ANNEXE 2 DOCUMENT TECHNIQUE

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1 ANNEXE 2 DOCUMENT TECHNIQUE EVALUATION DE LA CRITICITE DES CYLINDRES SECHEURS DE TYPE YANKEE ET FRICTIONNEUR Décembre 2010 Confédération Française de l Industrie des Papiers, Cartons et Celluloses 154 boulevard Haussmann PARIS

2 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 2/22 SOMMAIRE 1. CONCEPTION, FABRICATION ET EXPLOITATION DES SECHEURS Schéma de principe d une machine à papier Structure d un sécheur Fluide de service Conditions d exploitation 6 2. CONTRAINTE DE SERVICE Distribution particulière des contraintes Contraintes en marche normale Contraintes sur incident MODES DE DEGRADATION Perte d épaisseur locale Contraintes thermiques et mécaniques La corrosion interne DEGRADATION ASSOCIEES : SOUPAPE(S), PULVERISATION, PILOTAGE, PRESSE(S) Soupapes Système de pulvérisation de produit chimique sur virole (coating organique) Systèmes de pilotage Système d application des presses JUSTIFICATION DE LA DEMARCHE Considérations techniques liées à la nature de l épreuve hydraulique Considérations liées à la compatibilité de l épreuve hydraulique avec les sécheurs Position de la TAPPI vis-à-vis de l épreuve hydraulique Recours à l émission acoustique (EA) EVALUATION DE LA CRITICITE Evaluation de l indice de gravité Evaluation de l indice de probabilité Détermination de la criticité 22

3 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 3/22 PREFACE COPACEL a élaboré un Cahier technique Professionnel (CTP) définissant un plan de contrôle des cylindres sécheurs de type yankee et frictionneur. Le présent document technique permet de comparer les criticités de ces équipements résultants de contrôles mis en œuvre : Soit selon l arrêté du 15 mars 2000 modifié, Soit selon les contrôles prévus dans le cadre du CTP. Ce document technique est élaboré sur la base du Guide professionnel COPACEL relatif à l établissement des plans d inspection d équipements sous pression, approuvé par la SPG du 6 juin 2006 et confirmé par la décision BSEI du 27 juin CONCEPTION, FABRICATION ET EXPLOITATION DES SECHEURS 1.1 Schéma de principe d une machine à papier

4 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 4/ Structure d un sécheur

5 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 5/22 Caractéristiques Volume de 25 à 200 m3 Diamètre de 2.4 à 7.0 m Laize de 2.4 à 8.5 m Poids de 50 à 200 t Eléments constitutifs : Une virole cylindrique rectifiée sur sa surface externe, lisse ou rainurée intérieurement, Deux fonds, Un axe central avec deux tourillons, Visserie d assemblage, Système interne de diffusion de la vapeur et de collecte des condensats Entretoises de renfort entre les fonds (selon conception) La virole en fonte coulée est équipée de fonds bombés sur lesquels la pression s applique du côté de la convexité. Les fonds, également coulés en fonte, sont boulonnés ou vissés sur la virole et sur un axe central creux. Les boulons ou vis sont

