Burkina Faso Institut Supérieur de Génie Electrique Ouagadougou ISGE/DTS/EI/2023 Filière : Electricité Ind ustrielle RAPPORT DE STAGE DE FIN DE CYCLE ETUDE DU SEPARATEUR DDO N°1 DE LA CENTRALE THERMIQUE BOBO II POUR L'OBTENTION DU DIPLÔME DE TECHNICIEN SUPERIEUR Stage effectué à la SONABEL du 01 Juin au 31 juillet 2023 Présenté par : ZONGO Thierry Wêndtôe Professeur de suivi : Directeur de stage : KORSAGA Pamoussa MAIGA Amadou Hamidou (ISGE-BF) (SONABEL) Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II DEDICACE A ma très chère famille pour son soutien inconditionnel. Je vous dédie ce travail II Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II REMERCIEMENTS « Il faut remercier l’arbre à karité sous lequel on a ramassé de bons fruits pendant la bonne saison » Ahmadou KOUROUMA l’a dit dans son roman Allah n’est pas obligé. Dans cette même lancée, nous adressons nos sincères remerciements à : ❖ Monsieur Amadou Hamidou MAIGA chef de division maintenance électrique en raison de son encadrement rigoureux ainsi que sa disponibilité inébranlable tout au long de notre stage. ❖ Monsieur Brice TASSEMBEDO chef de division maintenance mécanique pour sa bienveillance à notre égard, en répondant avec diligence et sollicitude à nos préoccupations. ❖ Monsieur Innocent N COMPAORE, distingué Directeur Général de l’ISGE-BF, ainsi que l’ensemble du corps enseignant et administratif de l’institution, pour nous avoir offert un cadre d’étude agréable tout au long de notre formation. ❖ Monsieur Pamoussa KORSAGA notre professeur de suivi pour ses précieux conseils et orientations qui nous ont été d’une grande aide. Tous ceux qui, de près ou de loin, ont apporté leur contribution précieuse, et dont nous excusons si nous omettons par inadvertance de les mentionner. III Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II SOMMAIRE DEDICACE ................................................................................................................ II REMERCIEMENTS ................................................................................................. III SOMMAIRE ............................................................................................................. IV LISTES DES SIGLES ET ABREUVIATIONS ...................................................... VI LISTE DES FIGURES ............................................................................................ VII LISTE DES TABLEAUX ....................................................................................... VIII PREAMBULE .......................................................................................................... IX INTRODUCTION GENERALE ................................................................................ 1 CHAPITRE 1 : Présentation de la structure d’accueil .............................................. 2 Introduction................................................................................................................... 3 1.1 Historique .........................................................................................................3 1.2 Activités principales de la SONABEL ..............................................................5 1.3 Organigramme général de la SONABEL...........................................................5 1.4 Missions de la SONABEL ................................................................................7 1.5 La centrale thermique de Bobo II ......................................................................7 Conclusion .................................................................................................................. 11 CHAPITRE 2 : Généralités sur les séparateurs centrifuges. ................................... 13 Introduction................................................................................................................. 14 2.1 Généralités......................................................................................................14 2.2 Les éléments constitutifs du séparateur ........................................................... 16 2.3 Principe de fonctionnement du séparateur ....................................................... 16 Conclusion .................................................................................................................. 18 CHAPITRE 3 : Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II . 19 Introduction................................................................................................................. 20 3.1 Fonctionnement du système ............................................................................ 20 3.2 Unité de commande EPC-60 ........................................................................... 25 3.3 Paramétrage du système .................................................................................. 28 IV Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 3.4 Alarmes et détection de défauts.......................................................................29 3.5 Maintenance du séparateur .............................................................................. 30 3.5.4 Maintenance appliquée aux séparateurs DDO ..................................................... 33 Conclusion .................................................................................................................. 35 CHAPITRE 4 : Bilan de stage .................................................................................. 36 Introduction................................................................................................................. 37 4.1 Travaux effectués............................................................................................ 37 4.2 Observations ...................................................................................................38 4.3 Suggestions.....................................................................................................38 Conclusion .................................................................................................................. 38 CONCLUSION GENERALE ................................................................................... 40 BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... x WEBOGRAPHIE .......................................................................................................xi ANNEXES ................................................................................................................ xii TABLES DES MATIERES ...................................................................................... xvi V Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II LISTES DES SIGLES ET ABREUVIATIONS AOF : Afrique Occidentale Française Cst : Centistoke CCI-BF : Chambre de Commerce et d’Industrie du Burkina Faso DDO : Distillate Diesel Oil EPIC : Etablissement Public à Caractère Industriel et Commercial HFO : Heavy Fuel Oil ISGE-BF : Institut Supérieur de Génie Electrique du Burkina Faso MAN : Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg MW : Mega Watt RNI : Réseau National Interconnecté SAFELEC : Société Africaine d’Electricité SONABEL : Société Nationale d’Electricité du Burkina ST : Sonde de vitesse SONABHY : Société Nationale Burkinabè d'Hydrocarbure TT : Sonde de température Tr /min : Tour par minute VOLTELEC : Société Voltaïque d’Electricité ZAD : Zone d’Activités Diverses VI Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II LISTE DES FIGURES Figure 1: Organigramme général de la SONABEL ........................................................ 6 Figure 2 : Locaux des machines G1 à G5....................................................................... 9 Figure 3: Vue arrière de la centrale ................................................................................ 9 Figure 4: Organigramme de la centrale thermique de Bobo II ..................................... 10 Figure 5: Types d’équipements généralement utilisés pour la séparation des solides .... 15 Figure 6: Technologie des séparateurs centrifuges à disques ........................................ 18 Figure 7: Trajet combustible du point d’entrée à sa sortie sur l'ensemble du séparateur. ............................................................................................................................. 21 figure 8: Démarrage du procédé................................................................................... 