de prévoir des actions correctives et/ou préventives
si la criticité est importante. Cette méthode rassemble un maximum de
données. Par conséquent, elle est très complète.
23
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
4.1.1. Différents types d’AMDEC
Elle peut s’appliquer à tout système. On peut différencier plusieurs types
d’AMDEC :
-
De produit : assure la fiabilité d’un produit en améliorant sa conception.
-
De process : assure la qualité d’un produit en améliorant la production.
-
De moyen de production : assure la disponibilité et la sécurité de la
production.
Dans le cadre d’une station de traitement d’eau potable j’utiliserai deux types
d’AMDEC. J’emploierai l’AMDEC de moyen pour étudier l’ensemble de la
ligne d’AEP. En effet, l’eau est une ressource vitale. Un arrêt de production
peut causer de graves problèmes au sein d’une ville. Les populations seront
mécontentes du service.
Il est également important de fournir une eau de qualité. L’AMDEC de
process porte l’attention sur le processus de traitement de l’eau. Une eau
mal désinfectée cause des problèmes de santé aux consommateurs.
Beaucoup de bactéries néfastes se développent dans l’eau si elle n’est pas
traitée. Par conséquence, les conditions d’hygiènes seront diminuées.
Ces deux paramètres, la production et la qualité, sont essentiels dans un
système d’AEP. C’est pour cette raison que j’ai décidé de les étudier.
4.1.2. Mode, cause, effet d’une défaillance
Une défaillance est une installation, un équipement qui ne fonctionne
pas, ne fonctionne pas au moment déterminé ou fonctionne à un instant non
souhaité …
Un mode de défaillance est le moyen par lequel un équipement manifeste
un problème et s’éloigne du fonctionnement normal.
Par exemple :
-
Les vibrations
-
Les fuites
-
Les déformations
-
La corrosion
-
Les courts-circuits
-
…
Une cause de défaillance est le phénomène qui a conduit au mode.
24
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
L’effet d’une défaillance est la conséquence que le mode engendre sur
l’ensemble de l’installation ou sur une zone de l’installation mais également
sur l’environnement et sur l’utilisateur final du produit ou du service.
4.1.3. Les études qualitatives et quantitatives
Les études qualitatives permettent de faire l’inventaire de toutes les
défaillances (leurs modes, leurs causes et leurs effets) des différentes
machines et équipements qui constituent l’ensemble ou une partie de
l’installation. On élaborera des actions de prévention pour éviter un
maximum de ces défaillances. Cette étude qualitative doit être écrite suivant
les critères du tableau ci-dessous.
Figure 16 : Etude qualitative-AMDEC
L’étude quantitative est une estimation des risques des défaillances que l’on
aura recensés dans le tableau du dessus. Sur base du tableau ci-dessous,
on hiérarchisera les défaillances suivant leur indice de criticité. La criticité
d’un élément se détermine par 3 facteurs : la détection, la gravité et la
fréquence. Ils sont repris dans le tableau 2 à la page suivante.
L’indice de détection (D) est le risque de non-détection d’une défaillance.
L’indice de gravité (G) est un critère représentant l’incidence que peut avoir
une défaillance sur la qualité du produit et la production de celui-ci. Comme
expliqué dans le chapitre V.4.1.1., nous avons lié la gravité à deux
paramètres importants : la production et la qualité de l’eau.
L’indice de fréquence (=occurrence) (F ou O) se base sur le nombre de fois
que la défaillance est survenue.
J’ai choisi d’utiliser une échelle de 1 à 4 pour chaque facteur. Il s’agit d’un
choix qui se prête bien à nos équipements. De plus, il est plus facile
d’interpréter des plus petits nombres.
Note
1
2
3
4
Gravité
Note
Détection
Critère
Détection directe aisée du premier coup d’œil
Détection directe en se déplaçant, penchant
Détection indirecte (enlever un capot par exemple)
NON détection
Process
Moyen
Critère
25
HENALLUX
Travail de fin d’étude
1
2
3
4
Note
1
2
3
4
2018-2019
Aucune incidence sur la qualité Pas d‘incidence sur la
du produit
production
Incidence mineure sur la
qualité
Faible production
Incidence majeure sur la
qualité
Très faible production
Mise en danger du
consommateur
Arrêt de la production
Fréquence
Critère
D’une à deux fois par an
Au moins une fois par mois
Au moins une fois par semaine
Au moins une fois par jour
Figure 17 : Facteur de l'AMDEC
Chacun de ces indices est représenté par une note qui évolue. Plus la note
est grande, plus la criticité sera élevée.
La criticité est calculée par la multiplication de ces 3 indices : C=D.G.F .
Avec ce calcul, on obtient des valeurs que l’on confronte avec la figure 18.
Valeur
1<C<8
8=<C<32
32=<C<48
48=<C<64
Criticité
Négligeable
Moyenne
Elevée
Interdite
Figure 18 : Valeur de criticité-AMDEC
4.1.4. La procédure
Pour réaliser l’AMDEC, nous devons connaitre l’installation et les
équipements qui la composent. La réalisation de cette étude se résume en
4 étapes :
-
La préparation
Cette étape permet de cadrer le sujet de l’étude (définir les objectifs de
l’analyse, décider de la zone à étudier). En nous rendant sur les différents
sites de production d’eau potable, on a pu fixer notre objectif. Nous avons
décidé d’étudier les machines tournantes (groupes motopompes,
surpresseur, agitateurs et pompes doseuses). Ce sont les équipements
sujets aux contraintes les plus importantes. Nous avons également étudié
le système par phénomène hydraulique (faible débit dans une conduite,
pression trop importante…).
26
HENALLUX
Travail de fin d’étude
-
2018-2019
La décomposition fonctionnelle
Figure 19 : Décomposition fonctionnelle d'une station d'AEP
Il s’agit d’identifier précisément les éléments à étudier. On éclate toutes les
parties d’un équipement de manière à avoir une meilleure visibilité sur son
fonctionnement et sur sa conception. Nous avons tout d’abord décomposé
la station en différentes zones. Ensuite, nous avons été de plus en plus
précis dans notre décomposition. Nous avons utilisé les fiches techniques
pour définir toutes les pièces. Nous avons établi ces décompositions grâce
à un logiciel de création d’organigramme.
-
La phase d’analyse
A partir de la décomposition fonctionnelle, on établit une liste de défaillances
possibles des différents éléments (mode, cause, effet) expliqués dans le
chapitre précédent. Ensuite, on les reprend et on estime les indices D, F et
G (cf. tableau 2) de ces modes de défaillance.
27
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
L’utilisation d’un diagramme cause-effet en forme de nœud papillon m’a
facilité la tâche pour trouver les causes et effets des défaillances. J’ai
également utilisé les fiches techniques et mes notes prises lors de mes
visites.
Figure 20 : Diagramme noeud papillon (cause-effet) d'une pompe centrifuge
-
La mise en place des plans d’actions
Les actions de maintenance seront préétablies dans le tableau 1 (dernière
colonne). Les actions de prévention établies sur base de l’AMDEC seront
intégrées dans le plan de maintenance. Certaines directives viennent des
fiches techniques.
28
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Travail de fin d’étude
2018-2019
4.2. FMD
Les initiales FMD sont issus des 3 mots suivant : Fiabilité, Maintenabilité
et Disponibilité. Il s’agit d’une étude qui se fonde sur ces 3 principes. Chacun
de ces principes repose sur 2 indicateurs de maintenance qui sont la MTBF
et le MTTR.
Le MTBF est un indicateur qui signifie : « Mean Time Between Failures ». Il
désigne le temps moyen entre des défaillances consécutives. Le MTBF
s’exprime en unité de temps.
