contrôle de protection feu et gaz d’une station de
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7/26/2019 Contrle de Protection Feu Et Gaz dUne Station De
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Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire
Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique
Universit de KHEMIS MILIANA SONATRACH
Facult des Sciences et de la Technologie
Dpartement de la technologie
Project de fin dtude
Pour lobtention de diplme
Master
En :
Gnie lectrique
Option :
-
7/26/2019 Contrle de Protection Feu Et Gaz dUne Station De
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Option :
Remerciements
Nous tenons exprimer nos vifs remerciements notre promoteur Mr. HOCINE
Abdelfattah de lUniversit de KHEMIS MILIANA pour nous avoir encadrs durant
notre projet de fin dtudes et de nous avoir conseills tout le long de notre travail.
Nous remercions galement notre co-promoteur Mr TOUMI Mohamed, ingnieur
instrumentation SONATRACH, pour son encadrement, ses conseils, et sa confiance au
sein de lentreprise.
Nous remercions chaleureusement les membres du jury pour lhonneur quils nousont fait en acceptant dvaluer notre projet.
Nos sincres remerciements aux ingnieurs de Sonatrach, division de production
Hassi-Messaoud, centre industriel de sud, et en particulier Mr. MESSAOUDI Bachir
ingnieur instrumentation et Mr. BEN SAIFYA Ibrahim, qui nous ont conseills et
clairs sur notre travail tout le long de notre projet.Nous souhaitons aussi remercier tous les enseignants de luniversit deKhemis
Miliana et tous nos enseignants pour les connaissances quils nous ont transmis, leur
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Table des figures
Figure 1.1 : Organigramme du D.P. Rgion H.MD . 18
Figure 1.2 : Schma Organisation de direction maintenance... 20
Figure 1.3 : Le triangle du feu.. 21
Figure 1.4 : Feu de joie. 23
Figure 1.5 : L'incendie des entrepts VR Helsinki, Finlande, le 5 mai 2006 24
Figure 1.6 : Normes et valuations des risques.... 31
Figure 1.7 : Structure d'un systme protection feu et gaz. 32
Figure 1.8 : Dtecteur de fume dtectant des particules de fume. 33
Figure 1.9 : Dtecteur de fume en fonctionnement normal 34
Figure 1.10 : Le dtecteur ionique 35
Figure 1.11 : Dtecteur Ultra-violet.. 35
Figure 1.12 : Capteur infrarouge pyro-lectrique. 35
Figure 1.13 : Dtecteur thermostatique. 35
Figure 1.14 : Dtecteur de Chaleur Thermo vlocimtrique Adressable. 36
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Table des figures
Figure 2.8 : Vue de face de larmoire Notifier 5000 51
Figure 2.9 Module de rception (IZM-8).. 52Figure 2.10 Module (CPU-5000).. 53
Figure 2.11 Module ICM-4... 53
Figure 2.12 : Module relais CRM-4. 54
Figure 2.13 : vue de ct le Modle 610 de quatre voies..... 54
Figure 2.14 : vue de face le modle 610 .. 55
Figure 2.15 Emplacement des dtecteurs groupe BP de SC3... 56
Figure 2.16 : Dioxyde de carbone extinction zone turbine/compresseur Bouteille
CO2 et poudre... 58
Figure 2.17 : Dtecteur de fume sur le plafond de la salle de contrle... 59
Figure 2.18 : Les armoires de la sous-station lectrique... 60
Figure 2.19 : Dtecteur de fume installe dans une armoire de la sous-station
lectrique... 60
Figure 2.20 : Les 3 transformateurs lectriques (TR901, TR902, TR903)... 61
Figure 2.21 : Bouton de dcharge manuelle salle machine.. 62
Figure 2.22 : Lampe et sirne (zone enceinte turbine)..... 66
Figure 2.23 : systme contre poids... 67
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Table des figures
Figure 3.15 : Exemple CEMPLE matrix.. 86
Figure 3.16 : Linterface de logiciel InTouch Wonderware. 87Figure 3.17 : Emplacement des dtecteurs groupe BP de SC3.... 89
Figure 3.18 : programmation alarme CO2 zone 1 lauxiliaire.. 90
Figure 3.19 : programmation pr-alarme feu zone 2 lenceinte turbine... 91
Figure 3.20 : programmation confirmation alarme feu zone 4 compresseur... 91
Figure 3.21 : programmation activationpressostat de la zone 1 lauxiliaire 92
Figure 3.22 : programmation pr alarme gaz zone 1 lauxiliaire.. 93
Figure 3.23 : programmation alarme gaz zone 2 lenceinte turbine. 93
Figure 3.24 : Larchitecteur des vues de supervision... 94
Figure 3.25 : Vue initiale avant de connaitre lidentit dutilisateur 95
Figure 3.26 : Vue initiale . 95
Figure 3.27 : Vue de supervision principale de systme de contrle de protection
feu. 96
Figure 3.28 : Vue de supervision principale de systme de contrle de protection
Gaz.... 97
Figure 3.29 : Vue de supervision diagnostique lautomate Triconex... 97
Figure 3.30 : Vue de supervision de liste des alarmes.. 98
Figure 3.31: vue des forages des variable... 98
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Table des matires
REMERCIEMENTS... II
LISTE DES FIGURES III
LISTE DES ABREVIATIONS... XI
RSUME................ XIII
INTRODUCTION GENERALE 14
CHAPITRE 1 : Le systme de protection feu et gaz
1.1 Introduction... 17
1.2 Prsentation de lentreprise.. 17
1.2.1SONATRACH en bref ............ 17
1.2.2Direction rgionale de Hassi Messaoud . 18
1.2.2.1Prsentation du centre industriel SUD / CIS ....... 19
1.2.2.2 Direction maintenance ............... 19
1.2.2.2.1Service Anti-incendie .. 20
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Table des matires
1.3.5 Les agents extincteurs....... 25
1.3.5.1 La mousse ... 26
1.3.5.2 Le gaz ............. 26
1.3.5.3 Le brouillard d'eau .. 26
1.3.5.4 La poudre 27
1.4 Gaz Combustible et risques lis ........ 27
1.4.1 Limite d'inflammabilit... 27
1.4.1.1 La LIE (limite infrieure d'explosivit)... 28
1.4.1.2 La LSE (limite suprieure d'explosivit)......... 28
1.4.2 Proprits des gaz inflammables ........ 28
1.4.2.1 Point clair (Flash point). 28
1.4.2.2 Point feu (fire point) 28
1.4.2.3 Temprature dauto-inflammation (Ignition temprature)...................... 29
1.5 Pourquoi un systme de protection feu et gaz........... 29
1.6 Gnralits sur les Systmes protection feu et gaz 29
1.6.1 Concepts de scurit ... 29
1.6.1.1 Niveau de rduction des risques attribu au SIS 30
1.6.1.2 Facteurs de niveau SIL ... 30
1.6.2 Structure d'un systme protection F&G... 31
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Table des matires
1.6.3.2.3 Dtecteur de gaz inflammables infrarouge barrire... 38
1.6.3.2.4 Les dtecteurs de fuite ultrasonique...... 38
1.6.4 La partie traitement logique ........ 39
1.6.4.1 Les systmes lectriques base de logique relais 39
1.6.4.2 Les systmes base de circuit logique lectronique .. 40
1.6.4.3 Les systmes de traitement logique programmable ..................... 41
1.6.5 La partie actionneur 41
1.6.5.1 Diffuseur Sonore ... 41
1.6.5.2 Les lectro-percuteurs ............... 41
1.7 Conclusion 42
CHAPITRE 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de
Compression SC3
2.1 Introduction ...... 44
2.2Description du processus de compression gaz .. 44
2.3 Station de compression SC3 ........ 45
2.3.1 Les composants principaux de la station de compression SC3 .. 462.3.1.1 Turbine gaz .............. 47
2.3.1.1.1 Principe de fonctionnement de la turbine gaz .. 48
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Table des matires
2.5.1.1 Partie dtection ... 56
2.5.1.2 Partie Extinction . 57
2.5.2 Protection de la salle de contrle ........ 58
2.5.3 Protection de la sous-station lectrique ...................... 59
2.5.4 Protection des transformateurs ... 60
2.6 fonctionnement du systme protection F&G pour La Cabine turbine .. 61
2.6.1 La dcharge automatique du CO2... 61
2.6.2 La dcharge manuelle du CO2 ... 62
2.7 Inconvnient du systme de protection F&G install pour le SC3 ............................... 62
2.8 Solutions proposes... 63
2.8.1 Spcification des solutions proposes 64
2.8.1.1 La dtection feu .............. 64
2.8.1.2 vacuation et mise en scurit.... 65
2.8.1.3 Systme de dtection de gaz................ 67
2.9 Conclusion ........ 68
C
HAPI TRE 3 : Prsentati on de la solution par automate programmableindustr iel de scur it
3.1 Introduction 70
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Table des matires
3.3.2 La configuration matrielle Tricon.. 82
3.3.3 Langages de programmation 82
3.4 Logiciel de supervision Wonderware InTouch.......... 86
3.4.1 Principales fonctionnalits....... 86
3.4.2 Interface de LInTouch 87
3.4.3 Cration des vues. 87
3.4.4 Navigation entre les vues. 87
3.5 Limplmentation duprojet........ 88
3.5.1 Liste de l'instrumentation ncessaire... 88
3.5.2 Emplacement des dtecteurs 88
3.5.3 Partie programmation.. 89
3.5.3.1 Choix des modules...... 89
3.5.3.2 Configuration des alarmes... 89
3.5.4 Parie de supervision. 94
4.5.4.1 L'interface de supervision de contrle de protection feu et gaz.. 94
3.5.5 Exemple de simulation des squences de dtections au niveau de la zone
turbine avec le logiciel TriStation 1131 99
3.5.5.1 Squences dtection feu au niveau de l'auxiliaire turbine... 99
3.5.5.2 Simulation prsence gaz avec confirmation autour de l'enceinte
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Abrviations
GNL Gaz Naturel Liqufi
GPL Gaz de Ptrole Liqufi
SC Station de Compression
LIE Limite Infrieure d'Explosivit
LSE Limite Suprieure d'Explosivit
SIS Safety Instrumented System
SIL Safety Integrity Level
PFDavg Probabilit moyenne des dfaillances pour excuter la fonction de
conception IES
RRF Risk Reduction Factor
F&G Fire and Gas
UTL Unit de Traitement Logique
UV Ultra-Violet
IR InfraRed
PLC Programmable Logic Controler
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Abrviation
TMR Triple-Modular Redundant
DCS Distributed Control Systems
CC Courant Continu
DRAM, Dynamic Random-Access Memory
MP Main Processors
SRAM Static Random-Access Memory
DAC Digital to Analog Converter
SOE Squence of Events Recorder
HMI Human-Machine Interface
FBD Function Block Diagram
LD Ladder Diagram
ST Structured text
CEMPLE Cause and Effect Matrix Programming Language Editor
TCM Tricon Communication Module
VDC Voltage Direct Current
BPCS Basic Process Control System
MTBF Mean Time Between Failure
PES Programmble Electronic System
SFF Safe Failure Fraction
http://en.wikipedia.org/wiki/Human-machine_interfacehttp://en.wikipedia.org/wiki/Human-machine_interface -
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(
)
.
