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EN TOU - 02627_A_F - Rév. 2 12/07/2005 I - DIFFÉRENTES UTILITÉS................

EN TOU - 02627_A_F - Rév. 2 12/07/2005 I - DIFFÉRENTES UTILITÉS.................................................................................................. 1 II - PRINCIPAUX MODES DE PRODUCTION DES UTILITÉS ................................................. 2 1 - L'eau...................................................................................................................................... 2 2 - La vapeur .............................................................................................................................. 2 3 - L'électricité ............................................................................................................................ 3 4 - L'air comprimé....................................................................................................................... 3 5 -- Le fuel gas............................................................................................................................. 3 D D 8 8 - -1 1 UTILITÉS DIFFÉRENTS RÉSEAUX D'UTILITÉS Risques et Précautions Liés au Matériel „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Ce document comporte 6 pages Ingénieurs en Sécurité Industrielle 02627_A_F 1 I - DIFFÉRENTES UTILITÉS La production et la distribution sous forme de réseaux d'un certain nombre de fluides sont indispensables au bon fonctionnement des sites industriels. Ces fluides sont appelés "utilités" ou "fluides auxiliaires". Il s'agit essentiellement : – d'eau industrielle – d'eau potable – d'eau de refroidissement – d'eau déminéralisée – d'eau incendie – de vapeur haute pression (HP, VH, …) 40 à 45 bar – de vapeur moyenne pression (HP, VM, …) 10 à 15 bar – de vapeur basse pression (BP, VB, …) 1,5 à 4,5 bar Ce service assure également la production partielle et la distribution d'électricité sur l'ensemble de l'usine. Certains autres fluides tels que : azote, produits chimiques (soudes, acides, huile chaude, eau chaude, …), fuel interne peuvent être considérés comme des utilités, tout comme la production partielle et la distribution de l'électricité. La fourniture de ces utilités répond à trois critères principaux : – sécurité permanente d'approvisionnement des unités de fabrication – constante de la qualité des fluides distribués – production au moindre coût D D8 8 - -1 1 „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training 02627_A_F 2 II - PRINCIPAUX MODES DE PRODUCTION DES UTILITÉS 1 - L'EAU L'eau utilisée en usine peut être approvisionnée à partir de différentes sources. Les plus fréquemment utilisées sont : – l'eau de ville – l'eau de forage (nappes phréatiques, eau fossile) – l'eau de rivière, de canal, de mer L'utilisation requiert des qualités bien différentes suivant qu'il s'agit : – d'eau alimentaire pour chaudière qui nécessite une déminéralisation poussée – d'eau de réfrigération pour laquelle une filtration et une simple addition de produits chimiques est suffisante – l'eau du réseau incendie Par ailleurs, une installation industrielle doit assurer le traitement de l'ensemble des eaux résiduaires avant rejet, eaux constituées des eaux de procédés, eaux de purges, eaux pluviales, … 2 - LA VAPEUR (planche n°1) a - Ressources La vapeur distribuée provient : _ des chaudières de la centrale thermique – de diverses chaudières de récupération installées sur les unités de procédés – des zones de convection des fours – des gaz d'échappement des turbines à gaz (cogénération) – de fumées de récupération de FCC – éventuellement d'achats à l'extérieur du site b - Utilisations Les diverses utilisations de la vapeur peuvent être regroupées sous les rubriques suivantes : – vapeur de procédé : vapeur de strippage de colonne ou de ballon de flash, vapeur de dilution de la charge four, vapeur du vapocraquage – vapeur de réchauffage : échangeurs de procédés, rebouilleurs de fond de colonnes, traçage des lignes et circuits instruments, serpentins de bacs de stockage, chauffage des locaux climatisation des centres de contrôle et de locaux informatiques – vapeur motrice : utilisée dans les turbines à vapeur d'entraînement des pompes, des compresseurs, des générateurs d'électricité (alternateurs) – vapeur d'atomisation des combustibles liquides – vapeur d'auxiliaires : vapeur de ramonage, préchauffage de l'air de combustion, vapeur d'effacement des torches – vapeur de sécurité : lances vapeur unités, vapeur d'étouffement des fours, dégazage des circuits d'hydrocarbures D D8 8 - -1 1 „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training 02627_A_F 3 Selon l'utilisation, on a besoin de plusieurs niveaux de pression vapeur disponibles sur les unités, le plus souvent : – vapeur haute pression (HP) de 35 à 60 bars (jusqu'à 110 bars) – vapeur moyenne pression (MP) de 7 à 20 bars – vapeur basse pression (BP) de 1 à 3 bars Ces niveaux de pression seront mis à disposition des unités grâce à des réseaux de distribution couvrant la quasi-totalité du site. Ces différents réseaux sont interconnectés au travers de turbines à contre-pression et au travers de détendeurs permettant de déverser du réseau HP vers les plus bas niveaux en cas de besoin. Certaines utilisations, en particulier celles concernant la vapeur de sécurité, sont prioritaires par rapport à d'autres (vapeur de réchauffage, par exemple). Il existera donc souvent un système automatique de délestage des utilisations non prioritaires lorsqu'une chute de pression sera enregistrée sur un des réseaux de distribution. 3 - L'ÉLECTRICITÉ La fourniture d'énergie électrique est assurée par 2 sources bien distinctes : – production interne à l'aide d'alternateurs entraînés par turbines à vapeur ou turbines à gaz (avec ou sans cogénération) – achat à E.D.F. ou autre fournisseur La centrale thermoélectrique de l'usine est généralement couplée avec l'E.D.F. (marche en parallèle) ce qui assure un secours immédiat en cas d'incident sur les groupes de l'usine. La répartition entre achat à E.D.F. et production interne est étroitement liée aux coûts d'achat du kWh à E.D.F. et a donc un caractère très saisonnier. Un secours de production peut être assuré par des alternateurs entraînés par moteur Diesel à démarrage rapide. 4 - L'AIR COMPRIMÉ L'air instrument et l'air industriel sont comprimés et traités de manière différente avant d'être distribués sur l'ensemble de l'usine (air sec et filtré pour l'alimentation des appareils de régulation). 5 - LE FUEL GAS Le fuel gas est utilisé comme : – combustible dans les fours, chaudières – combustible dans la torche (pilotes, balayage joint gazostatique) – gaz auxiliaire de stripping, de blanketing, … D D8 8 - -1 1 „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training 02627_A_F 4 Le fuel gas est constitué essentiellement par le méthane et l'éthane contenus dans le pétrole brut par les unités de conversion. Il contient également l'hydrogène excédentaire généré par l'unité de reformage catalytique. Les gaz contenant de l'H2S sont lavés aux amines avant d'être envoyés au réseau. La possibilité de vaporiser du propane dans le réseau est une sécurité pour maintenir sa pression. CENTRALE TORCHE CONDENSATS Densité schilling LC FR FR FR PC AR FR FR FR FR FR FR UTILISATION FOURS BLANKETING STRIPPING INJECTION HP DÉTENTE RÉSEAU FG VAPORISATION PURGE HDS PURGE HDT EXCÉDENT HYDROGÈNE GAZ PLANT FCC GAZ PLANT REFORMAGE GAZ PLANT DISTILLATION RECOMPRESSION D PCD 2683 A PRODUCTEURS CONSOMMATEURS D D8 8 - -1 1 „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training 02627_A_F 5 Réseau vapeur HP Réseau vapeur BP Réseau vapeur MP Pression (bar) Température (°C) Désurchauffe de vapeur MP Condensats BP Vapeur BP EAU ALIMENTAIRE CHAUDIÈRE CENTRALE THERMIQUE CHAUDIÈRES DÉGAZEURS Désurchauffe de vapeur HP Vapeur MP Combustible AIR VERS BRÛLEURS ALTERNATEUR TURBINES PROCÉDÉS CHAUDIÈRES DE RÉCUPÉRATION TURBO-ALTERNATEURS Vers condenseur détente HP/MP Détente MP/BP UNITÉ 1 UNITÉ 2 UNITÉ 3 UNITÉ 4 NF NF T M Purges Air Fumée vers CHEMINÉE PRÉCHAUFFEUR D'AIR Eau déminéralisée VENTILATEURS D PCD 2762 A Planche 1 : Exemple de réseau vapeur D D8 8 - -1 1 „ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training uploads/Industriel/ differents-reseaux-d-x27-utilites.pdf