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G I  Etude d’installation des va ria teurs de vitesse au niveau de la conduite

G I  Etude d’installation des va ria teurs de vitesse au niveau de la conduite d’ eau potable entre Rabat et Casablanc a Université Sidi Mohamed Ben Abdella h Fa culté des Sciences et Techniques de Fès Département de Génie Industriel Mémoire de Projet de fin d'études Préparé par BENDAOUD MOHAMMED Pour l'o btention du diplôme d'Ingénieur d'Etat Spécialité : Ingénierie en Méc atronique Intitulé Lieu : ONEE Branche Eau/Rabat Réf : 05/IMT14 Soutenu le 25 Juin 2014 devant le jury : - Pr. TAHRI, Président (Encadrant FST) - Mr. EL OUAZANI (Encadrant S ociété) - Pr. EL HAMMOUMI (Examinateur) - Pr. SQALLI (Examinateur) Année Universitaire 2013-2014 Avant-Propos Avant-propos « La vie, c’est comme une bicyclette, il faut avancer pour ne pas perdre l’équilibre. » Albert Einstein Dédicaces Dédicaces Louange à dieu le tout puissant. A mes très chers parents, Aucun terme et aucune langue ne pourront exprimer mon grand amour et mes sentiments envers vous. En témoignage de mon affection et ma reconnaissance pour les efforts que vous avez consentis pour moi durant toutes ces années, je vous dédie cet humble travail. A mes chères sœurs, Je ne sais comment vous remercier pour tout ce que vous avez fait pour moi. A toute ma famille. A mes chers amis, Pour tout le soutien que vous m’avez offert, je vous dis MERCI. A tous ceux qui m’aiment, je dédie ce travail… MOHAMMED… REMERCIEMENTS REMERCIEMENTS C’est avec un immense plaisir que je tiens à exprimer ma gratitude envers toutes les personnes qui ont contribué à ma formation. J’ai eu l’honneur et le plaisir d’avoir le Professeur Mr. Idriss TAHRI comme encadrant de mon Projet de Fin d’Etudes. Qu’il trouve ici l’expression de ma vive reconnaissance, ma grande considération et mes remerciements les plus sincères. J’exprime également tous mes remerciements à tout l e corps professoral et administratif du département Génie Industriels à la FST pour tous les efforts qu’ils ont consenti afin de nous faire partager leur savoir-faire et l’intérêt qu’ils ont apporté à notre formation. Je remercie chaleureusement Messieurs les membres du jury d’avoir accepté de lire et de juger notre travail. J’adresse mes sincères remerciements à Mr. Thami ELOUAZZANI, mon parrain industriel, de m’avoir soutenu tout au long de ce projet. Qu’il trouve ici mes marques de reconnaissance pour ses conseils et son encadrement à plein temps. Je voudrai aussi témoigner de ma reconnaissance envers tout le personnel de l’ONEE - Branche Eau, pour leur disponibilité et leur aide précieuse. Enfin, je voudrai remercier tous ceux qui ont contribués de près ou de loin à l’aboutissement de ce travail. LISTE DES FIGURES Figure 1: Organisation de l'ONEE - Branche Eau............................................................8 Figure 2: Schéma général du complexe Bouregreg.........................................................10 Figure 3: Station de pompage.........................................................................................11 Figure 4: Diagramme de Gant du projet.........................................................................13 Figure 5: Conduite avec pente nulle...............................................................................16 Figure 6: Configuration des conduites adoptées par ONEE.....................................................16 Figure 7: Les conduites utilisées par ONEE...................................................................17 Figure 8: Schéma simplifié du premier tronçon du réseau BR1 (BR à BC2).................19 Figure 9: Schéma simplifié du deuxième tronçon du réseau BR1 (BC2 à BC4)...........20 Figure 10: Schématisation globale des réseaux BR1 et BR2...........................................26 Figure 11: Courbe caractéristique de la pompe de surpression S1 à Rabat......................27 Figure 12: Courbe caractéristique de la pompe de surpression S2 au BC2-Bouznika......28 Figure 13: Résultats de simulation des débits sur le réseau du scénario 1.......................31 Figure 14: Résultats de simulation des débits sur le réseau scénario 2............................33 Figure 15: La consommation journalière de Casablanca dans un jour d’été....................36 Figure 16: La forme interne du réservoir ST-RABAT......................................................37 Figure 17: Régulation en Aval..........................................................................................38 Figure 18: Forme interne du réservoir BC2-Bouznika.....................................................38 Figure 19: La forme interne du réservoir BC4-Casablanca..............................................39 Figure 20: Graphique de comparaison des débits au BC4 en régime gravitaire..............40 Figure 21: Graphique en régime surpressé.......................................................................41 Figure 22: Point de fonctionnement d’une pompe centrifuge...........................................43 Figure 23: Graphique représentant le