Le MTTR signifie : « Mean Time To Repair », c’est-à-dire le temps de
réparation. Il exprime la moyenne des temps de tâches de réparation. On
doit additionner l’ensemble des temps actifs de maintenance et le diviser par
le nombre d’interventions. Il s’exprime en unité de temps.
On calcule nos 3 principes de la manière suivante :
-
Fiabilité : 1/MTBF
-
Maintenabilité : 1/MTTR
-
Disponibilité : MTBF/(MTTR+MTBF)
Figure 21 : MTBF et MTTR
29
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
4.2.1. La fiabilité et MTBF
La fiabilité d’un système est son aptitude à accomplir une tâche dans un
environnement déterminé et pendant un intervalle de temps donné. Un
produit qui est fiable n’a pas le même coût de conception et de production
qu’un produit peu fiable. La fiabilité peut être intrinsèque, cela signifie qu’elle
est directement liée à sa conception. Elle peut également être
opérationnelle, liée à l’usage de l’équipement. Un équipement, en
fonctionnant, perd petit à petit sa fiabilité par usure.
Calculer la fiabilité d’un équipement se fait simplement grâce à la formule
suivante : 1/MTBF.
𝑀𝑇𝐵𝐹 =
Σ(𝑑𝑢𝑟é𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑛𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝑛𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡−𝑑𝑢𝑟é𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑛𝑒)
𝑛𝑏𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑛𝑒+1
On peut aussi calculer la probabilité (fonction exponentielle) de bon
fonctionnement de l’équipement pendant un temps T :
𝑃(𝑇) = 𝑒(−𝑇⁄𝑀𝑇𝐵𝐹 )
T= temps déterminé (année) ; MTBF= en année.
4.2.2. La maintenabilité et MTTR
La maintenabilité est la capacité d’un équipement à être facilement et
rapidement dépanné. C’est aussi la probabilité de rétablir un système dans
les conditions de fonctionnement spécifique en un temps déterminé.
L’analyse de maintenabilité est en lien avec l’indicateur MTTR.
𝑀𝑇𝑇𝑅 =
Σ(𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑑′𝑎𝑟𝑟ê𝑡)
𝑛𝑏𝑟 𝑑′𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠
4.2.3. La disponibilité
Il s’agit d’une mesure de performance d’un système ou d’un équipement.
Afin qu’une installation soit la plus disponible possible, il faut le moins d’arrêt
de production. Cependant, si elle tombe en panne, être rapidement remis
30
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
en bon état de fonctionnement. Cette analyse combine le MTBF et le MTTR,
expliqués ci-dessus. Il s’exprime en pourcentage.
𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡é =
𝑀𝑇𝐵𝐹
𝑀𝑇𝐵𝐹 + 𝑀𝑇𝑇𝑅
Dans l’illustration ci-dessous, on voit clairement la combinaison entre la
maintenabilité et la fiabilité. De plus, on remarque qu’il est nécessaire de
réaliser l’AMDEC avant de commencer cette étude. Elle aide pour la
compréhension et permet de cibler préventivement les équipements
critiques.
Figure 22 : Diagramme sur la disponibilité
31
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
4.2.4. Procédure
Tout d’abord, nous devons choisir une période pendant laquelle nous
étudierons le fonctionnement de la station. Nous avons décidé de travailler
sur un an. Tout au long de cette année, nous allons recenser toutes les
pannes inopinées ainsi que toutes les opérations de maintenance. Nous
manquons de données de suivi des stations pour mener à bien cette étude.
Nous nous contenterons des informations du constructeur pour les
opérations de maintenances. Au fil du temps, des pannes inattendues
surviendront. On y tiendra compte dans l’étude.
Pour plus de facilité, nous avons séparé une station de traitement d’eau en
plusieurs zones. Chaque zone correspond à une étape du traitement de
l’eau.
Figure 23 : Tableau de calcul de la fiabilité
32
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Lors d’une intervention due à un problème sur un équipement (pompe,
moteur, système de dosage…), on devra quantifier le nombre d’heures
d’arrêt de la station. On doit tenir compte du temps de livraison d’une pièce
(si elle n’est pas en stock sur place). On doit attendre une quinzaine de jours
pour une pièce en provenance de la Belgique. On considère aussi le temps
de déplacement du technicien et le temps de dépannage. Ensuite, on insère
les données dans un tableau Excel qui calcule automatiquement le MTBF,
MTTR et la disponibilité de la zone. A la page précédente, une image du
tableau Excel que nous avons élaboré afin de concentrer nos données.
Enfin, l’objectif de cette étude est de cibler les étapes de traitements
sensibles qui causent des arrêts de production. Elle donne également des
prévisions sur le bon fonctionnement d’une station durant un temps que
nous définissons. Cette étude ne sera utilisée qu’après avoir rempli un
historique de maintenance complet.
VI.
Réalisation du projet
Pour rédiger le plan de maintenance demandé par l’entreprise ASPAC
sur la station d’AEP de Sa’a, ma réflexion se divise en plusieurs étapes. Elle
m’a permis de me plonger au cœur des machines. Je me suis posé des
questions, j’ai trouvé les réponses grâce à mes recherches dans les fiches
techniques, dans les dossiers de conception de chez ASPAC et grâce aux
discussions avec les ingénieurs et opérateurs.
L’entreprise m’a confié la réalisation du plan de maintenance de la station
de la ville de Sa’a dans la région du centre du Cameroun. Elle est
intéressante à étudier car elle est composée d’équipements similaires aux
autres stations. Les deux contraintes principales soulignées par l’entreprise
sont l’environnement d’exploitation et le manque de compétences
techniques des opérateurs.
Pour structurer ma réflexion sur le plan de maintenance à créer, j’ai divisé
les tâches en 6 étapes :
-
Les visites des stations
-
L’inventaire des pannes
-
Les fiches techniques
-
Les diagrammes cause-effet
-
L’AMDEC
-
Le plan de maintenance
-
Les fiches de procédure
33
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
1. Visite de station
J’ai visité une dizaine de stations à travers le Cameroun. Celles-ci sont
toutes différentes au niveau du processus de traitement de l’eau. Certaines
sont des stations gravitaires (acheminement de l’eau par gravité et non par
l’utilisation de pompe), d’autres ont des équipements particuliers comme des
filtres auto-nettoyants. Le captage d’eau brute n’est pas le même partout,
on a la présence de forage ou de captage (pompe immergée ou sèche). Je
me suis déplacé dans les régions de l’Est (Yokadouma, Batouri), de l’Ouest
(Mbouda, Foumbot, Tonga) et du Centre (Sa’a, Okola, Evodoula, Mfou).
Durant ces voyages, j’ai analysé toutes les zones du traitement de l’eau. J’ai
discuté également avec l’opérateur pour connaitre les problèmes qu’il a
rencontrés. Ces visites nous donnent un aperçu de l’impact de
l’environnement sur les équipements. Nous avons également relevé un
manque d’entretien de premier niveau des installations. Il y a trois
problèmes importants : la poussière, les excédents de réactifs et le manque
d’entretien des alentours.
La poussière vient de l’extérieur. Une grande partie des routes ne sont pas
bitumées et avec les températures élevées la terre crée de la poussière. Les
locaux ne sont pas fermés hermétiquement. Celle-ci s’infiltre et réduit la
durée de vie des ensembles mécaniques comme les pompes, les moteurs,
les vannes…
Figure 26 : Dégradation de la peinture
d'un agitateur
Figure 24 : Vanne et soupape de
surpression colmatée par
l'Hypochlorite de calcium
Figure 25 : Etat des pompes doseuses
Les vapeurs et les poudres de réactifs (particulièrement l’hypochlorite de
calcium) dégradent les métaux et ont un impact sur la santé de l’opérateur.
Les pièces métalliques qui composent les machines tournantes s’usent
rapidement. La peinture s’écaille, les conduites en plastique deviennent
cassantes, les vannes et les soupapes de sécurité se grippent.