6 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 6/22 serrés à un couple approprié pour répondre aux besoins de résistance en fonction de la pression de vapeur interne. Les deux extrémités de l axe central appelés tourillons, sont usinés extérieurement pour recevoir les roulements, et usinés intérieurement pour les passages de vapeur côté conducteur et de condensats côté transmission. Certains sécheurs ont la particularité de comporter des barres de renfort longitudinales boulonnées sur les fonds, assurant une meilleure rigidité de l ensemble de la structure. 1.3 Fluide de service Vapeur d eau. L admission de la vapeur s effectue par le biais d un joint tournant (boîte vapeur) côté conducteur, à travers un tube diffuseur. La récupération des condensats est réalisée par des écopes qui les évacuent par un tube collecteur du côté transmission. Nota : contrairement à la majorité des ESP, les éléments structurels des sécheurs sont assemblés par visserie et non par soudage. 1.4 Conditions d exploitation Vitesse de rotation, jusqu à 2135 m/min Pression linéaire de(s) presse(s), de l ordre de 100 kn/m Pression de fonctionnement de 3 à 10 bars. En général, la feuille de papier est pressée sur la surface externe du sécheur par le biais d une ou de deux presses, puis séchée par effet thermique au contact du sécheur sous pression de vapeur et par l apport d air chaud provenant des hottes. La feuille est retirée du sécheur après séchage par un racle. Dans le cas des «Yankees», ce procédé nécessite : La pulvérisation de produit chimique sur la virole afin de faciliter l adhésion de la feuille (coating), La pulvérisation d eau sur les zones hors feuille aux extrémités de la virole afin de compenser thermiquement l absence de feuille (borders yankee). Ce procédé de fabrication entraîne une dégradation progressive de la qualité du papier fabriqué et oblige l exploitant à re-surfacer le sécheur par une opération de rectification (faite à l aide de bandes de toile émeri) pour lui redonner un état de surface apte au process. Cette rectification, dont la fréquence est de l ordre de 1 à 4 ans, entraîne une diminution progressive de l épaisseur de la virole qui varie selon la technologie de rectification. Cette perte d épaisseur peut obliger l exploitant à une réduction des contraintes de pression (pression interne du sécheur et/ou pression d application des presses) selon une courbe appelée «courbe de détarage» fournie par le constructeur.

7 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 7/22 Ces ajustements n interviennent pas au cours des premières années de fonctionnement du yankee car l épaisseur de la virole est telle que l on dispose par construction d une surépaisseur permettant plusieurs rectifications sans avoir à modifier les conditions de fonctionnement. 2. CONTRAINTE DE SERVICE 2.1 Distribution particulière des contraintes A la différence de la plupart des équipements sous pression, la pression n est pas l élément dimensionnant principal des sécheurs. Les constructeurs et les exploitants ont étudié en recourrant au calcul par éléments finis les contraintes subies par un sécheur en fonctionnement. Il en ressort que : Les contraintes thermiques sont déterminantes (environ 40 % des contraintes globales), La (les) presse(s) a (ont) une influence non négligeable du fait qu elle(s) génère(nt) une fatigue cyclique locale (environ 33 %), La pression de vapeur n est pas la contrainte principale (environ 23 %), La rotation contribue faiblement à la contrainte résultante globale (environ 4 %). La répartition des contraintes montre que les zones les plus sollicitées se trouvent aux extrémités de virole, sur les faces extérieures à la liaison virole/fond. Modélisation des contraintes sur sécheur de type yankee à écopes en exploitation Coupe à l axe du NIP (Rotation, Application de(s) presse(s), Pression vapeur, Hottes en marche, Feuille sur virole) fond Contrainte cyclique liées à l application de la presse virole Contraintes Maximales en zone hors feuille Gradient thermique à travers la virole du fait de la feuille et de la vapeur

8 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 8/ Contraintes en marche normale Les sécheurs sont soumis en fonctionnement à toute une variété de contraintes. Certaines d entre elles existent isolément alors que d autres sont combinées. La connaissance et la maîtrise de toutes ces contraintes sont prises en compte dans la conception de ces équipements et sont nécessaires à la détermination de conditions de fonctionnement sûres. Contraintes liées à la pression vapeur La pression de la vapeur entraîne une contrainte périphérique tendant à élargir la virole vers l extérieur. De plus, la virole est soumise à une contrainte radiale exercée par les fonds qui par construction assurent la rigidité de l ensemble. Ceci crée une flexion sur les extrémités de la virole au niveau des jonctions fonds/virole. De ce fait, les zones en extrémité de la virole sont tendues à l intérieur et comprimées à l extérieur. Contraintes liées à la rotation La rotation du sécheur entraîne une contrainte périphérique dans la virole semblable à celle causée par la pression de vapeur.