TriStation 1131
InTouch Wonderware.
:
TriStation 1131
InTouch.
RESUME
Notre projet intitul (Contrle de protection feu et gaz dune station de
compression base dautomate programmable), lobjective principale de cette tude est
de dvelopper le systme de protection qui est install actuellement dans la station de
compression de centre industriel de sud Hassi Massoud, tous dabord nous commenonspar une tude approfondie du systme actuel de protection, dans cette tude nous avons
dcouvrit plus des inconvnients de ce systme de protection, pour cela nous avons
propos le changement de l'ancien systme par un systme bas sur un automate
programmable industriel API , selon les normes internationales applique dans le domaine
de la scurit industriel . Notre projet est subdivis en deux parties : partie programmationsur le TriStation 1131, et partie de supervision sur lInTouchWonderware.
M t l i d i bl i d i ll T iS i 1131
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Introduction gnrale
Chaque anne, des dizaines des personnes sont directement ou indirectement
victimes dun incendie. Les brlures peuvent tre considres comme tant les lsions les
plus graves susceptibles de marquer un tre humain. Un grand nombre des personnes sont
galement victimes d'intoxication par la fume lors d'un incendie. De plus, du point de
vue motionnel, un incendie laisse aussi des squelles chez les personnes concernes,
lesquelles ont souvent besoin de beaucoup de temps pour les assimiler.
Pour une entreprise, un feu et gaz peut avoir des consquences catastrophiques.
Parfois, un redmarrage des activits de l'entreprise n'est financirement pas possible en
raison de la perte de sa position sur le march, provoque par un arrt forc de ses
activits. Un incendie porte galement toujours prjudice l'environnement. Chaque
incendie a en effet une incidence sur l'environnement suite au dgagement de produits de
combustion toxiques et la propagation de rsidus de l'incendie dans l'environnement.
Les dommages matriels de l'ordre des plusieurs millions sont aussi une catastrophe
pour beaucoup d'entreprises frappes d'un incendie.
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Introduction gnrale
protection feu et gaz depuis sa mise en service 1986. Ce systme de protection feu et gaz
est base dune carte lectronique.
Vu la vtust du systme, ainsi que certain dysfonctionnements enregistrs ces
dernires annes d'une part et le souci de Sonatrach en matire de scurit d'autre part, il
a t procd au lancement d'un cahier des charges pour la modernisation et le contrle
distance des systmes anti-incendie.
A cet effet, lobjet de notre travail est:
L'tude du systme de protection feu et gaz install au niveau de station de
compression SC3.
Identification des inconvnients du systmes protection feu et gaz existant.
Proposition de solution base d'automate programmable industriel ddi lascurit pour remdier aux problmes existants.
Ralisation des squences de dtection et d'extinctions au niveau de la zone de
turbine.
Raliser une supervision de systme pour permettre la dtection de diffrant
dfauts et incidents qui peuvent apparaitre dans linstallation
Afin d'atteindre nos objectifs nous avons articul notre rapport en quatre chapitres
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Chapitre :
Le systme de protection
feu et gaz
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.1
Lintroduction
Lobjectif de la socit Sonatrach est la production maximale avec un niveau descurit trs lev, donc elle donne une grande importance la scurit industrielle afin
de protger le personnel et les biens, le grand danger existant lors de lutilisation des
produits inflammables et explosifs cest le risque d'incendie.
Dans ce chapitre tout dabord en va donner un petit aperu sur lentreprise daccueil.
Sonatrach, Puis on parle des phnomnes dincendie et les agents extinctifs utiliss dansles dfrents types du feu. Enfin on a abord le systme anti-incendie, son architecture et
les instrumentations utilises.
1.2Prsentation de lentreprise
1.2.1 Sonatrach en bref
Sonatrach est la plus importante compagnie dhydrocarbures en Algrie et en
Afrique. Elle intervient dans lexploration, la production, le transport par canalisations,
la transformation et la commercialisation des hydrocarbures et de leurs drivs. Adoptant
une stratgie de diversification, Sonatrach se dveloppe dans les activits de gnration
lectrique, dnergies nouvelles et renouvelables, de dessalement deau de mer, de
recherche et dexploitation minire.
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
3me exportateur mondial de GPL [1].
1.2.2
Direction rgionale de Hassi Messaoud :
La direction rgionale de la SONATRACH Hassi Messaoud gre le plus importantet le plus ancien champ ptrolier de pays (plus de 1200 puits), elle est structure de cinqdirections :
Direction engineering et production.
Direction exploitation. Direction maintenance.
Direction logistique.
Direction technique
Et de six divisions : Division scurit et environnement.
Division ressources humaines.
Division approvisionnement.
Division finances.
Division informatique.
Division intendance.
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.2.2.1Prsentation du centre industriel SUD / CIS :
Pour faciliter lexploitation du gisement, il a t divis en deux secteurs : secteur
sud et secteur nord pour chaque secteur un complexe industriel a t construit afin
d'exploiter ces richesses, on distingue donc :
Complexe industriel sud CIS (centre industriel sud).
Complexe industriel nord CINA (centre industriel Naili Abd Elhalim).Le complexe industriel sud est le plus important il est compose de cinq units :
Unit traitement.
Unit GPL 1(gaz propane liqufi).
Unit raffinage.
Unit compression et rinjection gaz.
Unit GPL2 (gaz propane liqufi).Le complexe sud est entour de six units de traitement primaires appeles
satellites qui ont pour rle la sparation des hydrocarbures sortant des puits avant leur
expdition au complexe pour subir d'autres traitements plus pousss afin d'en extraire des
produits finis ou semis finis.
1.2.2.2Direction maintenance :
La direction est charge dentretenir dans les meilleurs conditions loutil de
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.2.2.2.1
Service Anti-incendie:
Elle assure la maintenance des systmes de protections feu et gaz et la disponibilit
Figure 1.2 : Schma Organisation de direction maintenance
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.3
L'incendie
1.3.1
Qu'est-ce qu'un incendie ?Un incendieest unfeu violent et destructeur pour les activits humaines et la nature.
Lincendie est une raction de combustion non matrise dans le temps et l'espace.
Lincendiebase sur un principe qui sappelle triangle du feu [2].
1.3.2 Le triangle du feu
Trois lments indissociables permettent lclosion de lincendie et entretiennent la
combustion :
Le combustible.
Le comburant.
L'nergie d'activation.
La combinaison de ces trois lments forme "le triangle du feu" symbolis par leschmasuivant :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Feuhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Feu -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
Retirer l'nergie dactivation,stoppe le dveloppement du feu par
refroidissement.
1.3.2.1.1 Le combustible :
Presque tous les matriaux, quelques rares exceptions sont combustibles en
fonction de la temprature laquelle ils sont soumis. Dtailler tous les lments
combustibles dpasserait le cadre de ce contexte, toutefois il est possible de les
regrouper dans les grandes catgories suivantes :
Solide : Bois, papier, chiffons...