25 Figure 9: Coffret EPC-60 du séparateur DDO Alpha Laval.......................................... 26 Figure 10: Schéma de puissance du séparateur DDO Alpha Laval ............................... 28 Figure 11: Schéma des alarmes sur l’ensemble du séparateur....................................... 30 Figure 12: Option de maintenance ............................................................................... 32 VII Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Caractéristiques des groupes et alternateurs .................................................. 8 Tableau 2: Tableau des éléments du coffret du séparateur ............................................ 27 Tableau 3: Liste des paramètres du système................................................................. 29 Tableau 4: Liste des alarmes et détection des défauts ................................................... 29 Tableau 5: Cahier de suivi du séparateur DDO n°1 ...................................................... 33 Tableau 6: Listes des pannes fréquentes....................................................................... 34 VIII Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II PREAMBULE L’Institut Supérieur de Génie Electrique du Burkina-Faso (ISGE-BF) est un établissement d’enseignement supérieur professionnel et scientifique situé à la ZAD II sur la circulaire du SIAO boulevard Tansoba n˚2072. Il a été créé à l’initiative de dix-huit (18) entreprises du secteur de l’énergie et des télécommunications, regroupées autour de la Chambre de Commerce et d’Industrie du Burkina Faso (CCI-BF). L’Institut Supérieur de Génie Electrique du Burkina-Faso (ISGE-BF) a ouvert ses portes en Octobre 2003 suivant la loi n˚10 /920ADP du 15 Décembre 1992 et a pour vocation la formation de haut niveau en génie électrique, répondant ainsi aux besoins des entreprises. Grâce au partenariat entre la Chambre de Commerce et de l’Industrie du Burkina-Faso (CCI-BF) et celle de Rouen en France l’ISGE-BF bénéficie de l’assistance technique de l’Ecole Supérieure d’Ingénieurs en Informatique et Génie Electrique (ESIGELEC) de Rouen. Les filières de formation actuellement disponibles à l’ISGE-BF sont les suivants : • Electricité industrielle ; • Réseaux informatiques et télécommunication ; • Maintenance industrielle. L’ISGE délivre de nos jours trois Diplômes distincts, à savoir : • Le Diplôme de Technicien Supérieur (DTS) ; • Le Diplôme d’Ingénieur de Travaux (DIT) ; • Le Diplôme d’Ingénieur de Conception (DIC) dont le cycle a été ouvert en 2016. L’ISGE-BF propose des formations de haut niveau destinées aux bacheliers des séries techniques et scientifiques : C, D, E, F2, F3, H. Ces formations, d'une durée de deux ans, visent à préparer les étudiants aux rôles de cadres ou de chefs d'équipe en entreprise. Elles sont dispensées soit en formation initiale (cours du jour), soit en formation continue (cours du soir). La formation d'ingénieur de travaux, quant à elle, est réservée aux titulaires d'un diplôme de niveau BAC+2 (BTS, DUT ou équivalent) dans le domaine du génie électrique. Elle regroupe les filières suivantes : Ingénierie de Système Electrique (ISE), Réseau Informatique et Télécommunication (RST) et Maintenance de Système Industriel (MSI). L'objectif de cette formation académique est de permettre aux apprenants d'acquérir les IX Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II connaissances et les compétences nécessaires pour exercer le métier d'ingénieur en génie électrique. En ce qui concerne les cycles d'Ingénieur de Conception, les filières actuellement proposées sont le Génie des Systèmes Electriques (GSE) et le Génie des Systèmes Numériques (GSN). L'admission à la formation du cycle d'Ingénieur de Conception se fait par le succès à un test d'entrée pouvant donner droit à une bourse. Cette formation, d'une durée de trois ans, a accueilli sa première promotion en 2019. Le déroulement de chaque formation comprend une phase théorique axée sur le transfert des connaissances à travers des cours théoriques, ainsi qu'une phase pratique qui implique la réalisation d'un stage en entreprise, suivi de la rédaction d'un rapport ou d'un mémoire. C’est dans ce sens que nous avons effectué un stage de deux (02) mois à la centrale thermique Bobo II, portant sur l’étude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II. X Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II INTRODUCTION GENERALE L’énergie électrique joue un rôle fondamental et essentiel dans le développement et le fonctionnement d’un pays. Son importance se manifeste à plusieurs niveaux, tant sur le plan économique que social et environnemental. Il est donc impérieux pour le pays de bénéficier d’installations industrielles aptes à générer une quantité considérable d’énergie électrique. C’est dans cette perspective que la Société Nationale d’Electricité du Burkina (SONABEL) assume cette responsabilité en exploitant ses centrales thermiques, solaires et hydroélectriques, ainsi qu’en établissant des interconnexions avec les pays notamment la Cote d’Ivoire et le Ghana. Il convient de souligner que la production d’énergie thermique à partir du diesel demeure la plus développée au Burkina Faso. La centrale de Bobo II est un exemple. C'est au sein de cette centrale que nous avons effectué notre stage, et notre étude s'est portée sur les séparateurs DDO (Distillated Diesel Oil). Nous avons choisi d'étudier spécifiquement ces équipements car ils jouent un rôle essentiel dans le processus de production d'énergie électrique au sein de la centrale. Leur fonction de purification et de clarification est cruciale pour garantir des caractéristiques idéales au combustible afin d'assurer une combustion efficace. Dans l'intention de mener à bien la rédaction du présent document, nous procéderons tout d'abord à une exposition de la structure d’accueil. Ensuite, nous aborderons un second volet qui traitera des généralités sur les séparateurs centrifuges. Par la suite, une troisième partie sera consacrée à l'étude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique de Bobo II. Enfin, nous conclurons en dressant le bilan de stage. 1 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II CHAPITRE 1 CHAPITRE 1 : Présentation de la structure d’accueil 2 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Introduction La SONABEL société étatique, a été créée le 14 avril 1995 en tant que la compagnie nationale d’électricité du Burkina Faso. Son siège social est situé à Ouagadougou, plus précisément au 55 Avenue de la Nation. La société dispose de plusieurs services répartis sur l’ensemble du territoire national afin d’accomplir sa mission principale qui consiste à produire, transporter et distribuer l’énergie électrique au Burkina Faso. Dans la suite de notre travail, nous aborderons de l’historique de la SONABEL, ses activités, son organigramme, ses missions, et nous présenterons la centrale thermique de Bobo II. 1.1 Historique Avant de devenir un Etablissements Public à Caractère Industriel et Commercial (EPIC) en 1976, la SONABEL a subi de nombreuses transformations tant au niveau de sa structure financière (capital) que de sa dénomination. Elle a été successivement appelée Energie de l’Afrique Occidentale Française (ENERGIE AOF), Société Africaine d’Electricité (SAFELEC), et Société Voltaïque d’Electricité (VOLTELEC). Voici quelques dates importantes qui retracent l’histoire de cette structure : ➢ En 1954, l’énergie AOF, une société privée française, a commencé ses activités de production et de distribution d’énergie électrique à Ouagadougou et à BoboDioulasso respectivement en février et octobre. ➢ Le 05 mars 1956, l’activité a été étendu à la distribution d’eau dans les deux villes ; ➢ En 1960, toutes les activités ont été reprise par la Société d’Economie Mixte Multinationale SAFELEC avec un capital de 150 millions de francs CFA. Aucune somme n’a été répartie entre la Caisse Centrale de Coopération Economique (CCCE), actuelle Agence Française de Développement (AFD) d’une part, la Haute-Volta, le Niger, la Mauritanie et divers actionnaires privés, d’autre part ; ➢ Le 06 septembre 1968 la SONABEL est transformée en une société anonyme de droit voltaïque d’Electricité (VOLTELEC) avec un capital social d’un million de francs CFA reparti entre la CCCE, la SAFELEC et des personnalités voltaïques ; ➢ En 1970, La VOLTELEC cesse sa distribution d’eau au profit de la Société Nationale des Eaux (S.N.E), actuellement connu sous le nom d’ONEA ; 3 