9 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 9/22 Contrainte en marche normale Contrainte liée à la pression vapeur et à la rotation Elargissement de la virole vers l extérieur Zone de compression Virole Zone de tension Fond Enceinte Sous Pression Vapeur Contraintes liées à la température. Influence de la feuille La feuille humide refroidit la surface externe de la virole et crée un gradient thermique dans l épaisseur de celle-ci. Ce gradient thermique entraîne une flexion de la surface extérieure de la virole et une compression de sa surface intérieure. Le refroidissement de la virole dans la zone de contact feuille provoque une température moyenne de la virole inférieure à celle des flasques, entraînant une contrainte de flexion aux extrémités de la virole : l extrémité de la virole est tendue à l extérieur et comprimée à l intérieur. Cette flexion est atténuée par l application des «borders yankee». Influence du «coating» (yankee uniquement) La pulvérisation de coating sur la virole entraîne les mêmes contraintes que celles induites par la présence de la feuille. Influence des «borders» (yankee uniquement) La pulvérisation d eau sur la virole entraîne les mêmes contraintes que celles induites par la présence de la feuille.

10 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 10/22 Contrainte en marche normale Contrainte liée à la température Influence de la feuille, du coating et des «borders» Zone de compression Gradient thermique Flexion Virole Zone de compression Fond Contraintes liées à l application de(s) presse(s) Les presses sont sources de contraintes périphériques cycliques alternées sur la virole du sécheur. Ces contraintes sont à leur maximum sur l axe central de la virole. La pression de la presse pousse radialement au point de contact «nip» la virole vers l intérieur et provoque une contrainte de compression sur la surface externe de la virole. De ce fait, de part et d autre de ce point de contact, la virole est soumise à une contrainte de tension. Compte tenu de la rotation du sécheur, la virole est soumise cycliquement à des contraintes alternatives de tension et de compression. 2.3 Contraintes sur incident En plus des contraintes normales de fonctionnement, le sécheur peut subir des contraintes accidentelles : Contraintes thermiques excessives liées à : Un non respect des procédures de réchauffage ou de refroidissement, Une marche des hottes hors spécification (réchauffage local excessif, hotte en marche sur sécheur arrêté ), Une mauvaise utilisation du système de séchage par infrarouge, Une mauvaise gestion de l application des fluides (borders, rampe de coating), Une projection d eau en bâton sur la virole pour combattre un feu ou dégager un bouchon de papier, Une détérioration de roulement,

11 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 11/22 Une température de vapeur excessive, Une surchauffe lors d un incendie, Un non respect des procédures de maintenance par l utilisation de procédés de soudage sur les parties en fonte, Une température excessive due à une mauvaise métallisation de la surface externe de la virole. Contraintes engendrées par des chocs ou impacts. Contraintes engendrées par d autres incidents non recensés ci-dessus. 3. MODES DE DEGRADATION Les trois modes de dégradation connus sur des sécheurs sont : la perte d épaisseur locale, les excès de contraintes thermiques et mécaniques, la corrosion. Très souvent ces trois phénomènes sont étroitement liés, l un étant le précurseur des autres. A l extrême, une maîtrise insuffisante de ces modes de dégradation pourrait entraîner une amorce de fissuration. 3.1 Perte d épaisseur locale Généralités Une perte d épaisseur locale peut apparaître sur les surfaces internes sous pression. Ce phénomène est du à l érosion par la vapeur et les condensats, à l usure mécanique, aux chocs et à l arrachement des particules métalliques en surface. La résultante de ce phénomène peut créer des zones peu profondes usées par l érosion ou des imperfections du type sillons ou empreintes sur les pièces métalliques. Sur la surface externe, l usure se matérialise par des bandes de corrosion à la circonférence du sécheur. Sauf sur les bords de virole, la perte d épaisseur n atteint jamais une profondeur significative car le processus de fabrication de papier ne pourra tolérer qu une mince corrosion au contour de la surface (impossibilité d obtenir une feuille de papier avec de fortes variations d épaisseur). Sur les bords de la virole, au-delà de la surface de fabrication de la feuille, l usure par corrosion peut atteindre de plus grandes profondeurs. Cependant, les contraintes sont moindres dans cette zone par rapport à la zone feuille, donc ce type d usure est négligeable au regard de la résistance à la charge.