Liquide : Essence gazole...
Gaz : Butane, propane, gaz naturel...
Mtal : Sodium, magnsium, aluminium...
Le combustible solide a une forme propre (exemple du bois), il peut difficilement
se dformer. Soumis la chaleur, il met des gaz de distillation qui en principe brlent.
Le combustible liquide na pas de forme propre lexception de sa surface qui est
horizontale, il nest pas compressible. En fonction de sa temprature, il met des vapeurs
pouvant senflammer. Le combustible gazeux na pas de surface libre ; il est compressible
et extensible, en mlange adapt avec lair, il peut senflammer.
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
Mcanique : Le frottement de lallumette.
Biologique : La fermentation des vgtaux.
Chimique : L'oxydation et les ractions diverses.
Thermique : Les flammches du bois, les brlots ...
Lnergie dactivation est la flamme que lon approche des deux autres lments;
cest une nergie calorifique[3].
1.3.3
Dveloppement d'un incendie
Un incendie se dveloppe en plusieurs phases au cours desquelles sa temprature
va s'lever. Cependant en fonction de son environnement, il peut aussi s'tendre et
dcliner s'il manque de combustible, de comburant ou de chaleur.
1.3.3.1
closionLa rencontre des lments dutriangle du feu,
cest--dire un combustible, un comburant (en
gnral le dioxygne de l'air) et une nergie
d'activation (chaleur, flamme nue, tincelle)
suffisante vont permettre la combustion de
s'amorcer.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Combustionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustiblehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Comburanthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyg%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Airhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_d%27activationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_d%27activationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Transfert_thermiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustionhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Midsummer_bonfire_closeup.jpghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Transfert_thermiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_d%27activationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_d%27activationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Airhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyg%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Comburanthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustiblehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Combustion -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.3.3.2
Croissance
La combustion produit de la chaleur (ractionexothermique), le feu entretient et accrot l'nergie
d'activation. Si le combustible et le comburant sont
disponibles en quantits suffisantes, l'incendie s'tend de
manireexponentielle.On estime que pour teindre un feu
sec naissant, il faut :
un verre d'eau durant la premire minute,
un seau d'eau au cours de la deuxime minute,
une citerne d'eau au bout de la troisime minute.
Dans le cas d'un feu dans un volume clos (parexemple un feu d'habitation), on estime que la temprature
de l'air atteint 600 C au bout de cinq minutes ; dans une
cage d'escalier, elle peut atteindre 1 200 C dans le mme temps.
1.3.3.3
Phnomnes thermiques et progressions rapides du feu
Dans certaines conditions, il peut se produire une progression rapide du feu (PRF)
Figure 1.5 : L'incendie desentrepts VR Helsinki,Finlande, le 5 mai 2006.
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9action_exothermiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9action_exothermiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Croissance_exponentiellehttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Makasiinit_tulessa.jpghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Croissance_exponentiellehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9action_exothermiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9action_exothermique -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.3.3.4
Feu constitu
C'est le moment o le feu est au plus fort de lui-mme. ce moment-l, il ne peutplus crotre et va suivre ensuite sa phase de dclin.
1.3.3.5Dclin
Le dclin se fait lorsque le feu cesse de crotre. Le feu va progressivement baisser
en intensit puis entrer en combustion lente jusqu' ce qu'il manque de combustible et
s'teigne [2].1.3.4 Les classes de feu
Les feu sont classs selon le type du combustible voici un exemple de
classification des types de feu dnis dans la norme europenne EN 2 qui distingue les
quatre classes de feu A,B, C et D :
Classe A : (Feu sec) :Feu de matires solides, gnralement de nature organique dont la combustion se
fait normalement avec la formation de braises
Classe B : (Feu gras)
Feu de solides ou de liquides liqufiables Exemple Hydrocarbures (essence, fioul,
ptrole) Classe C : (Feu gazeux)
Feu de gaz exemple : propane butane actylne gaz naturel ou mthane
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
Il existe pour chaque classe du feu un agent extincteur appropri, cependant les
agents les plus rencontrs sont :
1.3.5.1 La mousse :
Le mousse bas foisonnement est principalement utilis en cas de feu de nappe de
liquides inflammables (hydrocarbures, alcool...). La mousse, par sa composition eau + air
+ mulseur, est plus lgre que ces liquides et vient donc
stopper le feu en le recouvrant et en l'isolant ainsi de
l'air.
Les moyens ou hauts foisonnements sont quant
eux prconiss dans le cas de protection de locaux de
stockage. La performance atteindre pour nos
installations est alors de remplir le local sur toute la hauteur du stockage + 10 %, et cela
en moins de 3 minutes !
1.3.5.2
Le gaz :
Les agents extincteurs gazeux (gaz inertes parmi lesquels azote, argon,co2ou encore
mlange de plusieurs gaz) sont adapts l'extinction du feux impliquant certains types de
matires et matriaux : liquides inflammables oumatires prsentant un comportement de feu similaire,
gaz combustibles, installations lectriques et
http://www.cofelyaxima-protectionincendie.com/cache/multithumb_thumbs/b_800_600_0_00_images_articles_risques_risquespeciaux_gaz.jpghttp://www.cofelyaxima-protectionincendie.com/cache/multithumb_thumbs/b_800_600_0_00_images_articles_risques_risques-speciaux_canon-mousse-pour-incendie.jpg -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
d'emmagasiner par vaporation et donc d'vacuer une puissance thermique suprieure
2 MW.
1.3.5.4La poudre :
Pour la petite histoire, la qualit de certaines poudres a t mise en vidence pour
la premire fois la fin du 18e sicle dans les mines : sous l'effet de l'onde de choc
conscutive un coup de grisou , des poussires schisteuses se rpandaient dans la
galerie, provoquant ainsi l'extinction des gaz en
flamms. Aujourd'hui, les poudres utilises en
protection incendie sont principalement constitues de
bicarbonate de sodium. Sur le mme principe que la
mousse, la poudre vient touffer le feu la base. Cette
technique peut tre utilise sur un local entier, mais peut
aussi tre localise, par exemple sur une machine en particulier [3].
1.4
Gaz Combustible et risques lis :
L'expression gaz combustible dfinit tout gaz susceptible de librer de l'nergie
thermique par combustion. Les principaux gaz combustibles utiliss sont : lactylne,
loxygne, le gaz naturel, les gaz de ptrole liqufi (butane et propane), lhydrogne, lemthane et le propylne. Ils existent sous diffrents modes de stockage : comprims,
liqufis sous pression ou encore dissous on distingue quatre grandes familles de risques
http://www.cofelyaxima-protectionincendie.com/cache/multithumb_thumbs/b_800_600_0_00_images_articles_risques_risquespeciaux_extinction-poudre-3.jpg -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.4.1.1
La LIE (limite infrieure d'explosivit)
La combustion des vapeurs d'un combustible n'est possible qu'en prsence d'un certainvolume de comburant oxygne de l'air. Si cette quantit de vapeurs combustibles est trop
faible par rapport au volume doxygne dans l'air il ne peut y avoir combustion car le
mlange est trop pauvre.
1.4.1.2 La LSE (limite suprieure d'explosivit)
Au contraire lorsque la quantit de vapeurs combustibles est trop importante par
rapport au comburant, il ne peut y avoir combustion, car le mlange est trop riche. Grce
aux expriences en laboratoire chaque produit correspondune LIE et une LES.
Substance LIE LSE
Butane 1,8 % 8,4 %thanol 3 % 19 %
Heptane 1,05 % 6,7 %
Hexane 1,1 % 7,5 %
Octane 1 % 7 %
Pentane
1,5 % 7,8 %Propane 2,1 % 9,5 %
http://fr.wikipedia.org/wiki/Butanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89thanolhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Heptanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Hexanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Octanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pentanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pentanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Propanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Propanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Propanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pentanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Octanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Hexanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Heptanehttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89thanolhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Butane -
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.4.2.3
Temprature dauto-inflammation (I gnition temprature):
C'est la temprature minimale pour laquelle un mlange combustible, de pressionet de composition donnes, s'enflamme spontanment sans contact avec une flamme .Le
dlai peut varier de quelques millisecondes plusieurs minutes (pressions et
tempratures faibles) [5].
1.5 Pourquoi un systme de protection feu et gaz
Sachant qu'un feu double d'intensit toutes les minutes, la rapidit d'interventionet dvacuationest cruciale. La fonction d'un systme anti-incendie est de dtecteur tout
dpart de feu, afin de le neutraliser rapidement
1.6
Gnralits sur les Systmes protection feu et gaz
Les systmes feu et gaz ont pour objectif de dtecter au plutt toute situation
dangereuse ou anormale et alerter les personnes prsentes dans l'environnement prochede l'unit et d'initier les actions visant matriser ou limiter les consquences de l'accident
dtecter.