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II ➢ Le 15 septembre 1976, la VOLTELEC devient un Etablissement Public à Caractère Industriel et Commercial (E.P.I.C) avec un capital de 1 387 628 francs CFA. La même année par l’ordonnance décret n° 76/ 344/PRESS/MTP/URB, elle obtient l’exclusivité de la production, du transport et de la distribution de l’électricité ; ➢ En Août 1984, suite au changement de nom du pays avec l’avènement du Conseil National de la Révolution (CNR), la VOLTELEC est renommée à Société Nationale d’Electricité du Burkina (SONABEL) ; ➢ Le 14 avril 1976 par le décret n° 95/160/PRESS/MICM/TPHU, la SONABEL a changé de statut juridique en passant sous la forme Etablissement Public à Caractère Industriel et Commercial à celui de société d’Etat ; ➢ Le 31 décembre 1997, les statuts de la SONABEL sont approuvés en tant que Société d’Etat, conformément au décret n°97- 599/PRESS/PM/MEM/MCIA de ; ➢ En 1998, le sous-secteur de la production de l’électricité est ouvert au privé ; ➢ Le 04 juillet 2001 la loi n°012-2011/AN de la 04/07/2011 est voté par l’Assemblée Nationale, autorisant la privatisation de la SONABEL. Cependant, ce processus sera ultérieurement abandonné ; ➢ En 2004, la SONABEL compte 55 centres électrifiés ; ➢ En 2007, le capital de la SONABEL s’élève à 46 milliards de FCFA (équivalent à 70,77 millions d’euros) ; ➢ En 2011, la SONABEL emploie 1530 agents ; ➢ Au 15 juillet 2013, le capital de la SONABEL passe à 63 milliards 308 million 270 francs CFA comparé à 46 milliards de FCFA en 2007 ; ➢ A la fin de l’année 2015, la SONABEL d’une puissance d’exploitation cumulée de 275 MW résultant de la production thermique et hydroélectrique ; ➢ En juin 2014, la Banque Mondiale approuve un financement de 85 millions de dollars pour le développement des infrastructures d’électricité et agricoles du pays. La SONABEL bénéficie également d’une assistance technique pour moderniser sa base de client et étendre son réseau ; ➢ En mai 2016, en réponse aux fréquentes coupures d’électricité perturbant la distribution de l’électricité dans le pays, le gouvernement annonce être en 4 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II processus de sélection d’un prestataire pour la construction de cinq centrales solaires photovoltaïques dans le pays ; ➢ 29 novembre 2017, la centrale solaire photovoltaïque de Zagtouli a été inauguration par le président français Emmanuel Macron et son homologue Burkinabè Roch Marc Christian Kaboré. Cette centrale mise en service en septembre de la même année, est la première centrale solaire du Burkina et la plus grande de toute l’Afrique de l’Ouest. Elle est prévue couvrir 5% des besoins électriques du pays. 1.2 Activités principales de la SONABEL Les activités principales de la SONABEL comprennent la production d’électricité, l’importation, le transportation la distribution et la commercialisation, ainsi que les activités d’appui. Pour assurer ces activités la SONABEL est structurée en dix grandes directions ; ✓ La direction des études, de la planification et de l’ingénierie ; ✓ La direction de la production ; ✓ La direction du transport et des mouvements d’énergie ; ✓ La direction des ressources humaines ; ✓ La direction financière et de la comptabilité ; ✓ La direction de la distribution ; ✓ La direction commerciale et de la clientèle ; ✓ La direction des marchés et du patrimoine ; ✓ La direction des grands projets ; ✓ La direction des systèmes d’information. 1.3 Organigramme général de la SONABEL La société est dirigée par un Directeur Général et supervisée par un conseil d’administration dont le président est à sa tête. L’organigramme de la SONABEL cidessous illustre la structure de direction de la société. 5 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Conseil d’Administration Direction Général Conseillers Techniques Assistante de Direction Département Normalisation Département Communication Environnement et Qualité et Relations Publiques Département Recherche et Département Audit Développement Interne Département Juridique Département Sécurité Secrétariat Général Directio Direction, n des Commerciale Etudes de la et de la Direction de la Distribution Marchés et du Direction des Patrimoine Grands Direction des Projets Clientèle Planifica tion et de Direction du Direction Direction des Direction des l’Ingénie Transport et de la Finances et Ressources rie des Production de la Humaines Mouvements d’Energie Direction des Systèmes Informations Comptabilité Figure 1: Organigramme général de la SONABEL 6 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 1.4 Missions de la SONABEL La SONABEL, conformément à ses statuts a pour mandants effectuer toutes les opérations de production et de transport de l’énergie électrique. Elle est également chargée de manière exclusive de la distribution, de l’importation et l’exportation de l’énergie électrique sur l’ensemble du territoire national. De plus, elle peut entreprendre toutes les opérations industrielles, commerciales, financières, mobilières et immobilières qui sont liées à ses activités ou qui favorisent son développement. En résumé, la SONABEL est une société d’Etat qui a reçu des autorités, les missions principales suivantes : la production, le transport et la distribution de l’énergie sur l’ensemble du territoire national ainsi que l’achat, l’importation et l’exportation d’énergie électrique. Elle contribue également au développement industriel et économique du pays, tout en cherchant à rentabiliser les capitaux qui lui sont confiés ou quelle génère ellemême. 1.5 La centrale thermique de Bobo II 1.5.1 Historique La centrale thermique Bobo II est située dans le quartier Lafiabougou, sur la route de Banfora. Elle relève du Département Production Thermique des centres extérieurs, qui est une entité de la Direction de la Production. Cette centrale thermique a été érigée dans le but de répondre à la demande croissante en énergie électrique du Réseau National Interconnecté (RNI). Dotée de deux bâtiments abritant les groupes diesel, elle abritait initialement cinq groupes de marque MAN-B&W dans son ancienne section. Cependant, en raison du vieillissement du parc et de la demande croissante en énergie, la SONABEL a dû investir dans des groupes plus performants. L'introduction de quatre groupes MAN de puissances plus élevées a été réalisée dans la nouvelle section de la centrale, propulsant ainsi la production de Bobo II avec un total de neuf groupes en opération. 1.5.2 Les phases de constructions de la centrale ❖ Entre 1987 et 1989 les groupes n°1 et n°2 (G1 et G2) de type 18V 28/32H et d’une puissance d’exploitation de 3.5 MW ont été mis en service ; ❖ En 1995, on assista à la mise en service des groupes n°3 et n°4 (G3 et G4) de type 18V 28/32H et d’une puissance d’exploitation respective de 3.5 MW et 3 MW ; 7 ZONGO Thierry Wêndtôe CONSIGNE JJXLL Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II ❖ En 1998, le groupe n°5 (G5) de type 18V 28/32H et d’une puissance d’exploitation de 3 MW a été mis en service ; ❖ Les 22 et 23 janvier 2015 ont marqué la mise en service des groupes n°6 et n°7 (G6 et G7) tous d’une puissance d’exploitation de 11 MW chacun et de type 12V48/60B ; ❖ Enfin le 27/02/2015 et 02/03/2015 sont les dates respectives de la mise en service des groupes n°8 et n°9 (G8 et G9) de type 12V48/60B et d’une puissance d’exploitation de 11 MW chacun. Le tableau ci-dessous illustre les différentes marques et caractéristiques des groupes et MOTEUR alternateurs. G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 MARQUE MANB&W MANB&W MANB&W MANB&W MANB&W MAN MAN MAN MAN TYPE 18V 28/32H 18V 28/32H 18V 28/32H 18V 28/32H 12V 48/60B 12V 48/60B 12V 48/60B 12V 48/60B N0 SERIE 20227 20373 20901 18V 28/32 H 20902 21429 1135635 1135634 1135650 VITESSE(tr /mn) PUISSANC E (kW) ANNEE FABRICATI ON ANNEE SERVICE MARQUE 750 750 750 750 750 500 500 500 113564 9 500 3960 3960 3960 3960 3960 12600 12600 12600 12600 1986 1989 1994 1994 1998 2014 2014 2014 2014 14/12/19 87 LEROY SOMER 09/12/19 89 LEROY SOMER 25/02/1 995 ABB 22/03/ 1995 ABB 08/10/19 98 LEROY SOMER 22/01/20 15 JEUMON T ELECTRIC 01/04/20 15 JEUMON T ELECTRIC 27/02/20 15 JEUMON T ELECTRIC TYPE PA160G9 5_65 157025_ 1 5,5 ISA58S65 _BP 161361_ 1 5,5 AMG80 0XL8 107474 /2001 5,5 AMG8 YL8 10747 4/2001 5,5 LSA58565 _P 165038_1 5,5 S16348_ M10 JEGSY 140S12 11 S16348_ M10 JEGY 140S12 11 S16474_ M10 JEGY 140S12 11 02/03/ 2015 JEUMO NT ELECTR IC S16474 _M10 JEGY 140S12 11 4.760 4.760 4.750 4.750 4.780 15.309 