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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/279738118 Diagnostic maintenance d'une station d'épuration des eaux usées de papeterie Article · March 2015 DOI: 10.4267/dechets-sciences-techniques.2097 CITATION 1 READS 3,410 4 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: J. Rodriguez PhD thesis View project Pierre Xavier Thivel University of Grenoble 67 PUBLICATIONS 528 CITATIONS SEE PROFILE Philippe Hus Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO) 11 PUBLICATIONS 65 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Pierre Xavier Thivel on 06 January 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file. DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N° 34 - 2e trimestre 2004 - REPRODUCTION INTERDITE 27 outil de production. La méthodologie générale de conception d’un système diagnostic / maintenance s’ap- plique donc aux matériels périphériques à la production telle que la station d’épuration, unité fonctionnelle importante qu’il convient de ne pas oublier dans la clas- sification générale du matériel telle que l’a décrite Monchy[1]. L’amélioration de la fiabilité de la station d’épuration, et donc la maîtrise de la qualité des effluents qui en sont issus, fait partie intégrante du travail du service de main- tenance. Comme le proposent Toscanno et Lyonnet[2], la mise en place d’un plan de maintenance préventive s’appuie sur trois étapes : - une analyse fonctionnelle de l’installation, - une analyse dysfonctionnnelle, - une définition des actions préventives à mettre en place. Il s’agit, à partir de données brutes et de terrain, d’ex- traire les informations nécessaires à la synthèse d’un système diagnostic et d’établir « les actions destinées à maintenir un bien dans un état spécifié, pour accomplir une fonction requise »[3]. L’étude présentée ici concerne la mise en place d’un plan de maintenance préventive et d’un indicateur de bon fonctionnement sur la station d’épuration de la papeterie « Norampac Avot-Vallée » et repose sur un travail plu- ridisciplinaire regroupant des compétences du génie des procédés et de la maintenance. Les données utilisées pour réaliser ce travail nous ont été fournies par les ser- vices maintenance et environnement. Il s’agit du suivi des données physico-chimiques de l’effluent le long de la filiè- re de traitement, de l’historique des pannes sur l’en- semble de la station d’épuration ainsi que les plans de l’installation et de certains gros équipements. La démarche suivie utilise les outils classiques de la mainte- nance à savoir une analyse fonctionnelle de type externe / interne, une analyse par diagramme de Pareto et une analyse des modes de défaillance, de leur effet et de leur criticité (Amdec). L’objectif est d’améliorer la disponibi- lité de la station d’épuration et donc d’améliorer la qua- lité des eaux rejetées dans le milieu naturel ou des eaux Cette étude présente une application de méthodes standards utilisées en milieu industriel sur une station d’épuration des eaux usées de papeterie (Norampac – Avot Vallée, Pas-de-Calais, France). Une analyse fonc- tionnelle de type interne et externe, une analyse de Pareto et une analyse des modes de défaillance, de leur effet et de leur criticité (Amdec) ont été appliquées sur l’usine de dépollution. Elles ont permis d’établir une liste des éléments critiques de la station (dégrilleur, convoyeur) conduisant à une non conformité des rejets (sortie de station, boues) puis de proposer des amélio- rations sous la forme d’un plan de maintenance pré- ventive. Enfin un indice de conformité des eaux en sor- tie a été proposé pour pérenniser l’étude. The installation under study is a water treatment plant used by the paper industry (Norampac Avot- Vallée, Pas-de-Calais, France). The aim is to develop an indicator which shows how well the installation is functioning and to create preventive maintenance schemes. First, an external and internal functional analysis and a Pareto analysis will be used to specify the critical points of the installation. Then a failure ana- lysis will be completed using the FMEA method (Failure Mode and Effects Analysis). This method will permit us to elaborate on the details of the mainte- nance plans. Finally, an indicator of the treatment plant’s efficiency will be proposed. This monthly com- puted indicator will link the treatment plant operation and the water output quality. It can be defined as a tar- get to reach or as a low threshold. This work is a first step towards a more elaborate model which will allow us to optimize the treatment plant efficiency. INTRODUCTION Le renforcement des exigences réglementaires et le res- pect des normes de rejets (définies dans le cadre de l’ar- rêté préfectoral ICPE DCVC-EIM-CP/GM n°99-195 de 1999 en ce qui concerne l’usine étudiée ici) obligent les entreprises à entretenir et à maîtriser leur station de traitement des effluents de la même manière que leur DIAGNOSTIC MAINTENANCE D’UNE STATION D’ÉPURATION DES EAUX USÉES DE PAPETERIE P.