34
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Le manque d’entretien des alentours affecte également le bon
fonctionnement de la station. La végétation aux abords du captage et la
formation d’algues causent le colmatage de la conduite d’aspiration de la
pompe d’eau brute. On peut retrouver de la vase dans les aubes de la roue
de la pompe. La végétation peut aussi empêcher l’accès au bâtiment. On
peut voir le manque d’entretien du bassin de captage de Yokadouma qui a
causé un colmatage de la crépine en entrée de décanteur.
Figure 28 : Zone de captage mal entretenue-Yokadouma
Figure 27 : Boite à crépine colmatéeYokadouma
2. Inventaire des pannes
Nos tournées nous ont permis de récolter des informations importantes
sur les problèmes que la station a rencontrés. Les pannes sont souvent dues
à une absence de maintenance préventive. Je me suis rendu compte, au
cours de mes visites, que tous les équipements nécessitent une
maintenance préventive. Cependant, j’ai remarqué que les machines
tournantes et le banc des réactifs créent des pannes dans toutes les
stations. Des équipements comme le compteur d’eau, les poires de niveaux,
les vannes murales (dans le bassin de captage) sont aussi des éléments
sensibles.
Sur la station de Tonga, nous avons remarqué un bruit anormal au niveau
de la pompe d’eau brute. Cette pompe est entrainée au moyen d’une
courroie. Nous avons démonté le protège courroie pour analyser cette
dernière. Nous avons également vidangé la pompe par l’orifice prévu à cet
effet. J’ai constaté en regardant la roue de la pompe, un dépôt de vase et
de terre. Nous avons, après le remplissage de la pompe, remis celle-ci en
fonctionnement. Le bruit a disparu. Un corps étranger est resté coincé dans
le corps de pompe et en la vidangeant nous l’avons sorti.
35
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
A Foumbot, la roue interne de la pompe a cassé. Un corps étranger a encore
dû se hisser dans le corps de pompe et l’a endommagé. Elle est hors service
et a été remplacée par une ancienne pompe.
Le câble d’une poire de niveau (haut) a été sectionné. Cette panne
engendrait le déversement de l’eau traitée dans la nature. Il s’agit d’une
perte d’argent et de production.
L’inventaire de panne m’a été fourni. Cet inventaire concerne les pompes
doseuses et les locaux de réactifs en général. Le problème le plus souvent
rencontré est le bouchage des conduites d’aspiration et de refoulement de
solution d’hypochlorite de calcium. Les soupapes de sécurité et les vannes
se colmatent aussi, ce qui diminue l’injection de réactifs dans l’eau. Celle-ci
n’étant plus bien traitée, elle ne correspond plus aux normes. Les
membranes des pompes doseuses (pièce de liaison entre la mécanique de
dosage et le fluide pompé) se dégradent aussi plus rapidement. Le
colmatage au refoulement de la pompe doseuse provoque une
augmentation de la pression. Ce surplus de pression ne peut pas s’échapper
par la soupape de sécurité. Dans ce cas, la membrane se rompt. Le
phénomène s’applique aussi pour les cannes d’injection et les raccords
unions (liaison entre 2 conduites de types différents). Nous retrouvons ce
genre de défaillance dans presque toutes les stations que j’ai pu visiter. Le
pouvoir corrosif de l’hypochlorite de calcium est néfaste pour les éléments
métalliques dans le local des réactifs. Les composants sont généralement
protégés par une peinture. Cependant, la chaleur et l’humidité peuvent
endommager la peinture ce qui rend vulnérable ces équipements.
Les équipements comme les compteurs d’eau sont rapidement hors
service. L’affichage reste figé sur une valeur. Ils n’ont pas d’impact direct sur
la production et la qualité de l’eau. Néanmoins, ils permettent de faire le suivi
de la station (calcul de débit, calcul de la production, rendement…). Une
infiltration d’eau provoque le grippage du mécanisme de comptage. Le
compteur se situe en sortie de décanteur.
3. Fiche technique
Les fiches techniques sont une grande source d’informations concernant
la mécanique des machines. Elles proposent une vue éclatée (une vue de
toutes les pièces d’un mécanisme), des informations sur le montage et
démontage et les opérations d’entretien à réaliser sur ces machines et
autres équipements. Ces dernières seront directement intégrées dans le
plan de maintenance. A chaque maintenance préventive, le constructeur a
associé une fréquence de la réalisation des opérations. On se pose la
question de savoir si ces intervalles de maintenance sont cohérents avec
notre environnement.
36
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Cependant, nous n’avons, pas changé les périodicités du constructeur.
Les pompes installées sont toutes dédoublées (excepté la pompe de lavage
de filtre) et fonctionnent en alternance. Une pompe fonctionne pendant 1/3
du temps et l’autre pendant 2/3 du temps, de manière à permettre l’entretien
de la pompe qui travaille moins. Malgré leurs temps de fonctionnement plus
faible, les conditions d’exploitation sont difficiles. En effet, les températures
et l’humidité sont élevées et la poussière entre facilement dans les locaux
des machines. Le temps de fonctionnement réduit et les conditions
d’exploitation créent une balance qui me permet de garder la fréquence des
entretiens préconisée par le constructeur.
Ces données sont une bonne base pour le suivi des machines. Toutefois,
elles peuvent être modifiées après un temps de suivi de 1 an ou 2 ans.
Dans certains cas, comme l’agitateur dans la cuve de réactifs, nous n’avons
pas de fiches techniques. Je me suis donc basé sur les procédures de
maintenance d’un agitateur similaire pour l’intégrer dans mon plan de
maintenance.
Certaines fiches techniques concentrent les informations de plusieurs
modèles. Il est important de bien choisir les instructions en fonction de celui
qui est utilisé. Lorsqu’il me manquait des informations, je n’ai pas hésité à
poser la question au service après-vente du fournisseur.
4. Diagramme cause-effet
Les diagrammes causes-effets sont des aides que j’ai conçus pour tous
les équipements suscitant une opération de maintenance. J’ai utilisé la
technique du diagramme papillon. Il donne une bonne vision et peut être
enrichi à tout moment. On place au centre la défaillance et on trouve les
causes qui mènent à celle-ci. Ensuite, on recherche les conséquences du
problème pointé. Ce diagramme est très visuel et peut évoluer
continuellement.
Les causes et conséquences sont souvent identiques pour des
équipements similaires. Dans le cas d’une ligne de production d’eau potable,
chaque élément est important et ne peut être négligé. On essaie d’être le
plus précis possible pour pointer plus rapidement la source du problème.
Dans les 2 diagrammes suivants, on constate que les causes sont plus
nombreuses dans le cas des machines tournantes (voir le diagramme nœud
papillon de la pompe centrifuge figure 29 et 30). Elles sont plus complexes
mécaniquement et constituées de plus de pièces pouvant causer une
panne. Cependant, une vanne est plus simple mais est essentielle au bon
fonctionnement de la station. Les causes de disfonctionnement pour une
vanne sont peu nombreuses car il s’agit d’un élément simple. Les
conséquences, si celle-ci tombe en panne, engendrent un grand nombre de
défaillances.
37
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Figure 30 : Diagramme papillon pompe centrifuge
Figure 29 : Diagramme papillon vanne
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2018-2019
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Travail de fin d’étude
2018-2019
5. AMDEC
L’AMDEC (Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de
leurs Criticités) est une étape essentielle avant la réalisation du plan de
maintenance. Elle est divisée en 4 grandes étapes :
-
L’analyse fonctionnelle
-
L’analyse des défaillances
-
L’estimation de la criticité
-
Les mesures prises
Figure 31 : Partie de l'AMDEC
L’analyse fonctionnelle de l’AMDEC a été réalisée grâce aux recherches
dans les dossiers de conception et les visites des différents sites. J’ai séparé
cette analyse en 3 parties : la zone où se situe la défaillance, l’équipement
défaillant et sa fonction.