15.309 15.309 15.309 3800 3800 3800 3800 3800 12252 12253 12254 12255 3500 3500 3500 3000 3000 11000 11000 11000 ALTERNATEUR NO SERIE TENSION (kV) Puissance (KVA) PUISSANC E MAXI(KW) CONSIGNES 11000 Tableau 1: Caractéristiques des groupes et alternateurs 8 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Les images présentées ci-dessous représentent les différentes salles de machine abritant les groupes électrogènes au sein de la centrale. Figure 2 : Locaux des machines G1 à G5 Figure 3: Vue arrière de la centrale 9 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 1.5.3 Organigramme et structure hiérarchique de la centrale Chef de Service Division Division Maintenance Maintenance Electrique Mécanique Division Laboratoire Division Exploitation 2 Sections Electriques Electriciens 4 Sections 4 Sections Section Mécaniques d’Exploitations Commis et Magasin Mécaniciens Exploitants Magasinier Dépoteur Laborantins Commis Manœuvres Manœuvres Manœuvres Secrétaire Standard Figure 4: Organigramme de la centrale thermique de Bobo II L’organigramme présenté ci-dessus met en évidence les différentes divisions suivantes : ✓ La Division Exploitation : • Responsable de l’exploitation quotidienne des équipements de la centrale, y compris le démarrage et l’arrêt des groupes de production ; • L’élaboration des demandes d’interventions ; • Le traitement des incidents survenant pendant le fonctionnement des équipements ; • La mise en service des auxiliaires nécessaires. ✓ La Division Maintenance Mécanique : • Assure la maintenance préventive et curative des équipements mécaniques de la centrale y compris les interventions en cas de pannes mécaniques ; 10 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II • L’élaboration du planning d’entretien des équipements mécaniques ; • La gestion des stocks de pièces de rechange mécaniques. ✓ La Division Maintenance électrique : • Responsable de la maintenance préventive et curative de la partie électrique de la centrale c’est-à-dire, les équipements électriques de la centrale, les installations et les interventions en cas de pannes électriques ; • L’élaboration du planning annuel d’entretien des équipements électriques ; • Le suivi des pièces électriques ; • La modification et la conception des circuits électrique s’il y’a lieu. ✓ La Division Laboratoire : • Responsable de l’analyse des combustibles avant le dépotage ; • Le traitement des eaux de refroidissement des groupes et d’alimentation des chaudières ; • L’analyse des huiles de lubrification des moteurs ; • L’élaboration des rapports d’analyse. ✓ • La section commis et magasin : Les commis gèrent et contrôlent le niveau du combustibles (fuel, DDO) de la centrale ; • Ils sont chargés aussi de relever la puissance produite et consommée par la centrale en plus de la consommation de la ville de Bobo. La section magasin est chargé de : • Gérer les différents stocks de matériels mécaniques et électriques. ; • Elle contrôle aussi la sortie de ces différents matériels. Chaque division a des responsabilités spécifiques liées à son domaine d’expertise dans le fonctionnement et la maintenance de la centrale. Conclusion Nous avons exposé dans ce chapitre la SONABEL en générale, et la centrale thermique de Bobo II en particulier. Il est à noter que la centrale est un service structuré selon les 11 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II normes de la direction générale, dans le but d’assurer une gestion optimale de ce service. Au prochain chapitre, nous aborderons les généralités sur les séparateurs centrifuges. 12 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II CHAPITRE 2 CHAPITRE 2 : Généralités sur les séparateurs centrifuges. 13 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Introduction Les séparateurs DDO jouent un rôle crucial dans le processus de production d'énergie électrique à la centrale thermique Bobo II. Ils revêtent une importance capitale pour le démarrage et l’arrêt des groupes de production. En l'absence d'un séparateur DDO, la centrale serait tout simplement inutilisable. Dans ce chapitre, nous traiterons des aspects généraux concernant les séparateurs centrifuges. 2.1 Généralités Pratiquement tous les secteurs de l’industrie tels que l'agro-alimentaire et les boissons, l'industrie chimique, le secteur pharmaceutique, la production d'huiles et d’énergie, rencontrent des fonctions de séparation de liquide et de solides à une étape donnée de leurs procédés de fabrication. L’idée de base de la centrifugeuse repose sur le fonctionnement d’une cuve de sédimentation, dans laquelle les particules, les sédiments et les solides tombent progressivement au fond, et les phases liquides de différentes densités se séparent sous l’effet de la gravité. Cependant, ce processus de clarification est extrêmement lent et ne peut satisfaire les besoins de l’industrie en résultats rapides et contrôlables. L’idée générale des centrifugeuses est donc d’assurer une séparation mécanique rapide et en continu des solides et des liquides, afin de répondre aux besoins des procédés industriels modernes. Schématiquement, une centrifugeuse est une cuve de sédimentation dont la base est enroulée autour d’un axe central. Sous l’effet de la mise en rotation de cet ensemble, l’effet de la gravité est rapidement remplacé par une force centrifuge contrôlable qui peut être jusqu’à 10 000 fois supérieure. Cette force permet alors de séparer les liquides des autres liquides et des solides, avec efficacité et précision et de manière facile à contrôler. Il existe plusieurs types de séparateurs centrifuges généralement utilisés dans la séparation industrielle. ➢ Les décanteurs centrifuges sont généralement utilisés pour des concentrations les plus élevées en matières solides, dont les tailles des particules sont plus importantes. ➢ Les séparateurs centrifuges à disques, quant à eux, sont idéaux pour de nombreuses fonctions de séparation impliquant des concentrations de matières 14 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II solides plus faibles et des tailles de particules et de gouttelettes plus petites. Ceci s’applique à la fois à la séparation liquide-liquide et liquide-solide. Les séparateurs peuvent être classés en trois configurations différentes en tant que purificateurs, concentrateurs et clarificateurs en fonction de leurs zones d’application. o Les clarificateurs nettoient les solides indésirables et obtiennent un produit propre et exempt de sédiments en séparant les mélanges solides-liquides. o Les purificateurs sont conçus pour séparer les mélanges liquides-liquidessolides. o Les concentrateurs sont conçus pour séparer les mélanges liquidesliquides les uns des autres et pour ajuster la concentration de la phase lumineuse à la valeur désirée. Les fonctions de séparation les plus difficiles peuvent souvent comporter trois phases, alors que la différence de densité des phases liquides à séparer est faible et que les particules à séparer sont de très petite taille. Dans de telles applications, aucune technologie ne peut concurrencer la technologie des séparateurs centrifuges à disques. Figure 5: Types d’équipements généralement utilisés pour la séparation des solides 15 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 2.2 Les éléments constitutifs du séparateur L'unité de séparation de base comprend : • Un séparateur ; • Du matériel auxiliaire y compris une armoire de commande ; • Des équipements optionnels tels que vanne papillon, détecteur de vibrations, etc. 2.3 Principe de fonctionnement du séparateur Un séparateur centrifuge à disques sépare les solides d’une ou deux phases liquides en continu, grâce à des forces centrifuges extrêmement élevées. Lorsqu’elles sont soumises à de telles forces, les particules solides les plus denses se trouvent plaquées contre la paroi du bol en rotation, alors que les phases liquides, moins denses, forment des couches internes concentriques. La zone de rencontre de ces deux phases liquides différentes est appelée l’interface. Cette interface peut évoluer aisément pour garantir une efficacité maximale de séparation. L’ajout de plaques spéciales, “l’empilement de disques”, fournit une surface de sédimentation supplémentaire, ce qui contribue à accélérer de manière importante le processus de séparation. C’est grâce à la configuration, à la forme et à la conception particulière de ces plaques qu’un séparateur centrifuge à disques est en mesure d’effectuer la séparation en continu d’une grande variété de différents solides, d’un ou deux liquides. La phase de solides concentrés formée par les particules peut être évacuée en continu, par intermittence ou manuellement, en fonction du type de centrifugeuse et de la quantité de solides concernée par l’application spécifique. La ou les phases liquides clarifiées sont évacuées près de l’axe du rotor, dans la zone de sortie en haut du bol. Les liquides s’écoulent alors dans des chambres séparées. Chaque phase liquide séparée est alors extraite du bol sous l’effet de la gravité ou à l’aide d’une turbine centripète (dispositif spécial de pompage). Les chambres peuvent être séparées dans des dispositifs distincts, afin d’éviter les risques de contamination croisée. Les séparateurs centrifuges à disques comportent généralement quatre sections principales. 