TRES TRES TRES --------ETUDE THERMIQUE D’UN ECHANGEUR DE CHALEUR A FAISCEAU mpp2

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE M’HAMED BOUGARA BOUMERDES
Faculté des Hydrocarbures et de la chimie
Département : Transport et équipements des hydrocarbures
Mémoire de fin d’étude
En vue de l’obtention du diplôme de master en génie mécanique
Option : Mécanique des unités pétrochimiques.
Thème
Réalisé par : Encadré par :
Mr: REHRAH Amirouche Mr: A.BENBRIK
Mr: ZAIDI Oualid
BOUMERDES 2014
ETUDE THERMIQUE D’UN ECHANGEUR DE CHALEUR A FAISCEAU ET
CALANDRE E102 A/B

On remercie en premier lieu, le grand dieu pour le
courage, la patience et la santé qui nous a donné pour
suivre nos études.
Nous tenons à exprimer nos profonds remerciements à
tous nos enseignants de la faculté des hydrocarbures et de
la chimie, département du transport et équipements des
hydrocarbures et en particulier notre professeur encadreur
M. BENBRIK pour ces conseilles qui nous ont été
judicieux.
Toute notre gratitude à tous le personnels de service
maintenance du MPP2 et en particulier à :
M .ELGUED LAID, M.LEBIOD, M.RAMI,
M.MEZGHICHE; sans oublier M. HARBI Louanes.
Un grand merci pour le personnels du centre de
formation de HRM en particulier M.Nabile ainsi à toute
personne qui nous a aider de prés ou de loin pendant
l’élaboration de notre travail.

Sommaire
Sommaire
Introduction ............................................................................................................................................ 1
Chapitre 1: Présentation de lieu de stage
1.1) Description du champ de Hassi R'mel .................................................................................. 2
1.1.1) Position géographique ............................................................................................. 2
1.1.2) Développement du champ de hassi R’mel ................................................................ 2
1.1.3) Les activités du champ de Hassi R’mel ................................................................... 3
1.1.4) Direction régionale de Hassi R’mel ......................................................................... 5
1.2) Traitement du gaz naturel .................................................................................................... 7
1.2.1) Procèdes de Prichard ............................................................................................... 7
1.2.2) Procèdes de Hudson ................................................................................................ 7
1.3) Présentation du module 2 (MPP2) ....................................................................................... 8
1.3.1) Différentes unités du module 2 ................................................................................ 8
1.3.2) Spécification du gaz brut a traité par l’usine ............................................................ 9
1.4) Description du procèssus du traitement de gaz ..................................................................... 9
1.5) Position de l’échangeur E102 dans le processus ................................................................. 10
1.6) Spécification des produits finis .......................................................................................... 11
Chapitre 2 : Technologie de l’échangeur de chaleur E102
2.1) Introduction ....................................................................................................................... 12
2.2) le principe de fonctionnement de l’échangeur E102 ........................................................... 14
2.3) Description de l’échangeur de chaleur E102 ...................................................................... 15
2.3.1) La calandre (Shell) ................................................................................................ 15
2.3.2) Les plaques tubulaires ........................................................................................... 16
2.3.3) Les tubes du faisceau ............................................................................................. 17
2.3.4) Les chicanes (baffles) ............................................................................................ 18

Sommaire
2.3.5) Les déflecteurs ...................................................................................................... 19
2.3.6) Les tirants et les entretoises ................................................................................... 19
2.3.7) La boite de distribution .......................................................................................... 20
Chapitre 3: Exploitation et maintenance
3.1) Introduction ....................................................................................................................... 21
3.2) Principaux problèmes des échangeurs de chaleur ............................................................... 21
3.2.1) L’encrassement des tubes de l’échangeur ............................................................... 21
3.2.2) Vibrations dans les échangeurs .............................................................................. 22
3.2.3) Corrosion des entres des tubes ............................................................................... 22
3.2.4) État de dégradation des échangeurs de chaleur ....................................................... 22
3.3) La maintenance de l’échangeur de chaleur ......................................................................... 23
3.3.1) Control normal de l’échangeur et suivi des performances ..................................... 23
3.3.2) Nettoyage des échangeurs ...................................................................................... 23
3.3.3) Détections des tubes fuyards et réparation des échangeurs ..................................... 26
3.3.4) Préparation de l’échangeur à la réparation ............................................................. 26
3.3.5) Procédure de retubage ........................................................................................... 28
3.4) Opération courante : Inspection de l’échangeur E102 A/B ................................................. 30
3.4.1) Résultat d'inspection de E102A ............................................................................. 30
3.4.2) Résultat d'inspection de E102B .............................................................................. 32
3.4.3) Critique et recommandation ................................................................................... 33
3.5) Sécurité technique de l’échangeur ...................................................................................... 34
Chapitre 4 : Calcul thermique de l’échangeur E102
4.1) But de calcul...................................................................................................................... 35
4.2) Equation fondamentale ...................................................................................................... 35
4.3) Calcul thermique de l’échangeur E102 .............................................................................. 36

Sommaire
4.3.1) Calcule de tLM (la différance de température logarithmique moyenne) : ............. 37
4.3.2) Correction de TDtlm .............................................................................................. 38
4.3.3) Calcul du coefficient d’échangeur global U ........................................................... 39
4.3.4) Le flux échangé est ................................................................................................ 42
4.3.5) Calcul de la surface d’échange A’ .......................................................................... 42
4.3.6) Calcul de la surface d’échange disponible sur l’échangeur ..................................... 43
4.3.7) Calcul des pertes de charge .................................................................................... 43
4.3.8) Calcul de l’efficacité du E102 ................................................................................ 45
4.3.9) Détermination de l’efficacité avec des tubes bouchés ............................................. 46
4.3.10) La quantité de chaleur échangée avec 9,6 %en moins (Q1) ................................... 47
4.3.11) Détermination du débit de compensation ............................................................. 47
4.4) Tableau des resultants de calcul ......................................................................................... 47
4.5) Interprétation des résultats de calcul .................................................................................. 48
Conclusion générale ……………………………………………………......................................50
Références bibliographiques
Annexes