La norme IEC61511 (voire lannexe A) considre les systmes de protection Feu et
Gaz comme des systmes instruments de scurit (SIS) avec une fonction d'attnuation
instrumente de scurit. La fonction principale d'un systme de protection Feu et Gazest de rduire les risques aprs un incident. Le systme doit, par exemple, faire gagner du
temps afin de permettre aux personnes d'vacuer la zone sinistre Il doit aussi contenir
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
En d'autres termes, la scurit absolue n'existe pas ; les risques peuvent uniquement tre
limits un niveau acceptable. Parmi les mthodes de scurit qui permettent d'attnuer
les dommages et de limiter les risques et l'utilisation d'un systme instrument de scurit.
LorsquunSIS est requis, il est essentiel de dterminer les deux lments suivants :
Niveau de rduction des risques attribu au SIS
Niveau d'intgrit de scurit (SIL, Safety Integrity Level) du SIS
1.6.1.1
Niveau de rduction des risques attribu au SIS :
Conformment aux normes ANSI/ISA S84.01 et CEI 61508, le champ d'action
d'un systme SIS est limit l'appareillage de contrle ou aux commandes responsables
du passage d'un procd l'tat scuris en cas de dfaillance. La disponibilit d'un
systme SIS dpend des deux lments suivants :
Taux de dfaillance et modes des composants
Appareillage de contrle install
Redondance
Vote
Couverture des diagnostics
Frquence de test
1.6.1.2Facteurs de niveau SIL :
Un niveau SIL peut tre considr comme une reprsentation statistique de la
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
Lorsqu'un niveau SIL requis s'accrot, l'intgrit d'un systme SIS s'accrot
galement et peut tre mesure d'aprs les lments suivants :
Disponibilit du systme (exprime en pourcentage).
Probabilit moyenne des dfaillances pour excuter la fonction de conception
IES sur demande (PFDavg).
Figure 1.6 : Normes et valuations des risques.
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3
La partie de dtection :
Un dtecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matire) qui changed'tat en prsence de l'lment ou de la situation pour lequel il a t spcifiquement conu
[7].
Figure 1.7 : Structure d'un systme protection feu et gaz
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3.1.1
Les dtecteurs de fume
1.6.3.1.1.1
Le dtecteur de fume optique ( cellule photo-lectrique) :Une source lumineuse claire une chambre de dtection obscure. Cette chambre
contient aussi une cellule photolectrique qui transforme la lumire en un faible courant
lectrique. Lorsque les particules de fume pntrent dans la chambre de dtection, la
lumire est rflchie sur la surface des particules de fume et entre en contact avec la
cellule, ce qui dclenche lalarme.
Figure 1.8 : Dtecteur de fume dtectant desparticules de fume
Figure 1.9 : Dtecteur de fume enfonctionnement normal
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3.1.2
Les dtecteurs de flamme
Un dtecteur de flamme consiste dtecter la naissance dun feu et transmettre
linformation une unit de traitement, qui peut dclencher un signal dalarme et/ou
larrosage et la mise en scurit du site.
Les dtecteurs de flammes sont constitus la base par des capteurs travaillant
dans l'ultra-violet ou dans l'infrarouge. Ces capteurs reoivent les rayonnements mis
par les flammes. Suivant leurs performances, ils sont quips d'un ou plusieurs capteurs
Figure 1.10 : Le dtecteur ionique
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
une raction en chane. Le capteur gnre un signal de sortie qui consiste en une suite
dimpulsions de tension.
1.6.3.1.2.2 Les Capteurs Infrarouge (2 / 6 m)
Principe :Pyro-lectrique, dtection dun rayonnement thermique
Un cristal en lithium / tantale est associ un transistor effet de champ et un filtre
une longueur donde prcise.
Les vacillements alatoires mis par la flamme dans le proche infrarouge sont
perus par le cristal qui gnre un signal trait par un filtre passe-bande, basse frquence
(1-20 Hz)[9].
Figure 1.11 : Dtecteur Ultra-violet
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3.1.3.2
Les dtecteurs thermo vlocimtriques :
Pour pallier le principal dfaut des dtecteurs thermostatiques (alarme tardive),
certains dtecteurs de chaleur sont conus pour signaler une vitesse d'lvation de
temprature suprieure une valeur prdtermine et qui persiste pendant un certain
temps : on les appelle les dtecteurs thermo vlocimtriques. Si la temprature varie
fortement en peu de temps, l'alarme est donne. Leur sensibilit doit tre rgle avec soin
pour viter les alarmes intempestives dues une lvation de temprature naturelle
(ensoleillement brutal, chauffage, etc.). Les divers types de dtecteurs vlocimtriques se
distinguent par l'lment capteur qui peut-tre semi-conducteur, rsistif ou constitu de
thermocouples.
Ce dernier type de dtecteur tend disparatre. Ces dtecteurs sont efficaces pour :
les petits locaux,
les feux volution moyenne ou rapide,
Ils sont galement utiliss pour confirmer l'alarme de dtecteurs plus sensibles.
1.6.3.2 Dtection du gaz :
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3.2.1
Les dtecteurs catalytiques :
Ce dtecteur constitue par un circuit en pont de Wheatstone. La moiti du pont est
forme de deux billes connectes en srie dans le capteur. Ces billes sont chauffes par le
courant continu. Lautre moiti, situe dans le contrleur, est un diviseur rsistif. Quand
le capteur est expos de l'air pur, tout dsquilibre initial du pont est limin au moyen
d'un potentiomtre de zro. Llorsquun mlange combustible de gaz et d'air se diffuse
dans le capteur, il oxyde une des billes (la bille "active" qui a t traite avec catalyseur).
La seconde bille (de rfrence), qui ne ragit pas aux gaz combustibles, permet de
compenser les variations dues la temprature ambiante, l'humidit et la pression.
Loxydation de la bille active entraine une augmentation de la temprature, qui rsulte en
un changement de rsistance lectrique, et dsquilibre le pont de Wheatstone. La
diffrence de rsistance entre les deux billes est proportionnelle la concentration du gaz
combustible. Le signal de dsquilibre du circuit est amplifi dans le contrleur et affich
en % LEL sur l'appareil de mesure situ sur la face du contrleur.
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.3.2.2 Dtecteur de gaz infrarouge Ponctuel :
La technique repose sur le principe de l'absorption des infrarouges double
longueur donde: la lumire passe dans le mlange prlev en deux longueurs d'onde,
une dnie sur l'absorption maximale du gaz dtecter, l'autre non. Les deux sources
lumineuses sont mises alternativement et guides le long d'un chemin optique commun
vers une fentre ignifuge, puis vers le gaz prlev. Les faisceaux sont ensuite rflchis
par un rtro recteur qui les renvoie dans le prlvement, puis sans l'unit. Un dtecteur
compare alors l'intensit des signaux de prlvement et de rfrence, et, par soustraction,
en dduit une mesure de la concentration de gaz.
1.6.3.2.3 Dtecteur de gaz inflammables infrarouge barrire :
Ces instruments utilisent la technologie laser et infrarouge sous la forme d'un large
Figure 1.16 : dtecteur de gaz catalytique
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
dterminer le dbit du gaz qui s'chappe de la fuit. Les dtecteurs de gaz ultrasons sont
utiliss principalement adapt pour les environnements extrieurs.
1.6.4 La partie traitement logique :
Cette partie est le cerveau d'un systme de protection feu et gaz elle sert :
Collecter les informations ou ordres lis la scurit incendie ;
Traiter ces informations ;
Effectuer les fonctions ncessaires la mise en scurit incendie des zonesprotges.
1.6.4.1Les systmes lectriques base de logique relais
Les anciennes technologies lectromcaniques utilisent des circuits relais pour
manipuler les fonctions logiques boolennes. Les circuits relais sont de deux types :
Un type de relais laisse passer le courant quand il est au repos (relaisnormalement fermer)
Un type de relais qui laisse passer le courant quand il est excit (relais
normalement ouvert).
Si les relais sont ouvert au repos ils reprsentent les variables x, y et z et si les relais
ont des contacts sont ferms au repos il reprsente les complments de variables x, y etz... Ainsi, en combinant les circuits relais soit en srie (fonction logique AND) ou soit
on parallle pour la (fonction logique OR) On peut construire un rseau lectrique
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.4.2Les systmes base de circuit logique lectronique :
Figure 1.17 : Reprsentation fonction logique (OR), (AND)
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.6.4.3
Les systmes de traitement logique programmable :
Ce sont gnralement des calculateurs, des Automates Programmables Industriels
standard API ou PLC (Programmable Logic Controler) avec fonction de supervision ou
des Automates Programmables de Scurit (APS). Suivant la taille, la complexit de
l'unit et la modularit de l'unit, la fonction d'automatismes est remplie par un ou
plusieurs modules (API, contrleurs de SNCC, APS, quipements de technologie
conventionnelle) ou toute association de ces modules. Leurs processeurs, leur mmoire
et leur alimentation peuvent tre redondants et disposent de fonctions d'autodiagnostic.
Leur positionnement de repli de scurit est connu en cas de dfaut [10].