16 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II ➢ Zone d’alimentation : La zone d’alimentation accélère le liquide jusqu’à atteindre la vitesse du bol. Une zone d’alimentation correctement conçue permet de s’assurer que l’alimentation des solides et liquides ne subit aucune dégradation ou n’est affectée en aucune manière. Une bonne conception d’alimentation permet également d’éviter la création de mousse, réduit les forces de cisaillement du produit, minimise les augmentations de température et évite les turbulences de séparation dans le bol. ➢ Zone de l’empilement des disques : La clé pour assurer de bonnes performances de séparation réside dans l’efficacité de l’empilement des disques, cœur même du séparateur centrifuge. La conception du disque est donc cruciale. ➢ Section de décharge du liquide : Une fois séparé, le liquide doit souvent être évacué du séparateur centrifuge le plus délicatement possible. Dans certaines applications, il est important de contenir la remontée en oxygène au minimum ; il faut également éviter les augmentations de température dans le liquide, afin d’empêcher d’éventuels problèmes dans la suite du procédé. ➢ Section de décharge des solides trois procédés de base permettent d’évacuer les solides des séparateurs centrifuges à disques : o Décharge des solides en continu, les solides et le liquide étant évacués par des buses en périphérie ; o Décharge des solides par intermittence, dans laquelle les solides collectés sont évacués à des intervalles contrôlés grâce à un système soigneusement conçu qui ouvre les ports en périphérie du bol ; o Évacuation manuelle, la machine étant arrêtée et le bol ouvert afin d’évacuer manuellement les solides collectés. 17 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Figure 6: Technologie des séparateurs centrifuges à disques Conclusion Il est évident que l’efficacité générale d’un séparateur centrifuge à disques au sein même d’une ligne de production dépend fortement de nombreux autres systèmes et équipements auxiliaires. 18 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II CHAPITRE 3 CHAPITRE 3 : Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 19 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Introduction Au sein de la centrale thermique de Bobo II, le démarrage des groupes thermiques diesel s'effectue avec du DDO (Distillated Diesel Oil), choisi en raison de ses propriétés d'inflammation facile et de combustion plus propre. Cette sélection permet d'assurer un démarrage rapide et efficace des moteurs. Une fois le groupe en fonctionnement et la production assurée, le HFO (Heavy Fuel Oil) est utilisé pour optimiser l'efficacité énergétique et obtenir des performances optimales. Cependant, lors de la phase d'arrêt du groupe, il est préférable de revenir au DDO. Cette transition vers le DDO lors de l'arrêt permet une cessation plus rapide et sécurisée du moteur, réduisant ainsi les risques de dysfonctionnement et de dommages potentiels aux composants. C'est donc pour des raisons de sécurité et de préservation des équipements que le DDO est employé à la fois pour le démarrage et l'arrêt des groupes thermiques au sein de cette centrale. Il convient de noter que, préalablement à l'injection du combustible dans le moteur, le DDO est soumis à un processus de traitement afin d'éliminer ses impuretés et l'eau qu'il contient. Cette opération de traitement est réalisée par le biais de deux séparateurs de type S 936, fabriqués par la marque Alfa Laval, qui sont installés au sein de la centrale pour assurer cette fonction de purification. 3.1 Fonctionnement du système Lors de l'arrivée du combustible à la centrale, fourni par la SONABHY (société nationale burkinabè d'hydrocarbure), il est soumis à des analyses par les laborantins pour vérifier s'il correspond aux caractéristiques normalisées requises pour le bon fonctionnement des groupes. Ces caractéristiques comprennent la viscosité testée à 37,8°C, qui doit être inférieure ou égale à 6 cSt, la densité testée à 15,6°C, qui doit se situer entre 0,92 et 0,99 kg/dm³ maximum. Si ces conditions sont respectées, le combustible est alors réceptionné et stocké dans des cuves de stockage. A partir des cuves, le DDO est dirigé vers les séparateurs à l'aide de pompes de transfert et d'alimentation afin de subir une séparation par centrifugation. 3.1.1 Disposition du système La figure ci-dessous illustre le trajet du circuit combustible depuis son point d'entrée jusqu'à sa sortie à travers l'ensemble du séparateur. 20 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Figure 7: trajet combustible du point d’entrée à sa sortie sur l'ensemble du séparateur. 21 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 3.1.2 Démarrage du cycle Le procédé commence par le démarrage de la pompe d'alimentation, du séparateur et du réchauffeur. La sonde de température (TT) et la sonde de vitesse (ST) envoient des signaux à l'unité de commande EPC-60 en continu. Lorsque le séparateur atteint la vitesse appropriée (3000 tr/min) et une température correcte, une chasse de boues est déclenchée pour s'assurer que le bol est vide. L'unité de commande commence alors le cycle de traitement. La vanne d'inversion dirige le combustible vers la conduite de recirculation. L'eau de conditionnement est ajoutée dans le bol du séparateur jusqu'à ce que la sonde de pression à la sortie combustible détecte la pression et envoie un signal à l'unité de commande. L'unité de commande enregistre la durée de l'adjonction d'eau. Cette valeur de référence de débit de l'eau sert par la suite à calculer la quantité correcte d'eau de conditionnement et de déplacement à ajouter. Le séparateur effectue une chasse. 22 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II À l'aide du débit calculé dans le paragraphe 2 ci-dessus, l'unité commande à l'électrovanne de s'ouvrir de façon à ce que la quantité correcte d'eau de conditionnement soit ajoutée dans le bol du séparateur. La vanne d'inversion s'ouvre pour que le combustible soit envoyé dans le bol du séparateur. Une fois la pression à la sortie combustible détectée, le détecteur de pression (PT) envoie un signal à l'unité de commande. L'unité de commande calcule et enregistre le temps qu'il a fallu pour ajouter le combustible dans le bol. Le procédé de nettoyage est en cours. Le combustible non traité est envoyé vers le séparateur et le combustible propre quitte le séparateur en étant pompé. 3.1.3 Chasse Le séparateur effectue une chasse au bout d'une durée déterminée. La séquence suivante se déroule : La vanne d'inversion passe en recirculation de combustible. A l'aide du débit calculé l'unité de commande signale à l'électrovanne de s'ouvrir de façon à ce que de l'eau de déplacement soit ajoutée pour pousser le combustible vers la pile de disques. 23 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Après écoulement de la durée calculée pour l'adjonction de l'eau de déplacement, le séparateur effectue une chasse. L 'eau de conditionnement est ensuite ajoutée, et un nouveau cycle de séparation commence. 3.1.4 Teneur en eau accrue Si le détecteur d'eau détecte une teneur en eau accrue dans le combustible, les opérations suivantes sont déclenchées : Le robinet de purge d'eau (V5) s'ouvre pendant quelques secondes. Il se referme ensuite et le signal du détecteur est évalué. S'il existe encore une augmentation de la teneur en eau, le robinet de purge s'ouvre à nouveau. Si la teneur en eau est encore élevée après cinq ouvertures du robinet de purge, une chasse est déclenchée. Si la teneur en eau a baissé, le cycle de séparation reprend normalement. 