12 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 12/22 Une fuite de vapeur est préjudiciable à la fiabilité de la structure du sécheur érodant les surfaces en fonte concernées. Elle peut aussi sectionner la visserie de l appareil. Chaque cas a pour effet de réduire la résistance du sécheur Fuites vapeur aux plans de joints et aux perçages Corrosion des plans de joints Les contraintes de pression dues à l expansion de la corrosion aux niveaux des emboîtements des fonds et de la virole, provoquent l écartement des fonds et créent des fuites vapeur aux plans de joints et/ou au travers des perçages. Serrage des fonds insuffisant Du fait d une mauvaise conception, d un mauvais assemblage, d une absence de rondelle ou d une corrosion importante au niveau des boulons d assemblage, le couple de serrage entre les fonds est insuffisant pour retenir la pression interne. Perte de la fonction des rondelles En cas de détérioration des rondelles du fait de la corrosion ou d une rupture, il peut se créer une fuite de vapeur et/ou de condensats. Variation d usinage des fonds Les variations éventuelles d usinage au niveau des zones d emboîtement des fonds peuvent créer des fuites de vapeur Fuite à travers la matière La retassure est inhérente à la mise en œuvre de la fonte. Dans le cas où des zones de porosité existent entre les surfaces internes et externes, une fuite de vapeur se crée. Une telle fuite est immédiatement détectée en production car elle est incompatible avec le processus de la fabrication de la feuille de papier (trous dans la feuille) Usure mécanique L application des racles sur la virole engendre une usure mécanique pouvant nécessiter une action de rectification de la surface extérieure (mauvais profil ). Lors de la conception, le fabricant établit une courbe de détartrage, prenant en compte l ensemble des contraintes d exploitations (vitesse, pression linéaire d application des presses) et de l état de l appareil (épaisseur virole). 3.2 Contraintes thermiques et mécaniques Les sécheurs sont soumis à différents cycles de fatigue : cycles courts liés à l application des presses et cycles longs liés au réchauffage et refroidissement du sécheur.

13 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 13/22 Les principales causes de ce mode de dégradations sont les mêmes que celles identifiées ci-dessus dans le cas de la perte d épaisseur locale (voir chapitre 3.1), auxquels s ajoutent : Les impacts suite au passage d objets dans la zone de pression (Presses/Yankee) ou chocs accidentels Compte tenu de la construction de l équipement, tout impact peut être à l origine d une détérioration de celui-ci L augmentation des contraintes autour des perçages Il existe deux situations où un mauvais ajustement des chevilles ou des raccords filetés peut engendrer des contraintes excessives en bord de perçage : Lors de la réparation par chevillage de défauts de surface Lors du colmatage de fuite fonds/virole par injection de produit d étanchéité par les orifices prévus d origine sur les fonds ou sur la visserie Les contraintes thermiques et/ou changements micro-structurels suite à des refroidissements ou des réchauffements excessifs localisés. Les contraintes les plus importantes subies par les sécheurs sont celles engendrées par les gradients thermiques. Leur amplitude peut altérer la résistance du matériau. En cas de gradient thermique anormal appliqué au sécheur, il convient d effectuer des contrôles non destructifs pour vérifier l intégrité de l équipement avant sa remise en service. Les cas d incident identifiés au chapitre 2 ont pour conséquence des gradients thermiques pouvant altérer l intégrité structurelle de l équipement Corrosion des plans de joints En cas de serrage fonds/virole insuffisant, une amorce de corrosion à la périphérie externe du plan de joint peut se développer, favorisée par l humidité. Le foisonnement lié à la corrosion entraîne une augmentation du volume du métal pouvant provoquer une déformation du fond dans la zone d emboîtement. Ce phénomène de corrosion, amorcé par l humidité, aura un impact variable en fonction des différents systèmes périphériques utilisés (rampe de coating, borders Yankee, rampe de refroidissement, ). En l absence de ces systèmes, notamment dans le cas des frictionneurs, ce phénomène est limité.