1.6.5 La partie actionneur :
Un actionneur est l'organe fournissant la force ncessaire l'excution d'un travail
ordonn par l'unit de traitement logique programmable : Pour les systmes de
protection feu et gaz deux actions sont ncessaire en cas de dtection :
Avertir et alert le personnel prsent dans l'environnement proche de l'unit.
Mettre en tat de sure l'quipement de l'unit.
1.6.5.1
Diffuseur Sonore :Ce sont des appareils qui assurent la diffusion acoustique du signal d'alarme
gnrale et devant rpondre aux dispositions de la norme NFS 32-001 Ils mettent le son
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Chapitre 1 : Le Systme de protection feu et gaz
1.7 Conclusion
Dans un premier temps nous avons prsent lorganigramme de lentreprise
Figure 1.19 : Une lectrovanne monte sur une bouteille CO2
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Chapitre :
Etude du systme de
protection feu et gaz de la
station de compression SC3
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.1Introduction
Aupremier temps de lexploitation des puits productifs la pression de gisement est
trs lev le brut remonte naturellement vers la surface, mais avec le temps la pression
dans les puits a diminue ce qui a ncessit linstallationdes stations de compression pour
fournir des gaz comprims ce gaz est transport par un champ de canalisation vers le
gisement et inject travers des puits d'injection pour maintenir la pression du gisement.
Dans Ce chapitre on a dcrit la Station de Compression SC3 et le systme deprotection F&G (Fire and Gas) qui est install actuellement dans la station SC3, afin de
proposer des solutions ces diffrentes problmatiques.
2.2 Description du processus de compression gaz
Aprs la sparation du brut le gaz quon a extrait est envoy directement vers les
stations de compression pour augmenter leur pression, afin de linjecter travers les puits
dinjection, suivantces trois tapes :
Premire tape (Aspiration du gaz) :
Le gaz entre vers le ballon daspiration qui est quip dedeux vannes, une vanne
de dmarrage vide qui diminue la pression de gaz entrant afin davoir un p (la pression
du gaz entrent-la pression du ballon daspiration) faible pour prserver le ballon
daspiration.Lorsque p=0 la vanne de dmarrage vide se ferme pour laisser la place
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
dans le rseau de distribution SONALGAZ, les gaz lourds C5,c6. (Condensat) vont tre
stocks dans un bac de stockage HAOUDH EL HAMRA.
Nota :sil sil y aura un problmeprovoquant larrt de la station de compression, les
deux vannes dentre et de sortie vont se fermer. Le gaz existant au niveaude lentre et
de lEquipment de compression va sliminer travers les torches.
2.3
Station de Compression SC3La Station de Compression SC3 est entre en service en 1985, est une unit ou une
srie de compresseurs qui aspirent le gaz assez basse et rejettent ce gaz une pression
Figure 2.1 : Schma synoptique, processus de compression gaz
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.3.1 Les composants principaux de la station de compression SC3
A l'intrieur de la station de compression SC3 on a deux groupes : le premier groupe
appel BP (basse pression) est compos par une turbine gaz, un multiplicateur et deux
turbocompresseur de type centrifuge, et le deuxime groupe appel HP (haute pression)
compos duneturbine gaz, un multiplicateur et un compresseur. Afin de comprimer le
gaz de 28 bars 420 bars.Le gaz comprimer provient du gisement de Hassi Messaoud.
Figure 2.2 : vue de l'extrieur de la station de compression SC3
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.3.1.1 Turbine gaz
La turbine gaz comprime l'air de combustion, brule du combustible dans unechambre de combustion et achemine les gaz chauds travers une srie d'aubes. Le
compresseur est habituellement de type centrifuge ou axial et est entrain par le turbin.
Les turbines gaz sont classes en deux catgories : turbines l'arbre ou deux arbres
Dans une turbine gaz un arbre (figure 2.4), une seule turbine asservit le
compresseur et larbred'entrainement. Dans une turbine gaz deux arbres (figure 2.5),
une deuxime turbine commande l'arbre d'entrainement
Le prsent module ne traite que les turbines qui puisent l'air d'admission de
l'atmosphre (cycle ouvert), tirent toute leur nergie du combustible provenant de la
chambre de combustion et produisent plus d'nergie que n'en consomme le compresseur.
COMB
Energie lectrique
Echappement
Combustible
Air
Gaz comprim
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.3.1.1.1Principe de fonctionnement de la turbine gaz
Les turbines gaz produisent soit de l'nergie mcanique, soit des gaz
d'chappement haut vitesse et haut temprature ou une combinaison des deux.
LEnergie mcanique peut tre utilise pour alimenter un compresseur, un ventilateur ou
une pompe tandis que les gaz d'chappement haute temprature peuvent tre utiliss
pour produire de la vapeur ou de l'eau chaude dans une chaudire de rcupration de
chaleur. Les turbines gaz peuvent galement tre utilises comme machines auxiliaires
de systmes combins o l'nergie provenant est utilise comme air de combustion chaud
dans un autre bruleur. Lanalyse de ces systmes intgrs ne fait pas partie du prsent
module.
La chambre de combustion peut bruler une varit de combustibles, y compris le
gaz naturel, le disel et les huiles lourdes rsiduelles. L'air comprim alimente lacombustion et refroidit les diffrentes parties de la turbine gaz. Lair comprim qui n'est
pas introduit dans la chambre de combustion entoure et refroidit l'enveloppe de celle-ci.
Une certaine quantit d'air est dgage travers de petites fentes formant sur la surface
interne de la chambre de combustion une pellicule d'air froid qui protge l'enveloppe
contre les tempratures leves des gaz. Avant d'entrer dans la turbine, les gaz decomposants de la turbine. Lespace annulaire entourant l'arbre est galement refroidi par
d l' i t d
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Les compresseurs centrifuges fonctionnements haute vitesse et la plupart des
machines commerciales fonctionnement environ 20 000 tours par minute (tr/min). On
peut obtenir des vitesses de 100 000 tr/min dans les industries aronautiques et
arospatiales.
Les avantages des compresseurs centrifuges deviennent vidents lorsque les dbits
dpassent 1 200 tr/s. les principaux avantages de ces compresseurs sont les suivants :
grande capacit, faible taux de vibrations, compacit, refoulement d'air sans huile et une
capacit maximum inhrente chaque machine. Les principaux dsavantages
comprennent la ncessite dinstaller un multiplicateur de vitesse ; le faible jeu entre les
pices et le cout lev de l'entretien.
Le compresseur centrifuge est trs utilis en raffinage et dans les industries
hydrocarbures pour la rinjection dans le gisement dont le but de maintenir la
pression de gisement .
Refoulement
AspirationDiffuseur
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.3.1.3
Multiplicateur
Permet de multiplier la vitesse de rotation de la turbine pour entrainer lecompresseur. Il base dengrenage mcanique des diffrents diamtres, le tout est merg
dans lhuile de glissage pour viter le frottement.
2.4
Le systme de protection feu et gaz de la station de compressionSC3
Figure 2.7 : Multiplicateur
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Des gyrophares
Un rack CO2 et poudre constitu par : des bouteilles de poudre et autre bouteilles
de CO2 (forment deux circuits : circuit dmission initiale et circuit dmission
de maintien, chaque circuit est isol par une vanne quipe par un contact de fin
de course surveille par larmoire incendie), Pressostat, des lectro-percuteurs
pilotes qui ouvrent les bouteilles CO2 et la poudre selon la zone dincendie et
commandent la dcharge, sont situs sur des ttes de dcharge au niveau du
groupe des bouteilles, elles sont automatiquement commandes par un signal
lectrique.
A chaque dtection au niveau du systme, un message lumineux est affich sur
larmoire qui indique la nature du dfaut ou dalarmeavec une signalisation lumineuse
dans la zone de dfaut.
Signalisationlumineuse
Les modulesd t
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
unit de contrle de systme de dtection incendie conformment aux procdures du
laboratoire des Assureurs inc. (UL) "Standard for safety number UL864" sixime dition.
Le systme Notifier 5000 contient plus ou moins des modules selon les besoins.
Tous les systmes ont module central de traitement des donnes (CPU) situ en haut
gauche, ils ont aussi au moins un module de rception. Il peut y avoir jusqu' quatorze
modules additionnels (rception, signalisation et/ou contrle) installs en des
combinaisons diverses. Les fonctions des modules du systme Notifier 5000 sontprsentes plus bas [11].
2.4.1.1.1Module de rception (IZM-8)
Chaque module de rception (IZM) pourra
surveiller jusqu' huit zones de dclenchement
d'appareils initiateurs (dtecteurs de fume, station
tirette, dtecteurs de chaleur etc.) pour mettre un
signal d'alarme. Il s'assure galement du bon tat
des cbles reliant le module et les appareils
indicateurs. Le module IZM achemine les signaux
sur l'tat des zones vers le module CPU, ces signaux
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.4.1.1.2
Module central de traitement des donnes (CPU-5000)
Le module CPU est le cur de l'ensemble du Systme Notifier 5000. Son ordinateur
communique avec tous les autres modules et dirige leurs actions. Il comprend :
1. deux circuits de signalisation superviss
qui contrlent habituellement les appareils
de signalisation de l'vacuation tels que
des cloches, des sirnes et des lumires.