24 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Les schémas ci-dessous illustrent la séquence de démarrage du séparateur régie par l’EPC-60 (l’automate du séparateur chargé de recevoir des informations sur l’état du séparateur, les afficher pour la lecture de l’opérateur et d’ordonner des commandes si nécessaires.) Appuyer sur Séparation Non Bol démonté ? Oui Assemblage effectué selon le manuel ? Non Immobilisation Oui Non Bol nettoyé ? Aller à commencer sans étalonnage Oui Aller à commencer par un étalonnage Figure 8: Démarrage du procédé 3.2 Unité de commande EPC-60 3.2.1 Définition et rôle de l’EPC-60 L'unité de commande EPC-60 est un automate qui supervise l'ensemble du fonctionnement du système pendant le processus de séparation. Son rôle consiste à 25 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II commander et à contrôler l'intégralité du système lors du démarrage, du fonctionnement et également de l'arrêt. Elle assure aussi la communication entre le séparateur et l'utilisateur à travers l’Interface Homme-Machine (IHM). 3.2.2 Principe de fonctionnement de l’EPC-60 L’unité de commande EPC-60 fonctionne de la manière suivante : ➢ Contrôle de l’aptitude du séparateur à être démarré ; ➢ Mise en marche et arrêt des différents éléments du séparateur (réchauffeur, séparation, etc.) ; ➢ Calcul du temps de chasse et procédure de chasse ; ➢ Affiche les alarmes et détecte les défauts ; ➢ Affiche les différentes pressions et températures ; ➢ Signalisation des éléments actifs (vert) et en défaut (rouge) avec des voyants Figure 9: coffret EPC-60 du séparateur DDO Alpha Laval 26 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II N° Désignations 1 Automate EPC-60 2 Transformateur monophasé 250VA 3 Redresseur 4 Barrette de terre 5 Disjoncteur moteur 6 Interrupteur sectionneur 7 Disjoncteur magnéto thermique 8 Bornier de connexion Rôles Permet de commander et contrôler tout le fonctionnement du système lors du processus de séparation. Permet d’abaisser la tension du primaire 400V à 24V au secondaire. Dispositif qui permet de transformer les 24V AC en 24V DC pour alimenter le circuit de commande. Permet de créer une coupure de la mise à la terre pour effectuer des tests de mesure. Assure la protection du moteur électrique en cas de surcharge ou de court-circuit. Il sert de commande manuelle pour pouvoir isoler le circuit de son alimentation quand le courant électrique n’est pas coupé en amont. Il permet de détecter et d’interrompe le courant électrique en cas de surcharge ou de court-circuit Permet de relier les conducteurs au reste de l’alimentation. Tableau 2: tableau des éléments du coffret du séparateur 27 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Figure 10: Schéma de puissance du séparateur DDO Alpha Laval 3.3 Paramétrage du système Le réglage des paramètres permet de définir différents points de consigne dans le respect des valeurs minimales et maximales autorisées pour chaque paramètre. Certains de ces éléments sont spécifiques au système et ne doivent en aucun cas être modifiés sans réserve. Par conséquent, le réglage des paramètres est protégé. Voici la liste de quelques paramètres mémorisés par l’unité de commande EPC-60 28 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Tableau 3: Liste des paramètres du système 3.4 Alarmes et détection de défauts Le séparateur et son équipement auxiliaire sont supervisés par le système de commande EPC-60. Si l'un des éléments du système ne remplit pas les fonctions attendues, une alarme par un témoin d'alarme clignotant sur le panneau de commande se déclenche et, une intervention de l'opérateur est requise. Tableau 4: Liste des alarmes et détection des défauts 29 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Figure 11: Schéma des alarmes sur l’ensemble du séparateur 3.5 Maintenance du séparateur La maintenance est un ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d’assurer un service déterminé. Elle a pour fonction, d’assurer une disponibilité maximale des équipements et installations de production, à un coût optimal et dans des meilleures conditions de qualité, de sécurité et de personnel et de protection de l’environnement. La maintenance vise à : ➢ Assurer la durée de vie des machines ; ➢ Améliorer la qualité de production ; ➢ Assurer la disponibilité des machines ; ➢ Améliorer la fiabilité des machines ; ➢ Réduction du nombre de panne et de défaillance. 3.5.1 Les différents types de maintenance Deux concepts fondamentaux de la maintenance sont identifiés : la maintenance préventive et la maintenance corrective. ➢ La maintenance préventive : elle est l’ensemble des activités réalisées selon des critères prédéterminés, dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance d’un bien ou la dégradation d’un service rendu. Elle comporte : 30 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II o La maintenance préventive conditionnelle : Elle se traduit par une surveillance des points sensibles de l’équipement, exercée au cours de visites préventives. Ces visites soigneusement préparées, permettent d’enregistrer un degré d’usure, un jeu mécanique, une température, une pollution, ou tout autre paramètre qui puisse mettre en évidence l’imminence d’une défaillance. o La maintenance préventive systématique : Elle se traduit par l’exécution sur un équipement, à date planifiées (ou à volume prédéfini d’unité d’usage atteint), d’interventions dont l’importance peut s’échelonner depuis le simple remplacement de quelques pièces jusqu’à la révision générale. La maintenance systématique se pratique quand on souhaite procurer à un équipement une sécurité de fonctionnement quasi absolue en remplaçant suffisamment tôt les pièces ou organes victimes d’usures ou de dégradations. ➢ La maintenance corrective : Elle est l’ensemble des activités réalisées après défaillance d’un bien ou dégradation de sa fonction, afin de lui permettre d’accomplir, au moins provisoirement une fonction requise. La remise en état peut prendre deux formes : le dépannage ou la réparation. o Dépannage : C’est l’action de remettre un bien dans un état de fonctionnement provisoire. o Réparation : C’est l’action de restituer ses qualités initiales à un équipement. Elle peut prendre plusieurs formes. Elle permet la remise en état d’une machine de façon durable, d’un équipement usagé ou immobilisé à la suite d’un accident, ou dégradé, n’assurant plus dans des conditions acceptables la fonction qui est la sienne. Elle doit donc satisfaire à deux exigences : La sécurité d’exploitation, et la Fiabilité. 31 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Figure 12: Option de maintenance 3.5.3 Entretien périodique prévues par Alpha Laval Alpha Laval propose un entretien périodique (préventif) dans le but de réduire les risques d'arrêt ou de panne imprévus. Un journal périodique de maintenance a été mis en place pour faciliter la maintenance de la centrifugeuse. ❖ Une inspection (révision générale du bol du séparateur) toutes les 4000 heures de fonctionnement soient 6 mois en démontant le bol et remplacé les joints du bol ainsi que les joints d’étanchéité du dispositif d’alimentation/évacuation ; ❖ Une révision générale du séparateur (y compris le bol, l’alimentation/évacuation et le dispositif) toutes les 12000 heures de fonctionnement soient 18 mois. Les joints, les roulements, les blocs de friction et la courroie plate du séparateur sont remplacés. Elle consiste aussi a inspecté puis réviser le système d’entrainement et d’embrayage. ❖ Une vidange de l’huile 4000 heures au minimum une fois par an lorsque le nombre total d’heures de service est inférieur à 4000 heures/an. Un guide d’entretien a été mis élaborer par Alpha Laval (annexe 5). 