Ensuite, j’ai listé les modes de défaillances des équipements. Par
exemple pour une pompe centrifuge : faible débit de sortie, fuite, perte de
performance, température élevée, corrosion, desserrage de la visserie…
Pour chaque mode de défaillance nous avons déterminé les causes et les
conséquences. Pour ce faire, nous avons utilisé les diagrammes nœud
papillon. Ceux-ci concentrent une grande partie des données pour remplir
mon AMDEC. Nous devons introduire le moyen de détection : une panne se
remarque souvent par une valeur irrégulière obtenue par différents appareils
de mesure (manomètre, débitmètre ou encore les appareils de mesures du
TGBT).
39
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Figure 32 : Compteur d'eau
2018-2019
Figure 34 : Pressostat et manomètre
Figure 33 : Information électrique
Après avoir réalisé l’analyse des
défaillances, je suis passé à l’analyse
de la criticité. Dans un premier temps,
nous avons réfléchi à l’échelle de
chaque
facteur
de
l’AMDEC
(Détection,
Gravité,
Fréquence).
L’échelle que j’ai utilisée dans mon
étude est présentée par la figure 35.
Pour des raisons de simplicité, j’ai
utilisé une échelle allant de 1 à 4 pour
les 3 facteurs.
Chacune de ces notes correspond à
un critère bien déterminé. Plus on
choisit une note élevée, plus la criticité
sera élevée.
Note
1
2
3
4
Gravité
Note
1
2
3
4
Note
1
2
3
4
Détection
Critère
Détection directe aisée du premier coup d’œil
Détection directe en se déplaçant, penchant
Détection indirecte (enlever un capot par exemple)
NON détection
Process
Moyen
Critère
Aucune incidence sur la Pas d‘incidence sur la
qualité du produit
production
Incidence mineure sur la
Faible production
qualité
Incidence majeure sur la
Très faible production
qualité
Mise en danger du
Arrêt de la production
consommateur
Fréquence
Critère
D’une à deux fois par an
Au moins une fois par mois
Au moins une fois par semaine
Au moins une fois par jour
Le facteur détection est basé sur le Figure 35 : Echelle des facteurs de l'AMDEC
moyen de détection d’une panne employé (Visuel, instrument de mesure…).
Les conséquences d’une défaillance nous aident à trouver la note à attribuer
à la gravité.
Enfin, l’expérience des exploitants des stations d’AEP donne la note de la
fréquence.
En multipliant les notes, j’arrive à une criticité maximale de 16. Cette valeur
semble faible par rapport à la valeur maximale théorique que je peux obtenir
à savoir 64. Cette différence considérable provient du facteur de la détection
qui est principalement équivalent à la note 1.
40
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Enfin, nous élaborons des opérations de
prévention. Le but est de faire diminuer la
criticité des éléments. Nous établissons ces
procédures de prévention lorsque l’indice de
gravité est égal 4 ou que l’indice de criticité est
supérieur ou égal à 9. La plupart des actions de
prévention proposées sont des contrôles. Une
inspection régulière des installations permet
d’avoir une meilleure connaissance de l’état des
machines. Par exemple, une visite régulière du
banc de dosage des réactifs permettra de cibler
une conduite qui commence à se colmater. Ce
début de défaut sera résolu directement par
l’opérateur. Le cercle rouge, sur la photo cicontre, montre le colmatage d’une conduite de
réactifs.
Figure 36 : Colmatage d'une conduite de
réactifs
6. Plan de maintenance
A l’aide des informations récoltées chez les constructeurs et de l’AMDEC,
nous pouvons alors rédiger un plan de maintenance. Celui-ci permet de
donner la fréquence des actions à réaliser / le calendrier des actions à
respecter. L’environnement, le climat et la distance entre les sites et le
bureau font parties des éléments à prendre en compte.
Des interventions de contrôle et d’inspection sont établies
hebdomadairement pour chaque équipement. Comme expliqué plus haut
dans le document, les contrôles permettent de prévenir les futures
défaillances. Ils doivent être réalisés par les opérateurs de station.
Les interventions nécessitant des compétences techniques sont destinées
aux techniciens ou aux personnes chargées de l’entretien. Ces actions ont
des intervalles plus éloignés et sont regroupées au maximum pour éviter
des trajets inutiles.
La figure 37 montre la structure du plan de maintenance. La première
colonne nous donne la zone dans laquelle se trouve l’opération à réaliser.
Ensuite, la deuxième colonne nous précise l’équipement sur lequel il faut
agir. Enfin, la fréquence à laquelle il faut agir et l’action à réaliser. La dernière
colonne est le code d’intervention utilisé dans la GMAO.
La colonne qui concerne la fréquence est divisée en 14 périodicités : J = jour
- H = hebdomadaire - Q = quinzaine - M = mensuel - T = trimestriel - S =
semestriel - A = annuel - 2A = tous les 2 ans - 3A = tous les 3 ans - 5A =
41
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
tous les 5 ans - 10A= tous les 10 ans - 15A = tous les 15 ans - NH = nombre
d'heures de fonctionnement.
J’ai distingué deux fréquences. La lettre C en fond orange signifie qu’il s’agit
de la périodicité déterminée par le constructeur. La lettre X sur fond vert est
la fréquence estimée suivant le nombre d’heure de fonctionnement (voir
figure 37).
Chaque action est liée à une périodicité comme on peut le voir dans la figure
37. Les actions de maintenance sont associées aux fiches de procédure des
maintenances (détaillées dans le chapitre VI.7. Fiche de procédure).
La dernière colonne est le code utilisé dans la GMAO dans le calendrier des
maintenances automatique (détaillé dans le chapitre VI.8.1.4. Le calendrier
des maintenances). Le code a été construit avec la désignation du PID, la
périodicité en abrégé et l’action à réaliser. Par exemple : P01.04-H-INSP.
Figure 37 : Partie du plan de maintenance (axée sur le surpresseur d’air)
Le surpresseur d’air est un élément un peu particulier. Il ne fonctionne pas
tous les jours comme les autres machines tournantes. Il ne fonctionne que
lorsque le filtre est colmaté c’est-à-dire 2 heures de fonctionnement par
semaine, tout au plus. Les opérations de maintenance données par le
constructeur sont basées sur un fonctionnement normal à savoir 30 à 40
heures par semaine. Dans ce cas précis, une modification des intervalles de
maintenance est cohérente. Les pièces habituellement usées après un an
de fonctionnement devraient toujours être en bon état.
42
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
J’ai décidé d’allonger les intervalles des opérations plus techniques. La
fréquence des contrôles ne sera pas, quant à elle, modifiée.
Je pense que nous devons expérimenter ces périodicités sur une année de
fonctionnement et ajuster les actions, si nécessaire.
7. Fiche de procédure
Les fiches de procédure que j’ai réalisées ont 5 à 7 parties en fonction
de l’équipement. Elles permettent à un technicien en charge de la
maintenance de la station d’avoir les procédures d’intervention. Les fiches
de procédures concentrent les informations importantes pour la réalisation
d’une opération de maintenance. Elles ont été réalisées sur base des fiches
techniques et des documents d’exécution. Vous retrouverez les fiches de
chaque équipement en annexe.
Figure 38 : Consigne de sécurité
43
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
La première partie est commune à chaque fiche, il s’agit des consignes
de sécurité générales relatives aux équipements que l’on retrouve dans une
station. Les dangers les plus courant sont : l’électricité, les conduites sous
pression, les machines tournantes et les produits chimiques (hypochlorite
de calcium, sulfate d’alumine, carbonate de soude). Celles-ci sont des
piqures de rappel, il est bien certain que les procédures de sécurité sont plus
détaillées. (Figure 38).
