Royaume du Maroc. Université My Ismail Ecole Nationale Supérieure Office Nationale d Arts et Métiers. de L Eau Potable. Meknès. Rapport de stage Réalisé par : Hassan KHADIRI. Assisté par : M.Oulji. Période du stage : Juillet 2002. Service : Organisation de la maintenance. Année universitaire :2002/2003. Page 8 -
INTRODUCTION L expérience permet d améliorer les connaissances pratiques d un individu, comme elle sert à tester ces informations théoriques. Certes, mon stage qui s est déroulé à l office nationale de l eau potable (ONEP) à Meknès pendant un mois m a permis d acquérir cette expérience. J ai ainsi pu me familiariser avec tous les personnels de l office, surtout avec le service organisation de la maintenance. Ce rapport traite les points suivants : Aperçu sur l office. Service organisation de la maintenance. Les stations de pompages. La recherche des fuites. Relation de l ONEP avec l ONE (office nationale d électricité). Travail effectué. Page 9 -
Remerciements : Avant d entamer la rédaction de ce rapport, je tiens à adresser mes vifs remerciements à Monsieur Le Directeur régional et les agents de l office nationale de l eau potable direction régionale centre sud à Meknès précisément à :? M M.OUILJI (chef de service maintenance.)? M H.MOUSSALLI (Technicien supérieure.)? M E.AROUCHE (Technicien principal.)? M O.OUZZINE (Technicien principal.)? M T.AIT BEL ARBI (chef de service exploitation.) Ainsi que l ensemble des personnels de la direction régionale qui nous ont donné une vue générale sur le fonctionnement des entités et des services de l office. J adresse également mes sincères remerciements à Monsieur le Directeur de l ENSAM, à tous les professeurs et les dirigeants de cet école pour les efforts qu ils consacrent pour ma formation. Page 10 -
SOMMAIRE Introduction 4 Partie 1 : Aperçu sur l office. Brcf historique. 6 Organisation de l ONEP.... 6 L alimentation en eau potable d un centre..7 Partie 2 : Service organisation de la maintenance Introduction. 10 Les activités du service 11 Partie 3 : Les stations de pompages. Introduction....13 Les sources d eau 14 Les groupes électropompes...14 Les postes de chloration....17 Les armoires de commande..18 Les équipements hydromécaniques 19 Les postes de transformation.. 19 Les réservoirs...19 Partie 4 : La recherche des fuites. Introduction....21 La recherche et la localisation des fuites 21 La réparation des fuites 23 Partie 5 : Relation de l ONEP avec l office nationale d électricité (ONE). Introduction....26 Tarification de l énergie électrique. 26 Actions pour réduire le coût de l énergie 27 Partie 6 : Travail effectué Assistance de résolution d un problème au niveau d une station de pompage. 29 Conclusion.30 Annexes..31 Bibliographie... 41 Page 11 -
INTRODUCTION L expérience permet d améliorer les connaissances pratiques d un individu, comme elle sert à tester ces informations théoriques. Certes, mon stage qui s est déroulé à l office nationale de l eau potable (ONEP) à Meknès pendant un mois m a permis d acquérir cette expérience. J ai ainsi pu me familiariser avec tous les personnels de l office, surtout avec le service organisation de la maintenance. Ce rapport traite les points suivants : Aperçu sur l office. Service organisation de la maintenance. Les stations de pompages. La recherche des fuites. Relation de l ONEP avec l ONE (office nationale d électricité). Travail effectué. Page 12 -