32 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II 3.5.4 Maintenance appliquée aux séparateurs DDO ➢ Maintenance préventive appliquée Les mécaniciens de la centrale ont mis en place un cahier de suivi des séparateurs dans lequel sont consignées chaque semaine les observations faites. Le tableau présenté cidessous illustre le cahier de suivi du séparateur DDO n°1 sur une période d'environ 2 mois. 2520 Nombre d’heures de marche 18 Nombre total d’heure de marche 235 2520 2548 28 263 19/05/2023 26/05/2023 02/06/2023 09/06/2023 14/06/2023 2548 2570 2602 2632 2681 2570 2602 2632 2681 2718 22 32 30 49 37 285 317 347 396 433 - 28/06/2023 2718 2785 67 500 - Dates Ancien Index Nouvel Index 14/04/2023 2502 12/05/2023 Observations Rien à signaler Tableau 5: cahier de suivi du Séparateur DDO n°1 Il s'agit d'un moyen de maintenance préventive appliqué aux séparateurs, permettant de réaliser la vidange de l'huile après 1500 heures de fonctionnement. De plus, il y a l'inspection qui implique une révision complète du bol du séparateur, de l'alimentation (évacuation et dispositif d'eau de manœuvre), toutes les 4000 heures de fonctionnement ou tous les 6 mois. Les révisions consistent en l'entretien général du séparateur tous les 18 mois, soit 12000 heures de fonctionnement. ➢ Maintenance corrective appliquée Afin de mieux appréhender la nature des pannes récurrentes sur les séparateurs, nous avons répertorié les problèmes rencontrés par les techniciens. Notre démarche visait à classer ces pannes en vue d'identifier les aspects critiques à traiter pour améliorer la disponibilité de ces séparateurs. Les divers types de pannes identifiées sont les suivants : 33 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Pannes Conséquences Solutions Courroie défectueuse Pas de rotation du bol Changer la courroie Bague d’étanchéité entre le fond mobile et le Fuite dans le bol chapeau du bol défaillante Changer la bague d’étanchéité Pas de filtrage des particules Tamis filtrant écraser Changer le tamis filtrant Lourds Changer la tuyauterie Pression d’eau Arrêt du séparateur pour insuffisante défaut de pression Pression d’alimentation du Arrêt du séparateur pour DDO trop basse défaut de pression Bol colmaté Poussière dans le bol Nettoyer le bol Bloc de friction Pas de rotation transmise à Changer les blocs de Endommagé l’arbre du bol Frictions d’alimentation en eau ou colmater la brèche Changer la tuyauterie d’alimentation en DDO ou colmater la brèche Tableau 6: Listes des pannes fréquentes Dans le but d'appréhender de manière approfondie les pannes fréquentes sur les séparateurs, cette étude se focalise sur l’identification des problèmes observés par les techniciens. Notre objectif est de cerner les enjeux clés pour améliorer la disponibilité des séparateurs. Cette liste variée de problèmes nous guide vers des objectifs majeurs visant à : Améliorer la maintenance préventive : L'objectif serait de développer des protocoles de maintenance préventive spécifiques pour chaque composant défaillant, comme la courroie, la bague d'étanchéité, le tamis filtrant et les blocs de friction. L'accent serait mis sur la planification régulière des inspections, de la lubrification, du nettoyage et du remplacement périodique pour éviter les pannes. Optimiser les processus de dépannage d'urgence : L'objectif serait de développer des guides détaillés pour le personnel de maintenance afin de réagir rapidement et efficacement aux pannes inattendues. Ces guides pourraient inclure des étapes spécifiques 34 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II pour changer la courroie, la bague d'étanchéité, le tamis filtrant et les blocs de friction, ainsi que des procédures pour colmater les brèches et nettoyer le bol. Réduire les coûts d'exploitation : Minimiser les coûts associés aux réparations, aux pièces de rechange serait un objectif clé. Cette étude sur les pannes fréquentes des séparateurs met en évidence des objectifs clés visant à améliorer leur disponibilité, notamment par le biais de la maintenance préventive ciblée, de guides de dépannage efficaces et de stratégies de réduction des coûts opérationnels. Conclusion En somme, cette étude souligne l'importance du Distillated Diesel Oil (DDO) pour le démarrage, et l'arrêt des groupes thermiques à la centrale de Bobo II. L'utilisation stratégique du DDO, associée à un contrôle précis via l'unité de commande EPC-60 et une approche de maintenance préventive ciblée, contribue à garantir la sécurité, l'efficacité et la disponibilité des équipements. La mise en avant des pannes fréquentes et des objectifs de maintenance renforce l'importance de ces efforts pour une performance optimale et durable des séparateurs. 35 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II CHAPITRE 4 CHAPITRE 4 : Bilan de stage 36 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Introduction Le stage effectué à la centrale thermique Bobo II a été une opportunité précieuse pour acquérir une expérience pratique et approfondir nos connaissances dans le domaine de l'exploitation thermique. 4.1 Travaux effectués Durant notre stage à la centrale thermique Bobo II, nous avons visité les unités suivantes : ➢ La Division Laboratoire : une partie de notre stage s'est déroulée sur une période de deux jours. Au cours de cette période, nous avons passé deux jours de stage. Nous avons effectué des analyses sur les combustibles (DDO et HFO) ainsi que les lubrifiants utilisés par les groupes et leurs auxiliaires au sein de la centrale. Ces analyses avaient pour objectif de contrôler la température et la viscosité des combustibles, ce qui constitue une étape importante pour assurer leur conformité aux exigences. ➢ La Division Exploitation : nous avons passé trois jours où nous avons observé les relevés de température et de pression des groupes, ainsi que le démarrage des séparateurs et la vérification des tours de refroidissement. Nous avons eu l’opportunité d’assisté au démarrage automatique des groupes et leurs couplages aux réseaux et à l’observation des paramètres qui les régissent. De plus nous avons pu observer les procédures de communication entre les agents de conduites et le dispatching dans la salle de command ce qui nous a permis de mieux comprendre la coordination nécessaire pour assurer le bon fonctionnement de la centrale. ➢ La Division Mécanique : nous avons fait deux semaines de stage. Au sein de cette division, notre participation s’est focalisée sur plusieurs aspects, dont les contrôles hebdomadaires. Nous avons pris part à des activités de maintenance telles que le graissage des crémaillères des groupes de l’ancienne centrale, le remplacement de joints d’étanchéités, le nettoyage du carter du G2, ainsi que le changement des filtres à huile des groupes. ➢ Dans la Division Electrique : nous avons fait un mois de stage. Au sein de cette division, nous avons effectué diverses interventions liées aux aspects électriques de la centrale. Ces interventions ont inclus des activités telles que le contrôle 37 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II hebdomadaire, le dépannage du compresseur 30 bar n°1 avec le changement du relais de temporisation, le dépannage de la pompe de dépotage A de l’ancienne centrale, le contrôle de la température du paliers n°5 du G3, dépannage des moteurs des filtres à bain d’huile du G6, l’entretien des moteurs du feeder booster et du transformateur 5,5/15KV avec des essais de sécurité du G2, entretien des enclos des transformateurs des groupes G1 à G5, ainsi que le remplacement de lampe 120 (LED) dans l’ancienne salle de commande etc. ➢ La section commis et magasin : nous avons appris l'élaboration de rapports (quotidiens, hebdomadaires, mensuels), ainsi que l'établissement des ratios (production par rapport à la consommation de combustibles) afin de déterminer les coûts de production. Nous avons observé la gestion des stocks de pièces et d'outils. De plus, nous avons suivi de près les mouvements d'entrées et de sorties nécessaires pour les interventions. 4.2 Observations Nous pouvons noter les points suivants : ➢ Manque et disponibilité insuffisante de pièces de rechange ; ➢ Le temps de maintenance est souvent prolongé en raison du manque fréquent de pièces disponibles au magasin ; ➢ Le sous-effectif du personnel. 4.3 Suggestions Comme suggestion, nous pouvons mentionner : ➢ Accroître les effectifs du personnel afin d'améliorer les conditions de travail et d'optimiser la réactivité des interventions. ➢ Enrichir et compléter les caisses à outils de chaque section de la centrale ; Conclusion Notre expérience à la centrale de Bobo II a été bénéfique, car cela nous a permis d'approfondir nos connaissances en matière d'exploitation thermique. Elle nous a également inculqué des valeurs professionnelles, le sens des responsabilités et l'esprit 38 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II d'équipe. Cependant il est essentiel d'accorder une attention particulière au séparateur, car il joue un rôle crucial dans le bon fonctionnement des groupes. La disponibilité d'un DDO propre est primordiale, ce qui nécessite une disponibilité adéquate des séparateurs. 