UTILITÉS DIFFÉRENTS RÉSEAUX D'UTILITÉS

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1 Ingénieurs en Sécurité Industrielle Risques et Précautions Liés au Matériel UTILITÉS DIFFÉRENTS RÉSEAUX D'UTILITÉS I - DIFFÉRENTES UTILITÉS... 1 II - PRINCIPAUX MODES DE PRODUCTION DES UTILITÉS L'eau La vapeur L'électricité L'air comprimé Le fuel gas... 3 Ce document comporte 6 pages EN TOU - - Rév. 2 12/07/2005

2 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

3 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

4 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,

5 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'h 2 S 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. PRODUCTEURS GAZ PLANT DISTILLATION GAZ PLANT REFORMAGE GAZ PLANT FCC EXCÉDENT HYDROGÈNE PURGE HDT PC AR Densité schilling PURGE HDS RECOMPRESSION VAPORISATION LC DÉTENTE RÉSEAU FG HP CONDENSATS CONSOMMATEURS UTILISATION FOURS BLANKETING STRIPPING INJECTION CENTRALE TORCHE D PCD 2683 A

6 5 CENTRALE THERMIQUE CHAUDIÈRES Combustible Vapeur MP AIR VERS BRÛLEURS PRÉCHAUFFEUR D'AIR M VENTILATEURS Eau déminéralisée Purges Air Planche 1 : Exemple de réseau vapeur Réseau vapeur HP Désurchauffe de vapeur HP Désurchauffe de vapeur MP TURBO-ALTERNATEURS détente HP/MP ALTERNATEUR Vers condenseur NF TURBINES PROCÉDÉS CHAUDIÈRES DE RÉCUPÉRATION Fumée vers CHEMINÉE EAU ALIMENTAIRE CHAUDIÈRE DÉGAZEURS Condensats BP Vapeur BP Réseau vapeur MP Pression (bar) Température ( C) Détente MP/BP NF UNITÉ 1 UNITÉ 2 UNITÉ 3 UNITÉ 4 T D PCD 2762 A Réseau vapeur BP