I- Bref historique : L office nationale de l eau potable (ONEP) a été crée en 1972 par le Dahir 1-72-103 du Safar 1392, c est un établissement semi-public a caractère commercial et industriel, il est doté de l autonomie financière et soumis au contrôle du ministre des finances et sous la tutelle du ministère de l équipement. Avant la création de l ONEP à Meknès, l alimentation en eau potable de la ville (Production et distribution) était assurée premièrement par la municipalité, ensuite par la régie autonome de distribution d eau Meknès (RADEM). L intervention de l ONEP a été en 1982 pour renforcer la capacité de production d eau à Meknès. II- Organisation de l ONEP : La direction générale de l ONEP se trouve à Rabat (DG). Chaque région a une direction régionale (DR) : DR1: direction régionale à Agadir. DR2: direction régionale Tanssifte Al Haouz à Marrakech. DR3: direction régionale à Khouribga. DR4: direction régionale nord ouest à Kenitra. DR5: direction régionale centre nord à Fès. DR6: direction régionale à Oujda. DR7: direction régionale centre sud à Meknès. DR8: direction de province Saharienne à Layaune. DRC : direction régionale cote atlantique. Chaque DR a des directions provinciales (DP). Pour la DR7 on trouve deux DP, l une à ERRACHIDIA et l autre à KHENIFRA. L organigramme de l ONEP au niveau de la DR7 est présenté par la figure 1.1 suivante : Page 13 -
Direction régionale Division technique Division de distribution Division exploitation Service étude Service d exploitation Service travaux Service production Service gérance et assainissement Service organisation maintenance Bureau Bureau Bureau d entretien de méthodes de gestion stocks Figure 1.1 : Organigramme de l ONEP au niveau de la DR7. III- L alimentation en eau potable d un centre (AEP) : Les attributions de l ONEP ont été définies comme suit : La planification de l approvisionnement en eau. L étude, la réalisation et la gestion des productions d eau potable. Le contrôle de pollution des points d eau destinés à la consommation. Le suivi de la qualité des eaux distribuées. Page 14 -
Pour satisfaire ces conditions, plusieurs directions ont été établies :? Direction d étude : étudie les projets, comprend généralement : - Etude d avant projet sommaire(aps). - Etude d avant projet détaillé (APD). - Etablissement des dossiers de consultation (DCE).? Direction d équipement : réalise les travaux techniques de l ONEP.? Direction d exploitation : contient les sous directions suivantes : - Direction de la gestion d exploitation. - Direction de la gestion de la maintenance. - Direction de la gestion du contrôle et métrologie.? Direction de qualité : contrôle la qualité de l eau.? Direction du commerce : s occupe de la gestion commerciale.? Direction financière.? Direction de formation : assure la formation des cadres de l organisation. Page 15 -
I- Introduction : Le service organisation de la maintenance joue un rôle très important au niveau de la DR7, il réalise un ensemble d actions permettant de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d assurer un service déterminé. La figure 2.1 présente les différents formes de la maintenance : Maintenance Ronde Automaintenance Visite maintenance Rénovation Préventive Systématique Révision Reconstruction Conditionnelle Inspection D acquisition Contrôle Conceptuelle Améliorative Corrective Conception pour maintenabilité Conception pour non maintenance Dépannage Réparation Modernisation Conception améliorative Figure 2.1 : les différents formes de la maintenance. Page 16 -
II-Les activités du service : Les activités du service de maintenance sont : - Préparation des travaux (la maintenance est principalement corrective). - Etablissement et actualisation des inventaires des équipements. - Suivi des prestations effectuées par la division des ateliers de CASA. - Réception du matériel. - Bons de travail et rapports d intervention. - Lancement et jugements des bons et lettres de commande. - Réalisation des interventions conformément au bon de travail. - Rédaction des rapports d intervention. - Suivi des marchés des travaux neufs d équipement. Page 17 -
I- Introduction : Les stations de pompages constituent la partie essentiel de l ONEP car elles représentent le départ de la production de l eau. Le synoptique suivant (figure 3.1) donne une idée générale sur la constitution d une station de pompage : Réservoir Equipements hydromécaniques Chloration Groupes électropompes Armoires de commande Poste de transformation Source d eau Vers le réseau ou la régie de distribution. Figure 3.1 : Synoptique d une station de pompage. Page 18 -