-X. Thivel*, P. Hus**, M. Depriester**, F. Rougeot*** * Université Joseph Fourier ** Université du Littoral – Côte d’Opale *** Norampac Avot-Vallée 28 DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N° 34 - 2e trimestre 2004 - REPRODUCTION INTERDITE Application d’un système diagnostic - maintenance en papeterie recyclées vers le cycle de fabrication. Enfin, un indicateur de performance global de la station a été développé à l’image du taux de rendement synthétique (TRS) tradi- tionnellement utilisé en production. MÉTHODOLOGIE ET OUTILS UTILISÉS L’étude a été découpée en plusieurs étapes : - constitution d’un dossier technique regroupant les données de terrain, - élaboration d’une analyse fonctionnelle et d’une analy- se de Pareto, - élaboration d’une analyse dysfonctionnelle à partir de laquelle sera construit le plan de maintenance préventive. La première étape du travail consiste à rassembler l’en- semble des documents nécessaires à l’élaboration du diagnostic/maintenance. La gestion de la documentation, du bon de livraison au plan constructeur en passant par le mode d’utilisation des matériels, fait partie intégrante des tâches du service de maintenance[1]. Le dossier tech- nique a donc été réalisé en partenariat avec ce service. Ce dossier peut contenir le plan d’ensemble du procé- dé étudié, les plans mécaniques des équipements, les plans électriques, l’ensemble des références des maté- riels, l’historique des interventions de maintenance cor- rective. La masse d’information ainsi accumulée sert de base à l’élaboration des analyses fonctionnelle et dys- fonctionnelle. Dans un deuxième temps, une analyse fonctionnelle du système « station d’épuration » a été effectuée. Il s’agit d’une « démarche qui consiste à rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser et/ou valoriser les fonctions » attendues d’un processus par un utilisateur[4]. Cette ana- lyse constitue le préalable à la mise en œuvre de la sûre- té de fonctionnement et de l’analyse dysfonctionnelle. Son objectif est de déterminer et d’identifier clairement le rôle des différents processus de la station d’épuration ainsi que les interactions existant entre ceux-ci. Cette démarche s’appuie sur des approches méthodiques basées sur différents outils[5,6]. L’analyse fonctionnelle effectuée est de type analyse fonctionnelle externe (Afe) / analyse fonctionnelle interne (Afi). L’Afe permet d’obtenir une liste des fonctions précises de l’installation et des liens avec les éléments externes. L’Afi établit l’en- semble des fonctions de chaque équipement de l’instal- lation et leurs interactions. Afin de compléter l’analyse fonctionnelle et de cibler l’étude dysfonctionnelle, une analyse de Pareto[7] y a été associée. Basée sur le prin- cipe des 80/20 (80 % des richesses sont détenues par 20 % des individus) l’analyse de Pareto permet sur un ensemble de phénomènes observés (pannes) de faire apparaître les principales causes d’un problème et de les hiérarchiser. Elle se met sous la forme d’un diagramme sur lequel apparaît le pourcentage de défaillances de chaque équipement (classé par ordre décroissant) représenté sous forme différentielle et cumulée. Enfin dans un troisième et dernier temps, l’objectif de l’analyse dysfonctionnelle est de déterminer les points faibles du procédé et dans la mesure du possible d’y remédier par la mise en place d’un plan de maintenance préventive. La méthode choisie pour réaliser cette étude est l’analyse des modes de défaillances, de leur effet et de leur criticité (Amdec)[8]. L’Amdec est une méthode structurée et systématique permettant de détecter et d’évaluer les défaillances d’un système ou d’un moyen de production à partir d’une hiérarchisation des défaillances suivant leur criticité (C). Celle-ci tient compte de la fré- quence d’apparition de la défaillance (F), de la gravi- té de son effet (G) et de sa détectabilité (D) par simple calcul : C = F . G . D Chaque critère est codifié (tableau n°1). La réalisation d’une Amdec repose sur une connaissance précise du système et de son envi- ronnement (rôle de l’ana- lyse fonctionnelle) et du retour d’expérience (his- torique des pannes et des interventions techniques). Elle est ciblée sur la zone et les éléments a priori les plus critiques. Tableau 1 : Cotation des critères de l’Amdec F Fréquence G Gravité 1 Très faible Probabilité d’apparition très faible 1 Sans Pas d’arrêt de ligne, (moins d’une fois tous les six ans) influence pas de non qualité 2 Faible Probabilité d’apparition faible 2 Significatif Arrêt de ligne inférieur à 15 min, (observé environ 1 à 2 fois Non qualité sans arrêt de ligne en six ans) uploads/Industriel/ diagnostic-maintenance-dune-station-depuration-d-pdf.pdf