point de fonctionnement de la pompe de rabat établi par le logiciel WaterCAD.....................................................................44 Figure 24: Graphique représentant le point de fonctionnement de la pompe de S2 au BC2 -Bouznika établi par le logiciel WaterCAD...................................................45 Figure 25: Graphique représentant le point de fonctionnement de la pompe de RABAT avec logiciel WaterCAD a 60% de sa vitesse max.........................................46 Figure 26: Graphique représentant le point de fonctionnement de la pompe de S2 à Bouznika à 60% de sa vitesse (logiciel WaterCAD)......................................47 Figure 27: Principe d’alimentation en Energie électrique a ONEE...................................50 Figure 28: Schéma simplifier de principe surpression.....................................................51 Figure 29: Structure générale d’un variateur de vitesse électronique...............................53 Figure 30: Schéma d’un Convertisseur statique...............................................................53 Figure 31: Modèle de SteinMetz pour une machine asynchrone.....................................54 Figure 32: Un onduleur de tension MLI...........................................................................55 Figure 33: Stratégie de commande du convertisseur à MLI.............................................56 Figure 34: Comparaison des dimensions entre un variateur avec transformateur et un variateur PowerFlex 7000 avec technologie Direct-to-Drive (droite)............59 Liste des Figures Liste des tableaux LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Caractéristiques des stations de traitement...........................................................12 Tableau 2: Caractéristiques de deux tronçons de BR1...........................................................18 Tableau 3: Données du profil en long de la conduite BR1.....................................................18 Tableau 4: Les données nécessaires pour la construction du modèle de simulation..............25 Tableau 5: Caractéristiques de la pompe de Rabat-Bouregreg...............................................27 Tableau 6: Caractéristiques de la pompe de BC2-Bouznika...................................................28 Tableau 7: Quelques piquages et leur consigne de débit sur les deux conduites.....................29 Tableau 8: Tableau des débits de départ sur les deux conduites.............................................29 Tableau 9: Tableau des pressions de départ sur les deux conduites........................................30 Tableau 10: Tableau de débits de départ sur BC2-Bouznika..................................................30 Tableau 11: Tableau des pressions de départ de BC2-Bouznika............................................30 Tableau 12: Tableau des couleurs par plage de débits.............................................................31 Tableau 13: Tableau des débits de départ pour les deux conduites........................................32 Tableau 14: Tableau des pressions de départ des deux conduites...........................................32 Tableau 15: Tableau de débits de départ de BC2-Bouznika..................................................32 Tableau 16: Tableau des pressions de départ de BC2-Bouznika............................................33 Tableau 17: Tableau de distribution des débits par couleur....................................................33 Tableau 18: Vitesses et pressions d’eau dans le deux scénarios.............................................34 Tableau 19: Débits d’eau dans le deux scénarios...................................................................34 Tableau 20: Pression d’eau aux nœuds dans le deux scénarios..............................................34 Tableau 21: Moyenne de la Consommation journalier dans quelque pays.............................36 Tableau 22: Caractéristiques du réservoir ST-RABAT...........................................................37 Tableau 23: Caractéristiques du réservoir BC2-Bouznika......................................................38 Tableau 24: Caractéristiques du réservoir BC4-Casablanca...................................................39 Tableau 25: Caractéristiques du réservoir BC4......................................................................39 Tableau 26: Caractéristiques des points de fonctionnement de la pompe de Rabat…...........47 Tableau 27 : Caractéristiques des points de fonctionnement de la pompe de Bouznika……48 Tableau 28: Caractéristiques de moteur de surpression..........................................................51 Tableau 29: Investissement total pour le projet Rabat-Vitesse...............................................61 Tableau 30: Investissement total pour le projet Bouznika-Vitesse.........................................61 Table de abbreviations Table des abréviations ONEE Office nationale de l’électricité et de l’eau potable ONEP l’Office National de l’eau potable BR BouRegreg BC Brise Charge ST Station de traitement mCE Mètre colonne d’eau MAD Dirham Marocain HMT Hauteur Manométrique Totale AWW A American Water Works Association CBPC Conduite à Béton précontrainte NPSH Net Positif Section Head mcf Mètre colonne de fluide TP Trop plein Sommaire Sommaire Introduction générale .................................................................................... 