2. un relais d'alarme qui peut tre branch
des appareils de contrle externes incluant
les ascenseurs, les portes et les appareils
de ventilation
3. un avertisseur distance qui peut tre
branch au contrle d'alarme incendie du
poste de pompiers de la municipalit.
4. une varit de contrles et dindicateurs.
2.4.1.1.3Module de signalisation (ICM-4)
Chaque module de signalisation (ICM)
pourra contrler et surveiller jusqu' huit circuits
Figure 2.10 Module (CPU-5000)
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.4.1.1.4
Module de relais (CRM-4)
Chaque module de relais CRM peut recevoir
jusqu' huit relais qui pourront contrler des
appareils externes tels que les ascenseurs, les portes
ou les systmes de ventilation. Ces relais
s'activeront automatiquement en condition d'alarme
en conformit avec la programmation de la mmoirepermanente du module CPU. Ces circuits peuvent
tre activs manuellement par les interrupteurs de
contrle sur chacun des circuits.
Le module CRM possde un indicateur
d'activation (DPE vert), un indicateur de
dfectuosit (DPE jaune) ainsi qu'un interrupteur de
contrle pour chacun de ses circuits [11].
2.4.2
Systme de protection gaz General Monitors Modle 610
Le systme de protection gaz dans la station de compression SC3 contrl et
command laide dun module de dtection gaz General Monitors Modle 610. Ce
Figure 2.12 : Module relais CRM-4
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.4.2.1
Description du systme General Monitors Modle 610
Le modle 610 est conu pour dtecter des concentrations de gaz et vapeurs
combustibles sur une plage de 0 100 % de la limite explosible infrieure (% LEL). Les
gaz combustibles qui ne devraient pas tre contrls par le systme sont relativement peu
nombreux. Cependant, par mesure de prcaution de gaz ou vapeurs autres que ceux
spcifis au moment de lachat.
Le contrleur est pourvu dun appareil de mesure (0-100% LEL) ; de trois contacts
de relais sans potentiel (deux pour les circuits dalarme de gaz, haut et bas, et un pour le
circuit dalarme de panne); et de voyants indiquant les conditions de fonctionnement :
normal, alarmes de gaz ou panne. Un signal de sortie analogique de 4 20 mA est
galement prvu [12].
Les %LEL Desdtecteurs de gazcatalytique
Signalisationlumineux dalarme
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Les zones protges par le Systme protection F et G de la Station de compression
SC3 sont les suivantes :
Cabine turbine.
Groupe multiplicateur / Compresseur Centrifuge
Salle Contrle.
Sous station lectrique.
Transformateur 5.5/0.4 Kv
2.5.1 Protection de la cabine turbine et groupe compresseur
2.5.1.1
Partie de dtection
A l'intrieur de chaque salle de machines sont installs deux turbocompresseurs, un
groupe BP et un groupe HP. Chaque station de compression est rpartie en quatre zones
protges par le systme anti-incendie. La zone turbine est protge par un ensemble de
onze 11 dtecteurs thermostatiques (TOR) installs sur la mme boucle (rseau de
capteur thermostatique) et talonns des tempratures diffrentes, comme indique dans
le tableau (2.1) : La turbine de lancement et la vanne de gaz sont protges par une
dtection de gaz catalytique.
ZONE TG 701 ZONE GB 701
Salle machines
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
ZONE1TG701
ZONE2TG702
ZONE3GB701
ZONE4GB702
AUX ENC.TG ECHAPP AUX ENC.TG ECHAPP --------- ---------Nombredtecteurthermique/seuil
3/225F 5/450F 3/600 F 3/325 F
5/450 F 3/600 F 2 2
Nombredtecteur degaz
1 2 ---------- 1 2 --------- 2 -------
AUX :Auxiliaire ; ENC.TG :Enceinte turbine ; ECHAPP :chappement ; ----- non disponible
GB701 :Groupe compresseur BP ; GB 702 :Groupe compresseur MP et HPTableau 2.1 les dtecteurs de la station SC3 avec seuil de dclenchement.
2.5.1.2 Partie Extinction
Chacune des stations de compression est compos d'une unit poudre pour
lextinctiond'incendie sur les compresseurs et d'un SKID Co2 pour lextinctiond'incendie
dans les compartiments Turbine et Auxiliaire.
L'extinction au CO2 : l'unit de dcharge du CO2 se compose essentiellement d'un
rservoir principal et un autre comme rserve.
L'Extinction la poudre :l'unit de dcharge de la poudre se compose essentiellement
d'un conteneur pour la poudre et d'un systme de pressurisation par azote (bouteille
d'azote), comme pour l'extinction au CO2 une unit rserve poudre existe aussi.
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.5.2 Protection de la salle de contrle
On y retrouve les panneaux de contrle regroupant les divers affichages (compteurs,
crans, voyants et indicateurs divers...) pour piloter les oprations et surveiller le bonFonctionnement. Ces oprations sont effectues par les oprateurs. Les lments
Figure 2.16 : Dioxyde de carbone extinction zone turbine/compresseurBouteille CO2 etpoudre
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.5.3
Protection de la sous-station lectrique
La sous-station lectrique est compose de nombreux tableaux, tous quips d'un
dtecteur de fume ionique. D'autre part ils sont installs sur le plafond de la salle poursurveiller le local. La salle des batteries attenante est surveille par un dtecteur
d'h d GMI Ltd
Figure 2.17 : Dtecteur de fume sur le plafond de la salle de contrle
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Figure 2.18 : Les armoires de la sous-station lectrique.
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
2.6 Fonctionnement du systme protection F&G pour La Cabine
turbine
La turbine peut prsenter des risques d'incendie dus essentiellement aux fuites degaz sous pression probable au niveau des organes suivants :
Figure 2.20 : Les 3 transformateurs lectriques (TR901, TR902, TR903)
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
l'envoi du signal par le pressostat plac sur la conduite galvanise de dcharge
rapide
Arrt des extracteurs d'air turbine.
Arrt des ventilateurs des salles des machines
L'allumage de la lampe "alarme dcharge CO2 " l'extrieur de la cabine
L'allumage de deux lampes "alarme dcharge " en commun cabines turbines,
auxiliaires et compresseurs l'extrieur des btiments
2.6.2 La dcharge manuelle du CO2
La squence de dcharge manuelle est dclenche :
A partir de la salle de contrle o est
install un bris de glace double action.
A partir de la salle machine au niveau des
accs ou est plac un bris de glace.
A partir du skid Co2 par action mcanique
direct sur l'lectro-percuteur plac sur la
tte de la bouteille Co2
2.7Inconvnient du systme de protection F&G install pour le SC3
Figure 2.21 : Bouton dedcharge manuelle salle
machine
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
incendie ce qui rend difficile le diagnostic et la maintenance des quipements de
dtection car il est aussi impossible de localiser prcisment l'endroit d'un
dtecteur dfectueux il faut tester les dtecteurs un par un ce qui diminue la
disponibilit des installations.
L'utilisation des dtecteurs thermiques au niveau des compresseurs et
transformateurs n'est pas adapte voire inefficace raison de lemplacement
lextrieur (influence du climat).
Utilisation des dtecteurs de fume ioniques (radioactifs) de type conventionnel
ce qui affecte les personnes au niveau de la salle de contrle et de la sous station
lectrique.
La Centrale Dtection et de commande :
Obsolescence et vtust du systme. Systmes base d'lectronique modulaire non adressable.
Inexistence de pice de rechange sur le march.
N'offre pas la possibilit de la mise sous rseau (possibilit de communication
avec dautre systme).
Le systme n'offre aucun niveau d'intgrit de scurit.
L'extinction :
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Problmes Solutions
Partie dtection
Une seule boucle dedtection
Chaque capteur cbl avecune entre dans lautomateOu utilisation dun buscapteur /actionneur ou busde terrain.
Problme de localisationdes alarmes, dfauts. Opter pour les dtecteursadressables et intelligents.dtection feu non adapte
pour les compresseurs ettransformateurs
Opter pour une dtectionde flamme intelligente typeUV
L'existence d'une seulezone de dtection pour lesturbines
Repartir la turbine en deuxzones (enceinte,chappement)
Partie dextinction
L'existence d'une seulezone d'extinction pour lesturbines.
Dfinir deux zones pour laturbine une pour la partieauxiliaire et une seconde
pour l'enceinte turbine.Absence des fins de course
pour l'indication de l'tatdes volets de ventilation
(ferm ouvert)
Placer des fins de courses.
Absence d'un systme devrification automatique del i d b t ill
Installer un systme decontre poids et ajout de find i l l
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
S/Station lectrique: Cette zone sera quipe de dtecteurs de fume adressables et dote
d'une extinction automatique au CO2 pour des raisons de scurit la conduite principale
de dcharge CO2 doit tre dote d'une vanne d'isolement avec indicateur de position sur
la centrale incendie, cette vanne permettra de garantir la scurit du personnel contre toute
dcharge accidentelle dans la station lors des travaux de maintenance.
