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L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du f

L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 1 Table des matières : Introduction……………..…………………………………………………………….............6 CHAPITRE I : Présentation du cadre général du projet……………….............................7 1. Présentation de l’organigramme d’accueil………....................................................8 2. Chiffres clés du groupe Meski Holding……………………………………..……..9 3. Fiche signalétique………………………………………………………………….9 4. Matières premières et produits finis.…………………………………...................10 5. Organigramme et divisions de la société…………………………………..……..10 6. La sécurité……………………………………………………………..……….....11 CHAPITRE II : Processus sidérurgique de la fabrication du rond à béton………….....13 1. Introduction……………………………………………….………………….…...14 2. Four de réchauffage…………………………………………….…………..….…14 3. Trains de laminage……………………………………………………………..…18 a. Train dégrossisseur……………………………………………………….....18 b. Train intermédiaire………………………………………………..…..….…19 c. Train finisseur…………………………………………………………...….19 d. Les cages………………………...……………………………………….....20 e. Les boucleurs……………………………………………………………......20 f. Les cisailles…………………………………………………..……………..21 4. Thermex………………………………………………………………….…...…..22 5. Twin channel et cooling bed………………………………...................................22 6. Produits finis…………………………………………………………….………..23 7. WTP (water treatment process)…………………………………………..………25 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 2 CHAPITRE III : La sûreté de fonctionnement de la zone de fuel……...……………..…27 1. Cahier des charges………………………………………………………….….….28 2. La zone du combustible-fuel…………………….………………………….….....29 a. Dépotage………………………..………………………………………..….30 b. Transfert……………………………………..…………………………...….32 3. La sûreté de fonctionnement....…………………………….……………....……..34 a. Concepts et définitions…………………………………………..……...…..34 b. Quelques méthodes de la sûreté de fonctionnement……………..……...….34 4. L’analyse des modes de défaillances, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC)………………………………………….………………………………………....36 a. Introduction…………………………………………………………..……….36 b. L'analyse fonctionnelle du procédé…………………………..……………….38 c. L’analyse et l’évaluation des modes défaillances et la détermination de leurs … criticité………………………………………………………………..…..41 d. La définition et la planification des actions……………..…………………….44 5. L’analyse des risques de la zone de dépotage…………….………………………..52 6. Etude de l’environnement de stockage……………………………………………..55 7. La conformité des instruments installés………………………...……………….…57 CHAPITRE IV : L’automatisation et la supervision de la zone de fuel………….…..….60 1. Introduction…………………………………………….…………..……………..61 2. Présentation du logiciel TIA PORTAL………………....….…………..…………62 a. STEP 7 dans TIA…………………………………………………………….64 b. Win cc dans TIA……………………………………………………………..64 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 3 3. Caractéristiques techniques des matériels……………..……………...…………..66 a. Caractéristiques des entrées/sorties ……………………….….………..……66 b. Choix de l’automate programmable……………………………………….....69 4. Programmation………………………………………………………………...….71 a. Vue des appareils…………………………………………………………….71 b. Les variables d’API.………………………………………………………….73 c. Les blocs de programme……………………………………….…………….75 5. La supervision…………………………………………………………..…..…….78 6. Estimation budgétaire du projet………………..…………………………..……..84 Conclusion générale……………………………………………………...………….………85 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 4 Liste des figures : Figure 1 : Organigramme et divisions de la société Riva industries………...…...11 Figure 2 : Les EPI obligatoires………………………..…………………………....12 Figure 3 : Les consignes de sécurité………………………………………..……....12 Figure 4 : Stock de la matière première…………………………………………...16 Figure 5 : Le four de réchauffage……………………………………………..........16 Figure 6 : Le brûleur du four de réchauffage……………………………..............17 Figure 7 : Le train dégrossisseur du laminoir……………………………………..19 Figure 8 : L’intermédiaire du laminoir……………………………………….........19 Figure 9 : Le finisseur du laminoir………………………………………................20 Figure 10 : Les cages du train finisseur……………………...…………….........…20 Figure 11 : Boucleur de la ligne du laminage…………………….……………......21 Figure 12 : Cisaille 2 de la ligne…………………………………………………….21 Figure 13 : Thermex…………………………………………………………...........22 Figure 14 : La table de refroidissement et le twin channel…………………….....23 Figure 15 : Chariot de transfert des fardeaux pour ligature………………….….23 Figure 16 : Zone d’évacuation des fardeaux……………………………...…….…24 Figure 17 : Filtres à sable de la salle de traitement de l’eau…………………...…25 Figure 18 : Refroidissement de l’eau….………………………………………....…26 Figure 19 : La zone de stockage du combustible....………………..........................29 Figure 20 : Le dépotage du fuel…………………………………………….……....30 Figure 21 : Le circuit de dépotage du fuel.……………………...………….……...31 Figure 22 : Le réservoir journalier…………………………………………........…32 Figure 23 : Electrovanne & servomoteur……………………………………..........32 Figure 24 : Circuit de transfert du fuel……………………………………...……..33 Figure 25 : Découpage arborescent fonctionnel et organique…………….…....…38 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 5 Figure 26 : L’analyse des défaillances……………………………………………...40 Figure 27 : Diagrammes de causes à effets………………………………………...40 Figure 28 : L’AMDEC des cuves de dépotage & récupération…….…………….44 Figure 29 : L’AMDEC du dépotage du fuel…………………………………….…45 Figure 30 : L’AMDEC de dépotage & circuit de refroidissement…………….…46 Figure 31 : L’AMDEC du circuit de transfert du fuel………………………....…47 Figure 32 : Le traçage électrique………………………………………………...…49 Figure 33 : Soupape de décharge………………………………………………...…49 Figure 34 : Electrovanne pneumatique………………………………………….