5 Chapitre 1 : Présentation de l’organisme d’accueil et métrologie de travail....................6 I. L’ONEE Branche Eau en chiffres (2012)..........................................................7 II. Présentation de L’ONEE Branche Eau ..................................................................................... 7 1) Historique ......................................................................... 7 2)Les objectifs ....................................................................................... 7 III. Organisation générale de L’ONEE Branche Eau .................................................. 8 IV. Présentation du complexe Bouregreg ............................................................. 9 1)le Brarrage.....................................................................................10 2)Station de pompage .......................................................................... 10 3)Station de traitement .......................................................................... 12 V.Méthodologie de travail ............................................................................. 13 Chapitre 2 : Etude hydraulique des conduites d’adduction d’eau potable Bouregreg entre Rabat et Vasablanca.................................................................................14 I. Le réseau de distribution ............................................................................ 15 1) Généralité ....................................................................................... 15 2)..................................................................................................Type de réseau .......................................................................................... 16 3)..................................................................................................Tracé de la conduite ........................................................................................ 16 4)Matériel de la conduite ..................................................................... 17 II.Profil de la conduite BR1 entre Rabat et Casablanca ............................................ 18 1)Les caractéristiques de la conduite Rabat ................................................... 18 a)Tronçons de la conduite BR1 ........................................................... 18 b)Schéma du réseau ........................................................................ 19 III.MODELISATION DU RESEAU .................................................. 19 1)LES MODELES DE REPRESENTATION DANS LE DOMAINE DE L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE ............................................................................................... 21 a)MODELES DE REPRESENTATION DES EQUIPEMENTS .................... 21 b)MODELES DE SIMULATION .................................................. 21 2)But de modélisation et simulation...........................................................22 3) METHODOLOGIE .............................................................................. 22 4)LES DONNEES DE LA MODELISATION ...................................................... 22 5) CHOIX ET PRESENTATION DU LOGICIEL DE MODELISATION ............................... 23 Sommaire PRESENTATION DU LOGICIEL WATERCAD .................................................. 23 6)SCHEMATISATION DU RESEAU BR1 ‐ BR2 ................................................. 24 7)Diagnostique du réseau .................................................................... 27 a)Courbes caractéristiques des pompes de surpressions sur BR1 ...................... 27 b)Les prélèvements en cours de route sur les conduites BR1 et BR2 entre ST et BC4‐ Casablanca 29 c)Les pertes de charge ................................................................... 29 IV.Résultats de la simulation du réseau ............................................................. 29 1) Scenario 1 ‐ Fonctionnement en régime gravitaire ....................................... 29 a)Débits et pression de départs des conduites BR1 et BR2 ........................ 29 b)Débits et pression au BC2 ‐ Bouznika ............................................... 30 c)Les débits globaux sur tout le réseau de distribution ................................ 30 2) Scenario 2 – Simulation du réseau avec BR1 fonctionnant en régime surpressé (S1 et S2 en marche à leur débit nominal) ........................................................... 32 a)Débits et pression de départs des conduites BR1 et BR2 ......................... 32 b)Débits et pression à la station de surpression de Bouznika .......................... 32 c)Les débits globaux sur tout le réseau uploads/Geographie/ etude-d-x27-installation-des-varia-bendaoud-mohammed-3082-converti.pdf