Salle machines :
Turbines :chaque turbine est considre comme zone indpendante protger, La zoneturbine est compose de trois sous zones (Auxiliaire, enceinte turbine et chappement),
la dtection au niveau de lenceinte turbineet lchappementsera assure par des capteurs
de chaleur type thermostatique et des dtecteurs UV au niveau auxiliaire , implants
judicieusement dans des endroits permettant une dtection fiable et sans fausses alarmes,
chaque capteur sera connect une entre supervise de l'automate.
La commande d'extinction automatique au niveau de la zone turbine est
effectue en cas de confirmation de deux capteurs se trouvant dans la mme sous
zone.
La dtection par un seul capteur dclenche une pralarme seulement.
L'extinction automatique au niveau des zones turbines sera assure par une
batterie de bouteilles de CO2 installe dans le SKID d'extinction.
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Aprs une alarme feu confirme par le systme de dtection incendie SDI ou des
commandes locales le systme de protection anti-incendie doit assurer la mise en scurit
de lunit par la commande:
vacuation (diffusion du signal d'alerte).
Extinction automatique.
Asservissement.
vacuation :
L'vacuation est ncessaire avant la mise en service du systme d'extinction
automatique elle doit tre assure travers :
La diffusion d'un signal sonore, audible en tout point de la zone protger
Des alarmes lumineuses (balises, xnon-flash rouge) et sonores (sirnes) sontInstalles aux emplacements stratgiques dans les points d'accs de la zone
protger. Les sirnes doivent avoir les spcifications suivantes :
De conception lectronique et de grande puissance acoustique (Niveau
sonore de100 dB un mtre dans un local ferm)
Les sirnes installes l'extrieur doivent tanches (IP65) et ADF
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Soit volontairement par action lectrique distance sur les boutons poussoirs
double action.
Soit partir de bris de glace installs sur les issus des zones protges. Ces bris
de glace doivent tre double action, ADF et IP65 avec tiquetage prcisant
clairement la zone concerne.
Soit par action mcanique de secours partir des chssis des systmes
d'extinction incendie installs localement.
Un contacteur de passage CO2 ou poudre doit confirmer la dcharge en salle de contrle
Les bouteilles d'extinction doivent tre quipes d'un dispositif de pes pour le contrle
de leur charge.
Les organes dclencheurs des bouteilles pilotes du SKID d'extinction doivent tre du type
lectro-percuteurs.
Systme contre poids
Cest un quipement dispos pour vrifier la charge des bouteilles co2 en gaz,
basant sur un contact provoqu par les pendules qui vont incliner vers un fil mtallique
suite une dcharge en gaz ce dernier va se retirer causant par la suite un signal
lectrique dclenchant lalarme
h i d d d i f d l i d i
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Chapitre 2 : Etude du systme de protection feu et gaz de la Station de Compression SC3
Turbine :Chaque turbine sera quipe par quatre (04) capteurs de gaz de type catalytique
implants dans les zones dfinies comme zones risque :
La vanne de gaz GE.
Turbine de lancement (auxiliaire).
Les chambres de combustion
Compresseur : Chaque compresseur sera quip de deux (03) capteurs de gaz catalytique
implants dans les zones dfinies comme zones risque :
Bride d'aspiration
Bride de refoulement
Multiplicateur.
2.9Conclusion
L'exploitation des solutions proposs pour les parties dtection et extinction
requrant des fonctions de traitement additionnel et ne peut se faire avec le systme
Notifier 5000 contre le feu et le General Monitors Modle 610 contre le gaz. Le choix le
plus judicieux pour une station de compression est d'opter un automate programmableindustriel qui offre un haut niveau d'intgrit de scurit. Pour illustrer notre solution
b d t t bl h i i l' t t T i i ff
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Chapitre :
rsentation de la solution par
automate programmable
Ch it 3 P t ti d l l ti t t bl i d t i l d it
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
3.1. Introduction :
Les automates programmables industrielles dedis a la securit sont devenus la
solution la plus efficace pour resoudre les differents problemes du contrle et commande
dans les processus industrielles critiques.
Ce chapitre dcrit, dans sa premire partie, des gnralits sur l'Automate
Programmable Industriel ddi la Scurit (APIdS), et ensuite une description de
l'automate Tricon et son logiciel de programmation TriStation 1131, ainsi qu unedescription du logiciel de la supervision l'InTouch Wonderware, et dans la deuxime
partie nous allons entamer la programmation et la supervision de la solution automate
propose ainsi que la mise en uvre de ce projet.
3.2. Automates Programmables Industriel ddies la Scurit (APIdS
Safety PLC) :
En 1984, l'INRS [13](CND 1502-117-84) recommandait de ne pas faire confiance
au seul Automate Programmable Industriel (API) pour assurer la gestion des fonctions de
scurit et il tait propos d'assurer celle-ci par une logique cble extrieure la
commande gre par l'API. Depuis certains fabricants proposent ou vont proposer de
nouveaux API appels Automate Programmable Industriel ddi Scurit (APIdS) devant
pouvoir assurer eux seuls la gestion des fonctions de scurit
Ch it 3 P t ti d l l ti t t bl i d t i l d it
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Cette diffrence est fondamentale car elle a une influence vidente, tant sur
larchitecture interne des APIdS concerns que sur le contenu des logiciels applicatifs.
3.2.1
APIdS en commande de processus :
Ces automates mettent en uvre des architectures redondantes d'ordre 3 avec voteur
ou une architecture dordre 2 avec dtection des fautes du canal dfaillant par des
autotests. Seules ces structures sont capables d'une part, de dtecter la voie dfaillante
pour initialiser une procdure d'urgence ou dalerte permettant la remise en tat et d'autre
part, de poursuivre le processus en maintenant lefficacit des scurits.
La figure 3.1 [14] (EXERA) dcrit ci-dessous un exemple darchitecture interne
dun APIdS utilis en sret des processus savoir trois voies indpendantes et un voteur.
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Ces diffrentes solutions montrent la diversit des moyens utiliss et surtout que
chaque solution nest quun compromis privilgiant tel ou tel paramtre de la scurit
comme par exemple :
La rapidit de raction face une dfaillance.
La rduction de linfluence des pannes de mode commun.
La dtection des pannes latentes.
Le temps rponse de lapplication.La figure 3.2 [14](EXERA) prsente une structure redondante d'ordre 2 de lunit
centrale de lautomate. Il est remarquer que les deux voies sont indpendantes et
quaucun contrle nest effectu entre les CPU A et B. L'intrt d'une telle architecture
est d'liminer la contamination dune voie par lautre car elles sont compltement
indpendantes. L'inconvnient tient au fait que seules les dfaillances ayant une influencesur la sortie sont dtectes par le comparateur, les autres dfaillances (pannes latentes) ne
sont pas traites.
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Cette solution a toutefois linconvnient dtre une source potentielle de pannes de
mode commun car les voies ne sont plus totalement indpendantes [15].
Pour la ralisation de ce projet, nous avons choisi dutiliser l'automate Triconex.
3.2.3 Automate programmable ddie la scurit Triconex
General Purpose System de Triconex est un systme de scurit certifi TV SIL3
(Safety Integrity Level 3). Sa conception sappuie sur une architecture redondante haute
disponibilit Le systme General Purpose System de Triconex est une solution SIL3
Figure 3.3 : structure tri-redondante dun APIdS utilisable en machinerie
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
polyvalent et conomique de lindustrie, il est notre contrleur de scurit le plus prouv.
MR sappuie sur trois systmes de contrle parallles et isols, et des fonctionnalits
tendues de diagnostic, le tout intgr dans un systme unique. Le systme garantit une
exploitation haute intgrit, sans erreurs ni interruptions, dpourvue de point de
dysfonctionnement. Tricon simplifie le dploiement des applications, car TMR
fonctionne comme un systme de contrle unique, de faon transparente pour lutilisateur.
Les fonctionnalits de diagnostic sont sous-jacentes et transparentes pour le
programmeur. Toutes les informations de diagnostic sont stockes dans des variables
systme, la disposition de lutilisateur.
Lutilisation de Tricon continue de stendre de nouvelles industries et
applications, pour rpondre la demande croissante de scurit systme et/ou de haute
disponibilit. Triconex a install des systmes de scurit Tricon dans plus de 50 pays,
amliorant la scurit, la fiabilit et la disponibilit
dune large base installe travers le monde. Parmi les
applications concernes :
Systmes ESD (Emergency Shutdown Systems)
Systmes BMS (Burner Management Systems)
Systmes F&G (Fire and Gas Systems)
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Prend en charge jusqu' 74 modules E / S (analogiques et numriques) et des
modules de communication en option qui interface avec les matres et les esclaves
Modbus, Honeywell Distributed Control Systems (DCS), d'autres TRICONs dans
les rseaux Peer-to-Peer, et les applications htes externes sur 802.3 rseaux.
Fournit le soutien intgral de modules d'E / S dportes situes jusqu' deux
kilomtres (1,2 miles) du chssis principal.