…49 Figure 35 : Estimation gravité………………………………………………….......50 Figure 36 : Estimation probabilité………………………………………………....51 Figure 37 : Estimation priorité………………………………………………..……51 Figure 38 : L’analyse des risques de la zone de dépotage…………………...…....52 Figure 39 : cuve 4 de fuel……………………………………………………............53 Figure 40 : Équipements installés sur la cuve 4…………………………………....54 Figure 41 : Vannes & canalisations……………………………………………..….55 Figure 42 : les Points forts TIA en ingénierie………………………………...........61 Figure 43 : Vue du portail orientée tâche de TIA Portal………………………….61 Figure 44 : Description générale du logiciel………………………….....................63 Figure 45 : Transmetteur de pression……………………………………………...64 Figure 46 : Capteur PT-100……………………………………………………...….65 Figure 47 : Thermostat…………………………………………………...……...….66 Figure 48 : Électrovanne pneumatique…………………………………………….66 Figure 49 : Résistance électrique………………………………………………..….66 Figure 50 : Schéma fonctionnel d’un API………………………………….............67 Figure 51 : API S7-300………………………………………………………………68 Figure 52 : l’API et les modules des entrées / sorties……………………………...69 Figure 53 : La liaison entre l’automate et l’IHM du projet………………...…….70 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 6 Figure 54 : Logigramme du circuit de refroidissement automatique…................72 Figure 55 : Logigramme du circuit de dépotage automatique……..……………..73 Figure 56 : Vue initiale du projet………………………………………...................74 Figure 57 : Vue du circuit de dépotage du projet………………………….............75 Figure 58 : Vue du circuit de refroidissement………………………………….….75 Figure 59 : Vue du circuit de traçage et de la commande de la température…....76 Figure 60 : Vue de la gestion des alarmes du projet…………………………........77 Figure 61 : La gestion des alarmes analogiques du projet………………………..77 Figure 62 : Vue des courbes des capteurs du projet………………………………78 Liste des Tableaux : Tableau 1 : Les chiffres du groupe Meski holding…..…………………………….10 Tableau 2 : Fiche signalétique de RIVA industries…..………………………........10 Tableau 3 : Température des zones par rapport la cadence de production…......18 Tableau 4 : Description des éléments de l’analyse fonctionnelle..………………..39 Tableau 5 : Niveau de cotation de la criticité……………………..……………….41 Tableau 6 : Seuils de criticité et solutions………………………..……………..….43 Tableau 7 : Les solutions correctives des éléments………………..……….….......48 Tableau 8 : Les coûts nécessaires pour la réalisation………………….………….79 L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 7 Introduction L’industrie connaît aujourd’hui, un développement spectaculaire grâce aux nouvelles technologies de plus en plus utilisées pour faire face à un contexte marqué par une concurrence farouche. De ce fait, les nouvelles technologies se révèlent un levier puissant de croissance et d’expansion. En effet, l’introduction des systèmes automatisés très performants et de haute technologie permet d’améliorer la qualité. Dans ce projet de fin d’étude au sein de la société RIVA industries JORF Lasfar, on m’a été confié de faire une étude de sûreté de fonctionnement de la zone du combustible pour mesurer la fiabilité des équipements déjà installés et de la logique mise en place. Notre apport consiste par la suite à automatiser et superviser les différents circuits de la zone. Ce projet doit être bâti sur l’automatisation et la supervision de la zone du fuel afin d’optimiser les interventions humaines et de minimiser la probabilité du risque d’explosion. En effet le recours à un tel nouveau système offre des outils de pilotage du circuit de dépotage, de refroidissement et du réchauffage qui permettent de répondre au cahier des charges. Dans ce rapport, nous allons présenter les résultats auxquels nous avons abouti et les moyens qu’elles nous ont permis d’atteindre ces résultats. Afin de présenter ceci, nous avons choisi de scinder notre travail en quatre principaux chapitres. L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 8 Chapitre I : Présentation du cadre général du projet Ce chapitre a pour objectif de présenter la société RIVA industries à fin de découvrir son activité principale, ses divers produits, ses objectifs et ses unités installées au niveau de JORF LASFER. L’automatisation, La supervision et la sûreté de fonctionnement de la zone du fuel BENSOUDA Mohammed Moncef Page | 9 1. Introduction : RIVA Industries SARL (société à responsabilité limitée) est une nouvelle unité marocaine proposant une variété d’aciers longs et spéciaux conformément aux standards nationaux et internationaux les plus exigeants, implantée au niveau de la deuxième tranche MEDZ industrielle à JORF LASFAR (EL JADIDA). RIVA Appartienne au groupe MESKI Holding, le leader national dans l’industrie des matériaux de construction et le premier distributeur national de ces produits. Les équipements de l’unité de fabrication sont de pointe de la dernière génération de la technologie mécanique, électrique et de l’automatisme. La partie mécanique est conçue par la société Nueva Carpenteria Odolese (NCO) d’Italie, La partie électrique est de conception Steelmatica, et Siemens pour les automates. Riva industries est connectée 24/24h avec le constructeur NCO, il assure ainsi un accompagnement technique pour résoudre d’éventuels incidents techniques en vue de la montée en puissance de l’usine, et ils ont convenu un transfert de savoir-faire sur 5ans. La commercialisation a été lancée après quelques mois de la mise en service, Riva a réalisé 850 Millions de DHS de chiffre d'affaire pendant une période de basse activité avec un faible taux d’occupation des machines, Cela est un immense indice de sa capacité de production et de continuité. Une seule unité de production a été réalisée, et elle est actuellement en marche. Le programme d’extension compte deux autres unités. Ils uploads/Management/ memoire-pfe-1.pdf