Les deuxième et troisième
parties comprennent les outils et
les
produits
spécifiques
nécessaires pour les interventions
plus techniques, par exemple :
dans la fiche ci-contre, nous
devons emporter une caisse à
outils standard, un levier et un
appareil d’analyse d’état de la
machine. Les outils particuliers
sont notés pour éviter les oublis
une fois sur place. Les produits
sont les lubrifiants à utiliser. Dans
ce cas, il s’agit de se procurer de
l’huile ISO VG 46 et de la graisse
sans silicone. Ils sont différents en
fonction des machines.
Figure 39 : Outils et produits
La
quatrième
partie
répertorie
l’ensemble
des
interventions.
Elles
sont
classées
par
périodicité.
Chaque titre d’intervention est
repris dans le plan de
maintenance. Les procédures
des actions sont détaillées étape
par
étape.
Ci-contre,
un
exemple des interventions à
réaliser annuellement sur une
pompe multicellulaire (pompe
d’eau traitée).
Figure 40 : Procédures d'intervention
44
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
La cinquième partie concerne l’implantation ou les procédures de
démontages pour chaque équipement. Les procédures de démontage et de
remontage sont associées à une vue éclatée et autres schémas.
Figure 41 : Vue éclatée
Dans le cas du moteur asynchrone, j’ai ajouté deux parties : la mise hors
tension du moteur et les tests d’isolement. La procédure de mise hors
tension est importante dans le cadre de la sécurité du technicien qui
intervient sur le moteur. Les tests d’isolement permettent à ces derniers de
mieux cibler l’origine d’une panne.
45
HENALLUX
Figure 43 : Procédure de mise hors tension
Travail de fin d’étude
Figure 42 : Test d'isolement
46
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
8. La GMAO
La GMAO (signifie Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur) est
une technique de gestion accompagnée d’un logiciel destiné à aider le
service de maintenance d’une entreprise.
La GMAO a plusieurs fonctionnalités. Les plus courantes, sont :
▪
La gestion des stocks de pièces de rechange pour une
machine.
▪
La gestion de maintenance à l’aide d’un calendrier daté.
On y regroupe les maintenances préventives.
▪
La gestion du personnel permet d’avoir une visibilité sur
le travail que réalise les équipes en parallèle.
▪
Les indicateurs de performances donnent les
informations nécessaires pour connaitre l’état de la
station.
▪
L’implantation permet de connaitre la position des
équipements de la station.
▪
…
La GMAO touche à énormément de domaines. Par exemple : on pourrait
intégrer une fonctionnalité sur la gestion du coût et du budget. Celle-ci
prendrait en compte les locations d’outils ou engins et la main d’œuvre
nécessaire pour concevoir la station.
8.1. GMAO de la station d’AEP de Sa’a
La GMAO que j’ai réalisée pour la station de Sa’a comporte 9 onglets.
Ces onglets sont les fonctionnalités de la GMAO.
▪
L’implantation
▪
Les contacts
▪
Le calendrier des maintenances
▪
Les fiches techniques
▪
La gestion des équipes
▪
L’historique de maintenance
▪
L’étude
▪
La gestion des pièces
▪
Les indicateurs de performance
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HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
La GMAO a été entièrement réalisée sur le logiciel Excel. Ce programme
permet de coder des fonctionnalités que l’on appelle des macros. Le
langage de programmation est le VBA (Visual Basic for Application).
8.1.1. Le tableau de bord
Le tableau de bord est l’accueil de la GMAO. On y retrouve tous les
boutons qui permettent de voyager dans le logiciel. Chaque bouton permet
d’accéder à une fonctionnalité du logiciel. Par exemple : le bouton « Gestion
des équipes » renvoie l’utilisateur vers un fichier qui permet de gérer les
déplacements des équipes. J’ai aussi inséré la date d’aujourd’hui qui
s’incrémente automatiquement.
On remarque également sur la gauche le PID simplifié de la station de Sa’a.
Le PID permet d’avoir une bonne vision de l’ensemble de la station.
Figure 44 : Tableau de bord de la GMAO
48
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
8.1.2. L’implantation
En appuyant sur le bouton du tableau de bord « Implantation »,
l’utilisateur se retrouve sur un tableau de bord similaire au premier. Il est
arrivé dans une fonctionnalité qui lui permet de visualiser les différents
équipements présents sur place.
Zone de
captage
Figure 45 : Tableau de bord de l'implantation
Un bouton de retour est présent, il renvoie vers le tableau de bord général
de la GMAO.
En poussant sur une zone du PID simplifié, par exemple la première zone
le captage, l’utilisateur peut analyser les photos avec les annotations en
couleur. Ci-dessous, la photo du captage de la station de Sa’a avec les
annotations importantes.
Figure 46 : Exemple d'implantation : zone de captage d'eau brute
49
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
On remarque deux boutons : « Retour » et « Salle de pompage d’eau
brute » sur le côté droit.
Le bouton « Retour » renvoie l’utilisateur vers le tableau de bord du fichier
d’implantation.
Le bouton « Salle de pompage d’eau brute » renvoie l’utilisateur vers une
photo annotée du local de pompage.
Sur la photo du local de pompage, ci-dessous, on remarque encore le
bouton « Retour » qui renvoie vers le tableau de bord du fichier
d’implantation.
Figure 47 : Exemple d'implantation : local de pompage d'eau brute
Chaque zone de l’implantation est basée sur la même structure. Les photos
sont annotées avec des couleurs.
8.1.3. La fiche de contact
En cliquant sur le bouton « Contact », l’utilisateur se retrouve sur un
tableau reprenant les différentes personnes à contacter. Si l’exploitant de la
station est face à un problème particulier concernant un domaine particulier
(électricité, mécanique, hydraulique…), il peut appeler une personne
spécialisée dans ce domaine. Cette personne pourra l’aiguiller à résoudre la
défaillance ou prendre note d’une prochaine intervention.
Les personnes sont joignables via un numéro de téléphone, un numéro
Whatsapp et une adresse mail.
50
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
L’utilisation de l’application de la messagerie Whatsapp est assez courante.
Elle est liée à un numéro de téléphone et les messages sont envoyés par le
biais du réseau internet. Il n’y a donc pas de surcoût si un contact vers un
pays extérieur est nécessaire (Belgique).
Un bouton « Accueil » est présent et renvoie l’utilisateur sur le tableau de
bord principal.
Figure 48 : Fiche de contact
8.1.4. Le calendrier des maintenances
En se rendant sur le calendrier des maintenances par le biais d’un bouton
« Calendrier des maintenances », l’utilisateur est interpelé par un message
qui lui demande de ne pas oublier d’enrichir l’historique des maintenances.
L’importance de ce message est de conscientisé le technicien ou l’opérateur
à remplir le suivi de maintenance. Ce tableau permet d’englober toutes les
maintenances réalisées et il doit être enrichi à chaque opération réalisée sur
la station.
L’utilisateur est obligé de cliquer sur « Ok » pour pouvoir utiliser le
calendrier.
Figure 49 : Rappel de suivi de maintenance
Le calendrier des maintenances englobe toutes les maintenances à réaliser
sur la station.
51
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Pour faciliter la maintenance, une colonne renseigne la zone
d’intervention et une autre l’équipement sur lequel il faut intervenir. Une
colonne donne le code d’intervention permettant de déterminer l’opération à
réaliser exactement. L’équipement est en couleur bleu et souligné car il
renvoie vers sa fiche de procédure correspondante (expliquée dans le
chapitre VI.7.). On peut également choisir l’intervenant, en choisissant
entre : l’opérateur et un technicien.
Ensuite, nous avons la date de la première intervention qui est liée à la date
de la prochaine intervention, par la périodicité. Nous pouvons modifier la
périodicité si nécessaire.