39 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II CONCLUSION GENERALE Au terme de notre étude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II, nous avons mis en évidence l'importance capitale de cet équipement dans le bon fonctionnement des groupes thermiques. Son rôle crucial dans la purification et la clarification du combustible est indispensable pour assurer une combustion efficace et optimiser les performances énergétiques. La disposition du système, son démarrage et les différentes étapes du cycle de fonctionnement ont été minutieusement analysés, permettant de mieux appréhender le processus de séparation par centrifugation. Notre stage à la centrale de Bobo II nous a permis d'acquérir une expérience enrichissante en explorant diverses divisions et en participant aux activités de maintenance et d'exploitation. Nous avons constaté l'importance de l'esprit d'équipe et du sens des responsabilités pour intervenir de manière efficace sur les équipements défaillants. En somme, cette étude nous a sensibilisés à l'importance capitale des séparateurs centrifugeuses dans le processus de production d'énergie électrique, et nous espérons qu'elle contribuera à l'amélioration continue des performances et de la fiabilité de cet équipement essentiel au bon fonctionnement de la centrale thermique Bobo II. 40 ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II BIBLIOGRAPHIE [1] Alfa Laval Tumba AB SE-147 80 Tumba, Suède (disponible à la centrale) [2] Alfa-Laval-product-leaflet-s-921-987-separator-and-system-en.pdf [3] ppm-00087-technologie-des-separateurs-centrifuges.pdf. [4] Alfa Laval Technologies AB Box 74 SE-221 00 Lund, Suède [5] Cours de Production Thermique 2AFI-EI_A 2022-2023 de Monsieur Salam OUEDRAOGO [6] Cours de Maintenance industrielle de 1ATC-FI_A2 de Monsieur OUATTARA x ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II WEBOGRAPHIE [7] https://www.sonabel.bf/ consulté le 10 Juin 2023 à 19h55mins [8] https://www.alfalaval.fr/ consulté le 18 Juin 2023 à 16h13mins [9] http://processs.free.fr/Pages/VersionWeb.php?page=0453 consulté le 15 juillet 2023 à 10h20mins [10] https://fr.scribd.com/document/446998046/ALFA-LAVAL-EPC-60 consulté le 24 juillet 2023 à 14h03mn [11 https://www.alfalaval.fr/consulté le 03 Août 2023 à 9h13mn xi ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II ANNEXES xii ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Annexe 1 : Vue de face de la centrale thermique Bobo II Annexe 2 : Local de traitement combustibles xiii ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Annexe 3 : Séparateur DDO S 936 Annexe 4 : Plaque signalétique du séparateur xiv ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Annexe 5 : Exemple du journal d’entretien xv ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II TABLES DES MATIERES DEDICACE ................................................................................................................ II REMERCIEMENTS ................................................................................................. III SOMMAIRE ............................................................................................................. IV LISTES DES SIGLES ET ABREUVIATIONS ...................................................... VI LISTE DES FIGURES ............................................................................................ VII LISTE DES TABLEAUX ....................................................................................... VIII PREAMBULE .......................................................................................................... IX INTRODUCTION GENERALE ................................................................................ 1 CHAPITRE 1 : Présentation de la structure d’accueil .............................................. 2 Introduction................................................................................................................... 3 1.1 Historique .........................................................................................................3 1.2 Activités principales de la SONABEL ..............................................................5 1.3 Organigramme général de la SONABEL...........................................................5 1.4 Missions de la SONABEL ................................................................................7 1.5 La centrale thermique de Bobo II ......................................................................7 1.5.1 Historique ...................................................................................................7 1.5.2 Les phases de constructions de la centrale ...................................................7 1.5.3 Organigramme et structure hiérarchique de la centrale .............................. 10 Conclusion .................................................................................................................. 11 CHAPITRE 2 : Généralités sur les séparateurs centrifuges. ................................... 13 Introduction................................................................................................................. 14 2.1 Généralités...................................................................................................... 14 2.2 Les éléments constitutifs du séparateur ........................................................... 16 2.3 Principe de fonctionnement du séparateur ....................................................... 16 Conclusion .................................................................................................................. 18 CHAPITRE 3 : Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II . 19 xvi ZONGO Thierry Wêndtôe Etude du séparateur DDO n°1 de la centrale thermique Bobo II Introduction................................................................................................................. 20 3.1 Fonctionnement du système ............................................................................ 20 3.1.1 Disposition du système ............................................................................. 20 3.1.2 Démarrage du cycle .................................................................................. 22 3.1.3 Chasse ...................................................................................................... 23 3.1.4 Teneur en eau accrue ................................................................................ 24 3.2 Unité de commande EPC-60 ........................................................................... 25 3.2.1 Définition et rôle de l’EPC-60 .................................................................. 25 3.3 Paramétrage du système .................................................................................. 28 3.4 Alarmes et détection de défauts....................................................................... 29 3.5 Maintenance du séparateur .............................................................................. 30 3.5.3 Entretien périodique prévues par Alpha Laval ........................................... 32 3.5.4 Maintenance appliquée aux séparateurs DDO ..................................................... 33 Conclusion .................................................................................................................. 35 CHAPITRE 4 : Bilan de stage .................................................................................. 36 Introduction................................................................................................................. 37 4.1 Travaux effectués............................................................................................ 37 4.2 Observations ................................................................................................... 38 4.3 Suggestions..................................................................................................... 38 Conclusion .................................................................................................................. 38 CONCLUSION GENERALE ................................................................................... 40 BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... x WEBOGRAPHIE .......................................................................................................xi ANNEXES ................................................................................................................ xii TABLES DES MATIERES ...................................................................................... xvi xvii ZONGO Thierry Wêndtôe