14 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 14/ Fissuration de la visserie due à la corrosion La combinaison d un milieu corrosif, des contraintes de traction et de température peut aboutir à des fissurations des visseries. Ce phénomène peut s amorcer avec ou sans trace de corrosion. 3.3 La corrosion interne Un mauvais traitement chimique de la vapeur (niveau de ph) peut entraîner un début de corrosion interne de l équipement.

15 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 15/22 4. DEGRADATION ASSOCIEES : SOUPAPE(S), PULVERISATION, PILOTAGE, PRESSE(S) 4.1 Soupapes En plus du système automatisé, au moins une soupape assure une sécurité physique dans le cas d une éventuelle surpression. Un dysfonctionnement des soupapes de sécurité liées au sécheur engendre un risque majeur de surpression vapeur. Dysfonctionnements potentiels (liste non exhaustive) : Corrosion au niveau du siège de soupape, Ressort défectueux, Obturation d échappement, 4.2 Système de pulvérisation de produit chimique sur virole (coating organique) Dans le cas des «Yankees», un produit chimique, aussi appelé «coating organique» est appliqué par pulvérisation permanente sur la surface externe de la virole. Ce produit remplit plusieurs fonctions : Protection vis-à-vis de la corrosion de la virole Le coating forme une couche de protection sur la surface de la virole. A l échelle mondiale, d après la TAPPI, il n y a pas historiquement d incident relatif à une quelconque nocivité du coating sur l intégrité de la fonte constituant la virole. Limitation de la perte d épaisseur de la virole. Un racle «crêpeur» est appliqué sur la virole externe du Yankee pour retirer la feuille de la virole. La couche de protection est complétée à chaque tour afin de reconstituer son épaisseur. Diverses fonctions liées au process Le coating joue le rôle d adhésif et améliore les qualités intrinsèques de la feuille. Toutefois ces fonctions n ont pas d influence sur l intégrité du yankee. Les risques associés à la mise en œuvre de ce produit sont pris en compte par l exploitant. En cas de système automatisé d application du coating, le plan de contrôle intègre la vérification du système de contrôle commande correspondant.

16 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 16/ Systèmes de pilotage La conduite d un sécheur est généralement automatisée par un système de supervision qui sécurise la validation des paramètres de fonctionnement de l installation et empêche toute manœuvre hors procédures (verrous de sécurité logiciels dits «interlocks»). Les opérateurs l utilisent pour piloter et surveiller la production. En particulier, le système de supervision assiste les opérateurs dans les phases critiques (réchauffage et refroidissement). Un dysfonctionnement du système de pilotage du sécheur, qu il soit totalement manuel ou automatisé, peut engendrer l ensemble des modes de dégradations cités au chapitre 3. Dysfonctionnements potentiels (liste non exhaustive) : Non respect des paliers de réchauffage Températures excessives des hottes, 4.4 Système d application des presses La force maximale d application de la presse sur le Yankee (exprimée en kn/m linéaire) est garantie par un système de sécurité. Un dysfonctionnement du système d application des presses, générant un dépassement de la pression linéaire maximale admissible, peut provoquer une contrainte mécanique excessive. Dysfonctionnements potentiels (liste non exhaustive) : Non respect des pressions pneumatiques ou hydrauliques d application des presses 5. JUSTIFICATION DE LA DEMARCHE 5.1 Considérations techniques liées à la nature de l épreuve hydraulique. L épreuve hydraulique initiale telle que prévue actuellement par la réglementation est largement admise comme étant un bon critère d acceptation de conception et de construction pour tester un appareil neuf. Elle est d une mise en œuvre facile et ne nécessite pas d outillage sophistiqué pour son suivi. Dans ces conditions, elle permet de démontrer la bonne tenue, l absence de déformations, ainsi que l absence de fuites à une pression d essai largement supérieure à la pression de service.