II- Les sources d eau : Les forages constituent la source d eau la plus utilisée à l ONEP, ce sont des trous profonds de diamètres environ 30 cm, de profondeur varie selon la situation de la nappe d eau, qui peut atteindre dans certaines cas jusqu à 700 mètres (voir annexe 1). Les autres sources qu on peut avoir aussi sont : les barrages, les rivières, les sources, la mer, les eaux usées..etc. La différence entre ces différents sources se situe au niveau du traitement d eau. III- Les groupes électropompes : 1- Introduction : Les groupes électropompes sont constitués de deux parties : - Le moteur :permet un mouvement de rotation pour faire tourner la pompe. - La pompe : c est la partie entraînée par le moteur pour aspirer l eau et faire le refoulement. 2- Le moteur : La plupart des moteurs utilisés sont triphasés ; pour cela leur montage est bien défini(voir annexe 2). Le démarrage du moteur se fait par plusieurs méthodes : - Le démarrage étoile/triangle : le moteur reçoit la tension en commençant par le couplage étoile pour une durée d environ 3 secondes, ensuite passe à l état triangle pour fonctionner normalement (figure 3.2). M Figure 3.2 : Schéma du démarrage étoile triangle. Page 19 -
- Le démarrage par résistances : c est le plus utilisé à l ONEP, il consiste a lier trois résistances en série avec les 3 phases, pour une durée de 3 ou 4 secondes, puis lier le moteur sans résistances (figure 3.3). Phases : Résistances : M Figure 3.3 : Schéma du démarrage avec résistances. Le moteur est identifié par une plaque signalétique située sur son corps (figure 3.4). Moteur immergé Fréquence d alimentation = 50Hz S = 60Hz Diamètre nominal en pouces Puissance du moteur en CH Spécialité = aucune indication S = spécialités diverses. M MC 6 10 MH S S MK Page 20 -
Figure 3.4 : plaque signalétique du moteur. 3- La pompe : On rencontre 3 types de pompes : Pompe à axe horizontal (voir annexe 3). Pompe à axe vertical (voir annexe 4). Pompe immergée (voir annexe 5). Le choix d utilisation entre ces trois types dépend d abord de la hauteur d aspiration Ha (la distance entre l axe du moteur et le niveau d eau) : * Si Ha < 8 mètres on utilise la pompe à axe horizontal grâce à son meilleur rendement et un entretien plus facile. * Si Ha > 8mètres on a le choix entre la pompe à axe vertical et la pompe immergée selon les propriétés suivantes : La pompe à axe vertical convient aux : - puits de profondeur environ inférieure à 30 mètres. - puits de faibles tranche d eau inférieure à 30 mètres. La pompe immergée convient aux : - puits profonds avec une tranche d eau intéressante. - forages. Ces deux pompes présentent des avantages et des inconvénients (figure 3.5). Avantages Inconvénients Pompe à axe vertical - Meilleur rendement - Réparation et entretien faciles du moteur. - Peut travailler dans les faibles tranches d eau. - Peut être entraînée par un moteur - Pertes de rendement dans la ligne d arbre - Nécessité de main d oeuvre qualifiée. Pompe immergée - Montage et démontage faciles. - Convient pour les forages et puits profonds. - Entretien difficil. Figure 3.5 : avantages et inconvénients de deux types de pompes. Page 21 -
IV- Les postes de chloration : 1-Principe : La chloration se fait par l injection du chlore dans la conduite d eau. La figure 3.6 présente le synoptique des installations de chloration : Chlorométre Manomètre(pression bouteille) Conduite d eau. Dépression Hydroéjecteur Chlore Pompe de surpression. Figure 3.6 : Synoptique d un poste de chloration. Le chlore est emmagasiné dans la bouteille, puis le chlorométre dose une quantité bien définie du chlore qui sera éjectée dans la conduite d eau à l aide de l hydroéjecteur par effet de dépression créé par la pompe de surpression. Page 22 -