Excute les programmes de contrle crits en relais CONT et dvelopps et
dbogue avec un poste de travail appel TRISTATION spar.
Fournit des renseignements dans les modules d'entre et de sortie afin de rduire la
charge de travail des processeurs principaux. Chaque module d'entre / sortie a trois
microprocesseurs. Module d'entre microprocesseurs filtre et de-rebondir les
entres et diagnostiquer les dfauts matriels sur le module. microprocesseurs de
module de sortie fournissent des informations pour le vote des donnes de sortie,
vrifier les donnes de bouclage de la borne de sortie pour la validation finale de
l'tat de sortie, et diagnostiquer les problmes sur le terrain cblage.
Fournit des diagnostics intgrs en ligne avec les capacits d'adaptation de
rparation.
Permet l'entretien normal alors que le TRICON fonctionne, sans perturber le
processus contrl.
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Les processeurs principaux se synchronisent et communiquent entre eux par le
TriBus. Le TriBus vote les donnes d'entres logiques compare les donnes de sorties et
envoie Une copie des donnes d'entres analogiques chaque processeur principal.
Les processeurs principaux excutent le programme d'application et envoient les
sorties qu'il gnre vers les modules de sorties .Le contrleur Tricon vote les donnes de
sortie au niveau des modules de sorties aussi prs que possible du site afin de dtecter et
corriger les erreurs ventuelles qui pourraient apparatre entre le processeur principal et
le signal de sortie final.
Chaque emplacement fonctionnel d'E/S peut contenir deux modules d'E/S
identiques. Ainsi, lorsqu'un dfaut est dtect sur l'un des modules, le module exempt
d'erreur prend Automatiquement le relais .Un module dfaillant peut galement tre
remplac chaud s'il est le seul module install cet emplacement fonctionnel. Dans ce
cas, un module Exempt d'erreur est insr dans le sous-emplacement (rail) et le contrle
est bascul sur ce module .ceci permet au module dfaillant d'tre retir, et d'tre envoy
en rparation.
"Hot Spare""Hot Spare"
Entre
Bus d'E/SUnit
Sortie
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
points d'entre et de sortie logiques et analogiques, les entres impulsions et
thermocouples, ainsi que plusieurs protocoles de communication.
3.2.4.1Alimentation
Chaque chssis Tricon est quip de deux modules d'alimentation qui convertissent
Lalimentationde ligne en alimentation C.C requise pour tous les modules Tricon.Il est
quip aussi de deux batteries redondantes qui permettent au contrleur Tricon d'effectuer
A Memory backup batteryB connectors for terminationsC I/O expansion portsD power terminalsE Key-Switch
F Redundant power modulesG Three main processorsH COM slot (empty)I Two TCMsJ DO module without spareK DO module with hot-spareL AI module with hot-spareM AO module without spare
Figure 3.7 : Chssis principal haute densit
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
Un chssis Tricon contient trois modules processeurs principaux, chacun desservant
une chane du contrleur. Chaque processeur communique avec son sous-systme d'E/S
etexcute le programme d'application dune manire indpendante.
Les trois modules MP comparent les donnes et le programme d'application
intervalles rguliers. Chaque processeur principal fonctionne dune manire autonome.
Les fonctions suivantes sont fournies par un bus systme propritaire haut dbit
appelTriBus :
Communication inter-processeur, vote matriel la majorit de toutes les donnes
dentreslogiques et comparaison des variables du programme d'application.
TriBus utilise une chane de communication en srie entirement isole
fonctionnant 4 mgabits par seconde. Un contrleur d'accs direct la mmoire
gre la synchronisation, le transfert, le vote et les corrections de donnes
indpendamment du programme d'application ou du logiciel d'excution.
La mmoire vive dynamique (DRAM, Dynamic Random -Access
Memory) est utilise pour le programme d'application, les donnes de
squence d'vnements, les donnes d'E/S, les diagnostics et les
mmoires tampons de communication.
La mmoire vive statique (SRAM, Static Random-Access Memory) est utilise
pour la conservation des donnes de programme dnies et la configuration des
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
processeurs principaux sur demande. Les donnes d'entre sont mises au vote sur les
processeurs principaux avant le traitement en garantissant une intgrit optimale. Tous
les modules d'entres logiques soumettent les chanes des diagnostics complets et
continus.
L'chec des diagnostics sur une chane quelconque active l'indicateur de dfauts,
lequel active le signal d'alarme du chssis. L'indicateur de dfauts signale les dfauts lis
aux chanes et non les dfaillances des modules (Un dfaut unique n'empche pas le
module de fonctionner correctement). Les modules d'entres logiques prennent en charge
la fonction de rechange chaud d'un module dfaillant.
Module sortie logique : Chaque module de sorties logiques comporte trois chanes
identiques, chaque chane comporte un microprocesseur d'E/S qui reoit sa table de
sorties partir du processeur de communication d'E/S sur le processeur principal
correspondant.
Tous les modules de sorties logiques, l'exception des modules c.c. redondants,
utilisent un circuit de sorties quadrupler spcial qui met au vote les signaux de sortie
individuels avant qu'ils soient appliqus la charge. Ce circuit repose sur des chemins
parallles qui font circuler l'alimentation si les pilotes des chanes A et B ou des chanes
B et C mettent une commande de fermeture, en d'autres termes si 2 pilotes sur 3 votent
On (activation).
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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Chapitre 3 : rsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
cblage de champ perturbateur. Il existe deux catgories de terminaisons sur le terrain
passif disponible pour les modules d'E/S :
terminaisons internes pour les applications haute densit
terminaisons externes pour marshaling distance de cblage
3.2.4.4
Modules de communication
Par le biais des modules de communication dcrits dans cette section, la TRICON
peut s'interfacer avec les matres et les esclaves Modbus, Honeywell Distributed Control
Systems (DCS), d'autres TRICONs dans les rseaux Peer-to-Peer, et les htes externes
excutant des applications sur 802.3. Les processeurs principaux diffuss des donnes
aux modules de communication travers le bus de communication. Les donnes sont
gnralement actualises chaque scanner.[18].
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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p p p g
L'utilisation de l'mulateur permettra donc de test efficacement les applications
en hors-ligne, sans aucun risque.
Squence of Events Recorder (SOE) : Cette application assure la rcupration
des donnes de squences d'vnements des contrleurs Tricon/Trident, et les
prsentent sous une forme exploitable des fins d'analyse.
Dynamic Data Exchange Server (Serveur DDE) : Une application Windows qui
permet aux systmes client compatibles DDE (HMI) de requrir des donnes au
prs des contrleurs Triconex.
TriStation 1131 prend en charge les plates-formes matrielles suivantes :
Tricon
Tricon low density
Trident
Tri-GP
3.3.1 Interface Utilisateur
Linterface dutilisateur se compose de plusieurs fentres et d'outils pouvant tre
positionnes librement.
1
2
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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3.3.2 La configuration matrielle Tricon
Lors de la cration d'un projet, une configuration est cre automatiquement suite
un choix impos par le logiciel de programmation. Chaque configuration de contrleur
comprend un chssis principal, appel HD_MAIN (chssis haute densit) ou LD_MAIN
(chssis de faible densit).
A partir du navigateur de projet ouvrer, le rpertoire Controller, faire un double
clic sur configuration et puis double- clic sur la Hardware Allocation
La bote de dialogue Proprits de l'lment pour le chssis apparat.
1
2
Chssis HD_MAIN
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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FBD (function Blcok Diagram) : Fonction bloc diagramme (FBD) est une langue
graphique qui correspond des schmas de circuit. Les lments utiliss dans cette
langue s'affichent sous forme de blocs relis aux circuits de la forme. Les fils peuvent
communiquer binaires et autres types de donnes entre les lments FBD. En FBD,
un groupe d'lments visiblement relis entre eux par des fils est connu comme un
rseau. Un diagramme FBD peut contenir un ou plusieurs rseaux.
LD (Ladder Diagram) : Est une langue graphique qui utilise un ensemble de
symboles standards pour reprsenter la logique de relais. Les lments de base sont
des bobines et des contacts qui sont relis par des liens. Liens se distinguent par les
fils utiliss en FBD car ils transfrent uniquement les donnes binaires entre les
Figure 3.12 : Exemple Function Block Diagram
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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p p p g
ST (Structured text) :Structured Text (ST) langue est un gnraliste, un langage de
programmation haut niveau, similaire PASCAL ou C. texte structur est
particulirement utile pour les calculs arithmtiques complexes et peut tre utilis pour
mettre en uvre des procdures complexes qui nesont pas facilement exprims dans des
langages graphiques tels que FBD ou LD
Figure 3.13 : Exemple Ladder Diagram
Chapitre 3 : Prsentation de la solution par automate programmable industriel de scurit
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CEMPLE (Cause and Effect Matrix Programming Language Editor) : Est un
langage de Triconex bas sur la mthodologie matrice cause et effet, qui est couramment
utilis dans l'industrie de contrle de processus. Une matrice de la cause et l'effet est
frquemment utilise pour
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