Dans la partie du calendrier, on remarque une colonne rouge qui représente
la date d’aujourd’hui. Les cellules rouge clair représentent les opérations à
effectuer.
Nous pouvons voyager dans le calendrier à l’aide de la barre défilante située
en dessous du titre. Le bouton « Aujourd’hui » permet à l’utilisateur de
revenir instantanément à la date d’aujourd’hui.
Un bouton « Code des interventions » est présent pour connaitre la
dénomination du code et connaitre l’action à réaliser.
Un bouton « Historique des maintenances » permet de directement passer
sur l’historique de maintenance et le remplir si nécessaire.
Figure 50 : Calendrier des maintenances
52
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
8.1.5. Historique de maintenance
Il y a deux possibilités pour arriver sur l’historique de maintenance. On
peut y accéder par le tableau de bord principal ou via le calendrier des
maintenances. Il s’agit d’un tableau reprenant chaque intervention réalisée
sur la station, qu’il s’agisse d’une opération de maintenance préventive (du
calendrier) ou d’une panne inopinée. Les 6 dernières colonnes de la figure
52 sont les travaux réalisés. Elles sont liées à la zone « travail à réaliser »
du formulaire correspondant (voir figure 53). Lorsque l’on coche la case sur
le formulaire, la cellule correspondante se retrouve en vert pour montrer le
travail réalisé.
Figure 52 : Historique des maintenances (1ère partie)
Figure 51 : Historique des maintenances (2ème partie)
Le tableau, ci-dessus, reprend les informations suivantes :
▪
La zone dans laquelle l’intervention a eu lieu.
▪
L’équipement nécessitant une maintenance.
▪
La personne qui est intervenue sur la station et le
nombre de personnes présentes.
▪
La date de début et de fin.
▪
L’heure de début et de fin.
▪
Le type d’opération réalisée.
53
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
▪
La cause de l’intervention.
▪
Les travaux à réaliser.
▪
La description de l’opération qui a été réalisée.
▪
Les pièces utilisées avec leurs références.
▪
Un ajout de photo est possible si nécessaire.
Figure 53 : UserForm historique des maintenances
Les informations sont ajoutées grâce à un formulaire spécifique qu’il suffit
de remplir. Pour accéder à cette fenêtre, l’utilisateur doit pousser sur le
bouton « Ajout d’une maintenance ». Ce moyen permet d’éviter une erreur
de ligne ou de colonne durant l’insertion. J’ai utilisé un UserForm une
fonctionnalité d’Excel. (Figure 53)
Sur cette fenêtre on retrouve 4 boutons. Le premier, « Ajouter », sert à
ajouter les informations dans le tableau. Le deuxième permet d’effacer les
informations. Le troisième, « Fermer », sert à fermer la fenêtre. Le dernier
est un bouton d’ajout d’une photo.
54
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
En appuyant dessus, Excel nous renvoie vers la banque de donnée de notre
ordinateur et permet d’insérer une photo dans le tableau. (Figure 54)
Figure 54 : Ajout d'une photo via le UserForm
En plus de remplir un historique de maintenance, il est également possible
de réaliser une fiche d’intervention (figure 55-57). Cette fiche est plus
complète que le tableau précédent. Elle permet d’être archivée ou d’être
envoyée, en format PDF, à une personne par courriel ou autres moyens de
communication.
Dans la première partie de la fiche, les informations sont globales (la date,
le projet, le site, système/équipement sur lequel le technicien est intervenu,
le lieu, le motif de l’intervention, les personnes qui sont intervenues…).
Dans la deuxième partie, un tableau est réalisé pour inscrire les pièces de
rechanges utilisées. Il est important d’y inscrire également la référence et la
quantité.
Un tableau de date permet de définir le jour exact de l’opération.
Dans la troisième partie, de la place est laissée pour inscrire le détail des
travaux réalisés par l’opérateur. Un ajout de photo est également possible
55
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Figure 55 : 1ère partie de la fiche d'intervention
avec le bouton « Importer une photo ». Il est basé sur le même principe que
celui du tableau de l’historique des maintenances.
La quatrième partie est un ensemble de choses à cocher en fonction de
l’intervention réalisée.
Les cinquième et sixième parties permettent de rassembler les mesures et
les contrôles pris durant l’opération. Ils renseignent sur l’état de la machine.
La dernière partie est l’accord de l’exploitant sur les opérations réalisées.
56
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Figure 57 : 2ème partie de la fiche d'intervention
En cliquant sur le bouton « Exporter en PDF » un onglet s’ouvre et nous
demande d’insérer le dossier d’enregistrement. Lorsque la fiche est
complétée, on peut l’enregistrer dans un dossier déterminé au format PDF.
Figure 56 : Insertion du fichier d'enregistrement
57
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Le bouton « supprimer les données » est présent pour supprimer les
données d’une ancienne fiche. Il permet d’avoir les toutes les cases vides et
pouvoir les remplir à nouveau.
Un bouton de retour vers la GMAO principale est également présent.
8.1.6. La gestion des équipes
La gestion des équipes est nécessaire pour suivre les travaux en
parallèle. En cliquant sur le bouton « Gestion des équipes » on se retrouve
sur une page avec un tableau à compléter. (Figure 58).
Il y a 5 informations à placer :
▪
Le nom de la personne/chef d’équipe.
▪
L’action qu’ils sont en train de réaliser.
▪
La date de début de l’action
▪
La date de fin de l’action.
▪
Le lieu d’où se déroule l’action.
La BU TMM est un département qui s’occupe des mises en services, des
tests et de la maintenance. Il est important pour le responsable d’avoir une
bonne vision d’où sont les membres de la BU.
Figure 58 : Tableau de gestion des équipes
Après avoir rempli le tableau avec les informations nécessaires, on peut
visualiser les plages de dates sur le planning de gestion. Le processus se
réalise automatiquement. Pour accéder à ce planning, l’utilisateur doit
pousser sur le bouton « Planning de Gestion ».
58
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Le calendrier de gestion des équipes ouvert, l’utilisateur peut modifier
l’année, le mois de commencement et le nombre de mois à visualiser.
Comme on peut le voir sur la photo ci-dessous, ces paramètres peuvent être
changés aisément en quelques clics.
On remarque que les plages sont blanchies avec le type d’action noté et le
personnel est noté tout à gauche automatiquement à l’aide du tableau de
gestion.
Un bouton est présent pour le retour vers le tableau de gestion.
Figure 59 : Calendrier de gestion des équipes/ du personnel
8.1.7. La gestion des pièces
Lorsqu’un changement de pièce d’usure est fait, il est nécessaire de mettre
à jour la gestion des pièces.
Ci-dessous, la gestion des pièces qui comprend toutes les données
nécessaires pour repérer l’équipement à laquelle elle appartient. Une pièce
possède plusieurs informations comme :
▪
La zone
▪
L’équipement
▪
Le nom de la pièce de rechange
▪
La marque
▪
Les données techniques si disponibles
▪
La désignation du PID
▪
Le numéro de référence d’origine
▪
Le numéro de référence locale
▪
Le fournisseur
59
HENALLUX
Travail de fin d’étude
▪
Le délai de livraison
▪
La gestion du stock
2018-2019
Au Cameroun, certaines pièces ne sont pas disponibles avec un numéro de
référence d’origine du constructeur. Par contre, il est possible de trouver des
pièces similaires mais avec un autre numéro que l’on appelle numéro de
référence local.
Un code couleur permet de déterminer si les pièces sont en stock ou si elles
ont toutes été utilisées. Voici le code couleur de la colonne « Stock actuel » :
▪
Vert : le stock actuel est plus important que le stock
minimum.
▪
Rouge : le stock actuel est plus faible que le stock
minimum.
▪
Orange : le stock actuel est égal au stock minimum.