17 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 17/22 Mais, s agissant de la requalification en service des sécheurs, elle pose un certain nombre de questions. 5.2 Considérations liées à la compatibilité de l épreuve hydraulique avec les sécheurs. Conception : La conception des sécheurs ne permet pas de supporter la charge d eau en configuration d exploitation, car les tourillons ne sont pas calculés pour reprendre l effort supplémentaire engendré par la masse d eau. De plus, l étude par éléments finis a montré que l épreuve induit des contraintes en partie interne d extrémité de virole, qui ne correspondent pas aux contraintes normales d exploitation. L épreuve peut donc altérer la sûreté du sécheur. Incidence du poids de l eau contenue : L épreuve hydraulique demande un remplissage complet des sécheurs en eau. Compte tenu du volume, cela conduit à une masse d eau de 20 à 170 tonnes suivant la taille du sécheur. Or, les structures porteuses ne sont, en général, pas calculées pour supporter cette surcharge. Ressource en eau : L épreuve nécessite aussi de retraiter l eau utilisée avant rejet. Sécurité de l épreuve : La mise en pression d un équipement en fonte à 150 % de la pression de service est plus risquée que celle d un équipement en acier. Sur un tel matériau, l apparition possible d'une fissuration lors de l épreuve conduirait à une fragmentation du sécheur. 5.3 Position de la TAPPI vis-à-vis de l épreuve hydraulique La TAPPI ne recommande pas l épreuve hydraulique en tant que procédé contribuant à la requalification. La recommandation de la TAPPI est de mettre en œuvre un ensemble d actions et d investigations par le biais d un «programme de sûreté» (Yankee dryer safety manual) incluant un plan de contrôle pluriannuel et un ensemble de mesures contribuant à la sécurité de l exploitation (formation, audits, retour d expérience, ). Cette politique est appliquée depuis plus de 40 ans par de nombreux papetiers. 5.4 Recours à l émission acoustique (EA) L EA ne détecte pas les défauts stabilisés, comme les fissures non évolutives, qui ne sont pas acceptables. L EA est considérée comme un outil d investigation parmi d autres, à utiliser en combinaison avec les autres méthodes de CND (principalement magnétoscopie, ressuage, ultra-sons).

18 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 18/22 6. EVALUATION DE LA CRITICITE La criticité des sécheurs a été déterminée suivant la démarche décrite au chapitre 5 et à l annexe 4 du guide COPACEL. L analyse porte sur la comparaison des criticités résultant de contrôles mis en œuvre : Soit selon l arrêté du 15 mars 2000 modifié, Soit selon les contrôles prévus dans le cadre du CTP. 6.1 Evaluation de l indice de gravité Les contrôles mis en œuvre n influençant pas l indice de gravité, ce dernier est identique (indice 3) dans les deux cas mentionnés ci-dessus. Le tableau d évaluation figure page suivante.

19 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 19/22 Indice de gravité Indice de GRAVITE Facteur (suivant guide COPACEL) Critères (définis & à définir pour la circonstance) Barème Evaluation Fluide Humain Environnement Groupe 2 3 Groupe 1 6 Température < 50 C 1 Température >= 50 C sans phase liquide 2 Température >= 50 C avec phase liquide 3 Présence humaine < 20 min / jour 2 Présence humaine > 20 min / jour 4 Isolement du fluide à distance 2 Isolement du fluide en local 6 Impact environnemental sans conséquence 1 Impact environnemental significatif 4 Energie libérable faible V <= litres : max PS < 20 bars < V <= litres : S max PSxV < bars litres < V <= litres : max PS < 0,50 bar Energie libérable moyenne Energie libérable V < litres : 20 bars < max PS < 100 bars < V <= litres : < S max PSxV < bars litres 200 M3 à 10 bars 2 2 Energie libérable importante V <= litres : 100 bars < max PS < 500 bars < V <= litres : < S max PSxV < bars litres 3 Energie libérable très importante V <= litres : MAX P.M.S. > 500 bars < V <= litres : S max PSxV > bars litres 4 Indisponibilité Sans incidence sur la production 1 Incidence faible sur la production 2 Incidence majeure sur la production 4 4 I = 19 COPACEL ESP\ \document technique\yankees et frictionneurs 12/11/2010