2- Maintenance des installations de chloration : Des visites systématiques mensuelle s effectuent pour l entretien courant, la vérification du bon fonctionnement de l installation et la vérification des automatismes et des sécurités. En plus des opérations de fréquence mensuelle, on procède aussi à des opérations semestrielles d entretien plus approfondies comme suit :? Robinets et vannes : - Vérification de l étanchéité des conduites. - Graissage de la vanne motorisée.? Chlorométres : - Démontage de la vanne d entrée et nettoyage du filtre céramique. Remplacement des joints d étanchéité des chlorométres et des hydroéjecteurs.? Conduite de chlore pression : - Vérification. - Nettoyage du filtre à chlore. - Démontage éventuel. V- Les armoires de commande : Les armoires de commande représentent le cerveau d une station de pompage. En effet tous les défauts qui peuvent arriver lors du fonctionnement sont indiqués à l aide des voyants existant dans ces armoires, ce qui facilite la tache pour les employés. En plus de ça, elles permettent la commande du station de pompage, comme ils protégent l installation contre les surtensions et les surintensités. Page 23 -
VI- Les équipements hydromécaniques : Vanne : permet d isoler les équipements, elle fonctionne beaucoup lorsqu il existe un défaut. Vanne motorisée : c est une vanne équipée d un moteur qui assure l ouverture et la fermeture de la vanne, en respectant les conditions de sécurité suivantes : - Arrêt en position et fermeture sur contact fin course. - Limiteur d effort en sécurité, avec réarment, qui sert à arrêter le moteur s il existe des obstacles à l intérieur de la vanne, comme le sable. Altimètre : c est une vanne commandée par le niveau d eau dans le réservoir. Ventouse : permet d éviter les poches d air existant à l intérieur de la conduite. Manomètre : mesure la pression à l aspiration et au refoulement. Régulateur de pression : comme son nom l indique il sert à régler la pression. Clapet anti-retour : permet l écoulement dans un seul sens. Anti-bélier : sert à éviter les coups de bélier dues à la modification de pression, à l intérieur de la conduite, d une façon sinusoïdale. VII- Les postes de transformation : Ils se composent essentiellement d un transformateur triphasé de haute tension qui donne de l énergie électrique pour la station, cela est réalisé par un contrat d abonnement avec l ONE (Voir partie 5 : relation de l ONEP avec l ONE). VIII- Les réservoirs : Ils permettent un stockage de l eau, pour stabiliser le fonctionnement des groupes électropompes et le besoin des clients aussi. A l intérieur de ces réservoirs on trouve deux flottants arrêtent les groupes à un certain niveau d eau. Page 24 -
I- Introduction : La fuite est une maladie qui accompagne la plupart des réseaux de distribution d eau, elle peut rester invisible pendant une longue période. Elle s infiltre dans le sol ou se fraye un chemin jusqu à l égout, le fossé ou le cours d eau le plus proche. Elle peut aussi apparaître en surface et devenir un bris (voir annexe 6). Dans certains cas la fuite n apparaît pas en surface (voir annexe 7) mais donne des indices de sa présence comme un bruit audible chez un usager ou autour d une borne d incendie. En présence d un bris identifié en surface, il est nécessaire d en localiser précisément la source afin de minimiser l excavation pour réparer. Les techniques de détection de fuites sont alors utilisées en mode localisation. A l opposé, la recherche de fuites vise a identifier les fuites souterraines. Les techniques de détection de fuite sont alors utilisées en mode recherche. Le terme détection est utilisé pour définir cette activité. Une fois trouvée, la fuite sera localisée précisément. II- La recherche et la localisation des fuites : 1- Localisation par observation directe : On peut localiser directement les fuites en se basant sur les observations suivantes :? Les déformations de la chaussée, des bordures et des trottoirs ainsi que les bruits audibles près des bornes d incendie sont d autres indices pertinents.? Les observations de citoyen.? L observation visuelle en surface.? Pour les fuites les plus importantes, des remontées de bassin d égout. 2- La sectorisation : L isolation temporaire et la mesure du débit de nuit de secteurs constituent un moyen très efficace d identifier les groupes de conduites présentant des fuites. Page 25 -