Figure 60 : Tableau de gestion des pièces
L’ajout d’une nouvelle pièce de rechange se réalise à l’aide d’un UserForm
afin d’éviter les erreurs. L’ajout d’une pièce ne peut se réaliser que si une
référence est mentionnée. Dans le cas de la photo, on remarque que le
bouton « Ajout » est grisé car il n’y a pas de numéro de référence inscrit.
60
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Le bouton « effacer » permet de supprimer les informations inscrites dans
le UserForm.
Figure 61 : UserForm d'ajout de pièce de rechange
Un retour vers le tableau de bord est, évidemment, possible à l’aide du
bouton « accueil ».
61
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
8.1.8. Les indicateurs de performance
La dernière fonctionnalité est « indicateurs de performance ». L’eau
traitée est contrôlée par l’exploitant au moyen de procédés chimiques.
L’exploitant a l’obligation de réaliser les tests de pH, de turbidité et de
couleur chaque jour. Dans la figure 62 ci-dessous, j’ai inscrit les normes
camerounaises d’un côté et de l’autre les propriétés actuelles de l’eau. De
plus, si une valeur est dépassée, elle se met automatiquement en couleur
dans le tableau pour la repérer et interpeler l’exploitant.
Figure 62 : Tableau de gestion de la qualité de l'eau
L’insertion de ces paramètres se réalise à l’aide d’un UserForm en
appuyant sur le bouton « Propriété de l’eau ». (Figure 63)
Figure 63 : UserForm d'ajout des propriétés de l'eau
62
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Sur base de ce tableau, j’ai réalisé des graphiques qui s’incrémentent à
chaque fois que ces propriétés sont connues et insérées. La figure 64
montre le graphique du pH en fonction du temps. Il est possible de voyager
dans le temps grâce aux toupies en bas des graphiques (cercle rouge). Le
graphique possède 3 courbes dans le cas du pH :
▪
Orange : est la valeur maximale du pH selon la norme.
▪
Grise : est la valeur minimale du pH selon la norme.
▪
Bleu : est la valeur de l’eau produite par la station,
Figure 64 : Graphique du pH en fonction du temps
La courbe bleue doit rester entre la droite orange et la droite grise.
Le graphique possède 2 courbes dans le cas de la turbidité :
▪
Orange : est la valeur maximale de turbidité selon la
norme.
▪
Bleu : est la valeur de l’eau produite par la station
Figure 65 : Graphique de la turbidité en fonction du temps
La courbe bleue doit rester en dessous de la droite orange.
63
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
Le graphique possède 2 courbes dans le cas de la couleur :
▪
Orange : est la valeur maximale de couleur selon la
norme.
▪
Bleu : est la valeur de l’eau produite par la station.
Figure 66 : Graphique de la couleur en fonction du temps
La courbe bleue doit rester en dessous de la droite orange.
9. Les difficultés rencontrées
Durant l’élaboration de ce projet j’ai rencontré des difficultés. L’adaptation
à un nouvel environnement, totalement méconnu pour moi, n’a pas été une
chose facile. Il faut d’abord comprendre comment les personnes
fonctionnent et pouvoir prendre ses marques.
Dans le cadre de mon travail, j’ai effectué de nombreuses visites sur les
stations d’AEP. Les opérateurs de station n’ont pas d’historique de pannes.
Tout se fait oralement, il y a sûrement des oublis de leur part. Soulignons
également que les opérateurs tardent à rendre des retours d’informations
lors d’un problème.
Lorsque nous arrivons dans une station, il est également possible qu’il n’y
ait pas d’électricité. Dans le cas d’une intervention, le manque d’énergie ne
nous permet pas de connaitre l’état de fonctionnement des équipements.
Dans certaines stations, il faut l’approbation d’une autre société pour réaliser
une opération de maintenance. ASPAC vend les stations à la CAMWATER
(similaire à la SWDE en Belgique). La CAMWATER décide si nous pouvons
64
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
intervenir ou pas. C’est également cette même entreprise qui place les
opérateurs dans les stations.
Le manque de connaissances techniques des opérateurs de stations est le
problème le plus important. Ces personnes sont continuellement en contact
avec les équipements. Ils ne se contentent que de la production et
délaissent la maintenance. Avec des bases techniques et une formation sur
la maintenance, il est possible d’observer un meilleur maintien des stations.
De notre côté, lorsqu’une nouvelle installation voit le jour, nous suivons
pendant 1 mois l’opérateur pour lui montrer comment celle-ci doit
fonctionner, les attentions particulières, etc. Mais ce n’est que d’un point de
vue de la production, principalement ciblée sur le dosage des réactifs,
l’activation des pompes, le lavage des filtres et les analyses d’eau dans le
laboratoire.
Cependant, il serait intéressant de former le futur exploitant à la
maintenance. La formation comporterait une phase théorique de
sensibilisation et une phase pratique en condition réelle.
On pourrait imaginer un cours théorique sur les bases de la maintenance,
expliquer l’importance qu’elle engendre sur la production et sur la qualité de
l’eau. Il serait important de montrer des choses à ne pas faire et donner les
solutions. Intégrer dans cette formation les notions d’hydraulique, de
mécanique et d’électricité de base pour permettre au futur opérateur de
cibler, plus facilement, l’origine d’un problème.
La partie pratique pourrait se tenir sur une station en fonctionnement. Leur
montrer comment on procède aux maintenances de premier et de deuxième
niveau. Les inspections et les contrôles sont des interventions importantes.
Suite à une inspection mal effectuée, on pourrait passer à côté d’un
problème. On peut, également, expliquer comme on utilise l’appareil de
mesure d’état de la machine et d’interpréter les résultats qu’il donne.
65
HENALLUX
VII.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Conclusion
Le travail réalisé sur la maintenance sera utilisé par la Business Unit
TMM à Yaoundé pour faciliter les interventions. Les visites des stations m’ont
permis de réaliser l’ensemble des recherches et des études utiles à ce travail.
Elles ont servi à la réalisation du plan de maintenance pour la station de Sa’a.
Toutefois, il est facile de transposer ces informations à d’autres stations.
Les études comme l’AMDEC et la FMD que j’ai réalisées m’ont permis
d’appréhender l’importance de la maintenance. C’est un domaine sur lequel on
peut poser des chiffres et faire des statistiques. J’ai appris à utiliser ces deux
outils et à les mettre en place dans une situation concrète.
En plus d’avoir approfondi mes connaissances en maintenance, j’ai appris un
nouveau langage de programmation. Celui-ci m’a été très utile pour la
réalisation de la GMAO et j’ai apprécié être autodidacte sur ce point.
Je n’ai pas pu mettre en application mon plan de maintenance ainsi que les
fiches de procédure liées à celui-ci, il est donc resté théorique. Au fur et à
mesure de son utilisation, des améliorations et/ou des adaptations pourront lui
être appliquées. Le but principal du plan de maintenance est le contrôle et
l’analyse. En effet, les fiches de procédure demandent d’analyser toutes les
machines hebdomadairement ce qui permet d’obtenir un bon suivi des
installations et de prédire une panne. Ces dernières sont souvent liées à un
mauvais entretien. Comme j’ai pu le constater, les bancs de réactifs sont les
endroits qui nécessitent une attention particulière. C’est la zone principale de
l’étape de potabilisation de l’eau. Sans une fonctionnalité impeccable de ces
bancs de réactifs, la station ne sera pas en mesure de produire une eau de
qualité.
Parallèlement à la vie professionnelle, j’ai découvert un pays. J’ai dû m’adapter
à une nouvelle culture et une autre façon de vivre. Ce fut une expérience
enrichissante. Le climat, la nourriture, les personnes, la vie en général sont
différents de ce que l’on vit en Belgique.
66
HENALLUX
VIII.