20 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 20/ Evaluation de l indice de probabilité Cette évaluation montre que l indice de probabilité d une défaillance dans le cas de l application du CTP est plus faible (indice : 104) que celui résultant de l application de l arrêté du 15 mars 2000 modifié (indice : 138). Le tableau d évaluation figure page suivante. COPACEL ESP\ \document technique\yankees et frictionneurs 12/11/2010

21 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 21 sur 22 EVALUATION DE L'INDICE DE PROBABILITE D'UNE DEFAILLANCE 12/11/2010 Cotation Facteur mode de dégradation Facteur Inspection Aptitude à détecter les dommages et à estimer les cinétiques de dégradation : Facteur Fabrication et Conception Contenu et qualité du dossier de fabrication ou conception Facteur Maintenance - Efficacité et la qualité des opérations de maintenance réalisées (historique, plan de maintenance, traçabilité). - Formations spécifiques du personnel de maintenance aux risques des sécheurs Facteur Procédé Il prend en compte les conditions d exploitation : - la stabilité et la maîtrise du procédé, - le risque d introduction de polluants dans le process, - la pression et la température maximales de service, - les dispositifs d alerte et de protection, - Formation du personnel d'exploitation. 1 Négligeable Bon Complet Bon Bon 2 Faible Moyen Partiel Moyen Moyen 3 Fort Insuffisant / Nulle Inexistant Insuffisant Insuffisant 4 Critique Dégradation Contrôles et mesures à effectuer Probabilité selon AM du 15/03/2000 modifié Probabilité selon CTP Sous-ensemble ou composant Mode de dégradation Causes probables Défauts potentiel N Nature du contrôle Zone / Etendue Réalisation du contrôle Facteur mode de dégradation Facteur Inspection Facteur Fabrication et Conception Facteur Maintenance Facteur Procédé Total Périodicité du contrôle 15/03/2000 Facteur mode de dégradation Facteur Inspection Facteur Fabrication et Conception Facteur Maintenance Facteur Procédé Total Périodicité du contrôle CTP Equipement sous pression Virole et fonds Visseries structurelles Virole Accessoires de sécurité Soupapes Verrouillages Contrôle Commande Système d'application de(s) presse(s) & Sécurités associées - Contraintes mécaniques Pilotage et autres sécurités Personnels - Arrêt stationnaire prolongé - Erosion par frottement - Application des racles - Dépassement des limites admissibles - Pression linéaire d'application de(s) presse(s) hors spécifications. - Déformation, Balourd - Perte d'épaisseur (surface externe) - Défaut de fonctionnement des accessoires de sécurité C2 - Inclinaison des fonds C4 - Contrôle magnétoscopique C5 - Contrôle UT (Recherche défaut) - Epreuve hydraulique C6 - Faux rond C7 - Mesure d'épaisseur C8 C9 - Essai de manœuvrabilité - Constat des tests de manœuvrabilité - Révision et C10 Retarage - Tests de C11 fonctionnement - Tests de C12 fonctionnement Personnel habilité non prévu an COFREND non prévu ans COFREND non prévu ans OH/SIR ans Dispensé Personnel habilité Personnel habilité Personnel habilité non prévu an non prévu an mois an - Accessoires de sécurité lié à l'esp. OH/SIR mois ans Personnel habilité Personnel habilité Personnel habilité ans ans an an an an - La qualité des inspections dépend de la maitrise des moyens de contrôle - Habilitation du personnel réalisant les contrôles par le chef Personnel d'inspection C13 - Habilitation 5 ans 4 ans mis en œuvre dans ce plan de contrôle d'entreprise - L'évaluation de l'incidence des formations