3- L écoute de la fuite : C est la plus ancienne des méthodes de détection et de localisation des fuites. L écoute est facilitée par un équipement qui capte le bruit émis par la fuite et le transmet amplifié à l oreille du dépisteur.? Les trois bruits de la fuite : * Le premier bruit tire son origine de la vibration de l orifice de la fuite dans la conduite. La fréquence de ce bruit se situe dans la gamme 500 à 800 Hz. * Les deux autres bruits se situent plutôt dans la gamme de 20 à 250 Hz, le premier correspond à l impact du jet d eau sur le sol et le second à la circulation de l eau dans le sol. Les deux derniers bruits sont présents dans le voisinage immédiat de la fuite. Ils pourront être utilisés pour la localisation précise de la fuite.? La transmission du bruit : Plusieurs facteurs effectuent la transmission du bruit ou son écoute :? L amortissement du bruit augmente avec le diamètre de la conduite.? Le type de matériaux de la conduite affecte la vitesse de propagation.? Pour une écoute au sol, l amortissement augmente avec la profondeur de la conduite.? La présence de bruits d origine hydraulique (vannes de réduction de pression) ou mécanique (pompe) peut gêner considérablement l écoute.? La détection et la localisation des fuites : Le principe d écoute est le plus utilisé en recherche ou en localisation d une fuite. 4- Appareils de recherche de fuite : La plupart des appareils utilisés en recherche de fuite sont basés sur la corrélation acoustique : la comparaison des signaux reçus par deux capteurs situés de part et d autre d une fuite donne le décalage temporel entre ces Page 26 -
signaux et permet de localiser cette fuite entre les deux capteurs (figure 4.1). Oscilloscope pour la visualisation des signaux. Les capteurs Fuite Conduite d eau. Figure 4.1 : Principe de corrélation acoustique. III- La réparation des fuites :? Réparation des ruptures et des fissures : Les ruptures et les fissures circonférentielles peuvent se réparer à l aide des manchons (voir annexe 8).Les manchons les plus utilisés sont en acier inoxydable et d une longueur au moins égale au diamètre de la conduite à réparer. Page 27 -
? Réparation de joints : Lorsqu il n est pas possible de remettre le joint en bon état, il est nécessaire de couper et de remplacer les conduites de chaque coté du joint.? Fuite au raccordement de service : Le raccordement défectueux est bouché et on effectue un autre.? Pose de manchons : Le nettoyage de la surface externe de la conduite devant recevoir un manchon est particulièrement important. On s assurera également de la continuité de la conductivité électrique. IL est recommandé dans tous les cas d écouter à nouveau sur les lieux de la réparation dans les semaines qui suivent. Etant donné que l apparition de fuites est un phénomène continu, il faut penser à exercer un suivi des réparations et à planifier chaque année un certain nombre d activités de prévention. Page 28 -
Relation de l ONEP avec L ONE. I- Introduction : L ONEP établit un contrat d abonnement avec l office nationale d électricité (ONE) pour avoir de l énergie électrique qui est une source très coûteuse. En effet L ONEP dépense environ 25 à 30% de son budget de fonctionnement pour couvrir la facture d énergie, ce qui représente une charge très lourde. Page 29 -