Travail de fin d’étude
2018-2019
Liste des figures
FIGURE 1 : LOGO ASPAC ........................................................................................................ 6
FIGURE 2 : ORGANIGRAMME ASPAC ........................................................................................ 8
FIGURE 3 : ORGANIGRAMME DES BU ...................................................................................... 10
FIGURE 4 : LOCALISATION DU CAMEROUN ............................................................................... 11
FIGURE 5 : DRAPEAU DU CAMEROUN ...................................................................................... 11
FIGURE 6 : LOCALISATION DE LA VILLE DE SA'A ........................................................................ 12
FIGURE 7: PID SIMPLIFIÉ - SA'A .............................................................................................. 13
FIGURE 8 : LOCAL POMPAGE D'EAU BRUTE - SA'A ..................................................................... 14
FIGURE 9: CASCADE D'AÉRATION-TONGA ................................................................................ 14
FIGURE 10: INJECTEURS DE RÉACTIFS – SA’A .......................................................................... 15
FIGURE 11: DÉCANTEUR VUE DES TROIS PARTIES - SA'A .......................................................... 16
FIGURE 12: FILTRE À SABLE FERMÉ - SA'A ............................................................................... 17
FIGURE 13: FILTRE AUTO-NETTOYANT ..................................................................................... 18
FIGURE 14: POMPE DOSEUSE ET CUVE DE RÉACTIFS - EVODOULA ............................................ 19
FIGURE 15: CHATEAU D'EAU -SA'A .......................................................................................... 20
FIGURE 16 : ETUDE QUALITATIVE-AMDEC .............................................................................. 25
FIGURE 17 : FACTEUR DE L'AMDEC ....................................................................................... 26
FIGURE 18 : VALEUR DE CRITICITÉ-AMDEC ............................................................................ 26
FIGURE 19 : DÉCOMPOSITION FONCTIONNELLE D'UNE STATION D'AEP ...................................... 27
FIGURE 20 : DIAGRAMME NOEUD PAPILLON (CAUSE-EFFET) D'UNE POMPE CENTRIFUGE.............. 28
FIGURE 21 : MTBF ET MTTR ................................................................................................. 29
FIGURE 22 : DIAGRAMME SUR LA DISPONIBILITÉ ....................................................................... 31
FIGURE 23 : TABLEAU DE CALCUL DE LA FIABILITÉ .................................................................... 32
FIGURE 24 : VANNE ET SOUPAPE DE SURPRESSION COLMATÉE PAR L'HYPOCHLORITE DE CALCIUM
..................................................................................................................................... 34
FIGURE 25 : ETAT DES POMPES DOSEUSES ............................................................................. 34
FIGURE 26 : DÉGRADATION DE LA PEINTURE D'UN AGITATEUR................................................... 34
FIGURE 27 : BOITE À CRÉPINE COLMATÉE-YOKADOUMA ........................................................... 35
FIGURE 28 : ZONE DE CAPTAGE MAL ENTRETENUE-YOKADOUMA .............................................. 35
FIGURE 29 : DIAGRAMME PAPILLON VANNE .............................................................................. 38
FIGURE 30 : DIAGRAMME PAPILLON POMPE CENTRIFUGE .......................................................... 38
FIGURE 31 : PARTIE DE L'AMDEC .......................................................................................... 39
FIGURE 32 : COMPTEUR D'EAU ............................................................................................... 40
FIGURE 33 : INFORMATION ÉLECTRIQUE .................................................................................. 40
67
HENALLUX
Travail de fin d’étude
2018-2019
FIGURE 34 : PRESSOSTAT ET MANOMÈTRE .............................................................................. 40
FIGURE 35 : ECHELLE DES FACTEURS DE L'AMDEC ................................................................ 40
FIGURE 36 : COLMATAGE D'UNE CONDUITE DE RÉACTIFS .......................................................... 41
FIGURE 37 : PARTIE DU PLAN DE MAINTENANCE (AXÉE SUR LE SURPRESSEUR D’AIR).................. 42
FIGURE 38 : CONSIGNE DE SÉCURITÉ...................................................................................... 43
FIGURE 39 : OUTILS ET PRODUITS........................................................................................... 44
FIGURE 40 : PROCÉDURES D'INTERVENTION ............................................................................ 44
FIGURE 41 : VUE ÉCLATÉE ..................................................................................................... 45
FIGURE 42 : TEST D'ISOLEMENT .............................................................................................. 46
FIGURE 43 : PROCÉDURE DE MISE HORS TENSION ................................................................... 46
FIGURE 44 : TABLEAU DE BORD DE LA GMAO.......................................................................... 48
FIGURE 45 : TABLEAU DE BORD DE L'IMPLANTATION ................................................................. 49
FIGURE 46 : EXEMPLE D'IMPLANTATION : ZONE DE CAPTAGE D'EAU BRUTE ................................. 49
FIGURE 47 : EXEMPLE D'IMPLANTATION : LOCAL DE POMPAGE D'EAU BRUTE............................... 50
FIGURE 48 : FICHE DE CONTACT ............................................................................................. 51
FIGURE 49 : RAPPEL DE SUIVI DE MAINTENANCE ...................................................................... 51
FIGURE 50 : CALENDRIER DES MAINTENANCES ........................................................................ 52
FIGURE 51 : HISTORIQUE DES MAINTENANCES (2ÈME PARTIE) .................................................. 53
FIGURE 52 : HISTORIQUE DES MAINTENANCES (1ÈRE PARTIE)................................................... 53
FIGURE 53 : USERFORM HISTORIQUE DES MAINTENANCES ....................................................... 54
FIGURE 54 : AJOUT D'UNE PHOTO VIA LE USERFORM ............................................................... 55
FIGURE 55 : 1ÈRE PARTIE DE LA FICHE D'INTERVENTION ........................................................... 56
FIGURE 56 : INSERTION DU FICHIER D'ENREGISTREMENT .......................................................... 57
FIGURE 57 : 2ÈME PARTIE DE LA FICHE D'INTERVENTION........................................................... 57
FIGURE 58 : TABLEAU DE GESTION DES ÉQUIPES ..................................................................... 58
FIGURE 59 : CALENDRIER DE GESTION DES ÉQUIPES/ DU PERSONNEL ....................................... 59
FIGURE 60 : TABLEAU DE GESTION DES PIÈCES ....................................................................... 60
FIGURE 61 : USERFORM D'AJOUT DE PIÈCE DE RECHANGE ....................................................... 61
FIGURE 62 : TABLEAU DE GESTION DE LA QUALITÉ DE L'EAU ..................................................... 62
FIGURE 63 : USERFORM D'AJOUT DES PROPRIÉTÉS DE L'EAU ................................................... 62
FIGURE 64 : GRAPHIQUE DU PH EN FONCTION DU TEMPS ......................................................... 63
FIGURE 65 : GRAPHIQUE DE LA TURBIDITÉ EN FONCTION DU TEMPS .......................................... 63
FIGURE 66 : GRAPHIQUE DE LA COULEUR EN FONCTION DU TEMPS............................................ 64
68
HENALLUX
Travail de fin d’étude
IX.
2018-2019
Bibliographie
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dans :
Wikipédia,
https://fr.wikipedia.org/wiki/VilledeSaa [consulté le 10/05/2019].
URL :
-
Document ASPAC
69
URL
:
HENALLUX
X.
Travail de fin d’étude
Annexe
Annexe 1 : L’AMDEC
Annexe 2 : La FMD
Annexe 3 : Le plan de maintenance
Annexe 4 : Les fiches de procédures
70
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Annexe 1
L’AMDEC
Annexe 1
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Annexe 2
La FMD
Annexe 2
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Annexe 3
Le plan de
maintenance
Annexe 3
2018-2019
HENALLUX
Travail de fin d’étude
Annexe 4
Les fiches de
procédure
Annexe 4
2018-2019