des personnels sur la probabilité d'apparition des - L'évaluation de l'incidence des formations des personnels sur la probabilité d'apparition Personnel d'exploitation et maintenance - Corrosion interne - Traitement vapeur inadapté - Corrosion externe au plan de joint entre fonds et virole. - Contraintes thermiques et mécaniques - Surpression de l'esp - Excès d'eau sur les emboitements fonds/virole. - Défaut de serrage. - Choc sur la virole ou sur fonds. - Application d'un jet d'eau direct sur la virole ou sur fonds. - Pression linéaire d'application de(s) presse(s) hors spécifications. - Introduction de vapeur sur yankee à l'arrêt. - Utilisation des hottes hors spécifications. - Corrosion au niveau du siège de soupape, ressorts défectueux - Perte d'épaisseur sur les surfaces internes de la virole et des fonds. - Dépôt interne (mauvaise passivation) - Fissures sur visseries, fonds ou virole. - Fuites vapeur. - L'ensemble des dégradations de l'esp mentionnées ci-dessus peut être provoqué par un dysfonctionnement d'un verrouillage du système contrôle-commande. - Défaut de fonctionnement - Les dégradations de l'esp mentionnées ci-dessus peuvent pour la plupart être occasionnées par un manquement aux règles d'exploitation et de maintenance C1 C3 - Contrôle visuel interne - Contrôle visuel externe - 100% de la surface interne - Mesure de l'inclinaison tous les 10 boulons fonds/virole sur les 2 fonds. - Recherche de traces indicatives de fuites vapeur au niveau des visseries et des plans de joints (à l'arrêt et à la pression de service). - Recherche de corrosion à l'extrémité des plans de joints sur 100% des plans de joints. - Contrôle visuel sur 100% de la surface externe des fonds et de la virole. - Extrémités de la surface externe de la virole, 100% des zones d'emboitement - 100% des boulons structurels internes et externes (boulons fonds/virole; boulons tourillons/fonds; boulons barres de renforts) - Ensemble des parties soumises à la pression interne de l'esp. - Mesures sur la surface externe de la virole - Mesure périphérie sur la surface externe - Tous les verrouillages existants du système de pilotage - Toutes fonctions élémentaires Personnel Habilité + OH/SIR Personnel Habilité + OH/SIR mois Formation spécifique à l'exploitation, à la maintenance des sécheurs. défaillances a été intégré dans le facteur Maintenance et le facteur Procédé des défaillances a été intégré dans le facteur Maintenance et le facteur Procédé C14 - Formation 4 ans 4 ans mois ans 1 an et 1 ans Indice de probabilité AM 15/03/ Indice de probabilité CTP 104 COPACEL ESP\ \document technique\yankees et frictionneurs 12/11/2010

22 Document technique Evaluation de la criticité des yankees et frictionneurs Page 22/ Détermination de la criticité La grille de synthèse ci-dessous (issue de l annexe 4 du guide COPACEL) montre que dans les deux cas la criticité de l équipement reste dans la plage «M» correspondant à une criticité moyenne (voir chapitre 6.2). 183 à M E E I I AM 15/03/2000 modifié Probabilité 153 à M M E E I CTP 124 à F M M E I 94 à F F M M E 65 à 93 1 F F M M E à à à à à 31 Gravité L application du plan de contrôle contenu dans le cahier technique professionnel définissant les dispositions spécifiques applicables aux cylindres sécheurs de type yankee et frictionneur garantit un niveau de criticité de l équipement équivalent à celui obtenu par l application de l arrêté du 15 mars 2000 modifié. COPACEL ESP\ \document technique\yankees et frictionneurs 12/11/2010