La bonne gestion de l énergie électrique consiste à :? Faire fonctionner les installations pendant les heures creuses, ensuite les heures pleines et éviter si possible les heures de pointes.? Eviter toute sorte de pénalité (dépassement de puissance souscrite, cosinus phi inférieur à 0.8)? Adaptation de la puissance souscrite en cas de remplacement des récepteurs.? Fiabilité des appareils de comptage. II- Tarification de l énergie électrique : La facture d électricité (voir annexe 9) a 4 composantes principales : 1. Les frais de la consommation d énergie électrique (kwh). 2. Les redevances de puissance. 3. Les pénalités. 4. Les taxes. 1- Les frais de la consommation : Les frais de l énergie électrique consommée (kwh) sont basés sur l existence de trois tarifs correspondant à trois tranches horaires : Tranches Heures creuses Heures pleines Heures de pointe Périodes Hiver (du 1 ér Oct au 31 Mars) 22h à 7h 7h à 17h 17h à 22h Eté (du 1 ér Avril au 31 Sept) 23h à 7h 7h à 18h 18h à 23h 2- Redevance de puissance : La redevance de puissance souscrite dont le montant est fixé par les clauses particulières du contrat est payable en 12 mois suivant le nombre de kva. 3- Taxe comptage et branchement : Page 30 -
Les taxes de comptage et branchement dépendent du mode de comptage. En effet, on distingue trois types de comptage relatifs à la haute et moyenne tension : a- Comptage monophasé effectué au niveau de la haute tension (désigné dans la facture par le chiffre 04). b- Comptage moyenne tension qui se fait en amont du transformateur. Il est exigé si le poste contient au moins un transformateur de puissance supérieure à 630 kva (désigné dans la facture par le chiffre 03). c- Comptage aval effectué au niveau de la basse tension en aval du transformateur (désigné par le chiffre 02). Dans ce mode de comptage, les pertes joules et les pertes vides actives dissipées dans le transformateur sont estimées. III- Actions pour réduire le coût d énergie : Ajustement de la puissance souscrite : En vue de réduire les redevances de puissance sans provoquer des pénalités de dépassement, la puissance à souscrire doit être choisie de manière judicieuse. En effet une puissance souscrite élevée est soumise à des redevances de puissance inutiles, et une puissance souscrite basse engendre des pénalités de dépassement. Ainsi la puissance optimale à souscrire doit être la plus proche possible de la puissance appelée par l installation. Installation de batteries de condensateurs : Le facteur de puissance (cosinus phi) d une installation donnée doit être au minimum égal à 0.8 sinon le fournisseur d énergie applique des pénalités, pour cela on installe des batteries de condensateurs pour améliorer le cosinus phi. Bénéficier du tarif heures creuses. Contrôle de la fiabilité des appareils de comptage. Page 31 -
Travail effectué Assistance de résolution d un problème au niveau d une Station de pompage. Page 32 -
Pour éviter la diminution de l eau existant à Fès et Meknès, une nouvelle station de pompage a été réalisé à Sais a côté de Fès. Lorsque Meknès n a pas besoin d eau, un débordement se passe au niveau d une cheminée qui sert à éviter les problèmes dues au pression. La figure 6.1 schématise le problème : Cheminée Débordement Station de pompage excès Pas de demande d eau Fès Meknès Figure 6.1 : Problème de débordement. Après une journée de recherche de la solution, les ingénieurs ont trouvé que les flottants du réservoir de la station ne marchent plus, ce qui provoque une pression très importante qui est la cause du problème. Page 33 -
CONCLUSION Ce stage a été très bénéfique, car il m a permet de découvrire le monde de travail, d approfondir mes connaissances acquises pendant mon cursus d études, tant sur le plan pratique que sur le plan théorique. J espère avoir traiter dans ce rapport les points essentiels concernant le fonctionnement du travail dans l office, surtout le service d organisation de maintenance qui a une fonction très importante au sein de l entreprise. Page 34 -
BIBLIOGRAPHIE Audit de la maintenance. Etude diagnostique de la fonction maintenance à l ONEP. Le contrôle des fuites. Manuel de recherche de fuites. Manuel de formation (Pompage). Dossier technique. Page 35 -