1~~ ~~

i REPUBLIQUE POPULAIRE DU BENIN

LABORATOIRE de RECHERCHE

Gênêrose VIEIRA

ANNEE UNIVERSITAIRE 1982 - 1983

Collège Pot technique Unlversltalre

Abomey· Calavl

TRAITEMENTS DES EAUX DE CHAUDIÈRE~

( Cas de la SONICOG de Cotonou)

°5.LERVIE.

1 q)@padellteHt des 'bechHiqaes de Sciel.fces 91[J~aulles1

., ii ~

ff) E DIe ACE

A non feu père et à ma 1''':ère,

a,râce à qui je réalise en ces jours ce travail v

A non fils bâen-aimé

~'Jaurille René Sêdjro DALODE

à qui je dois tous rœs efforts et qui est tout non espoir v

Je dédie cet ouvrage en signe de rœn profond Aroc>ur.

/C)1J( EMERCIEMENTS

000

Le présent travail a pu être mené à bout grâce aux

autorités de la Société Natior.ale pour l'industrie des

corps gras de Cotonou et à celles de Saga Petroleum Benin.

Nous adress~ons alors nos sentiments de remerciements

au Camarade SAGBO Marcel, directeur de l'usine huilerie de

palmiste qui a dirigé tout le travail.

Nous remercions également le Camarade EGBAKO A., directeur

de production qui a proposé le sujet et a apporté son aide.

Nous témoignons toute notre gratitude au Camarade François

H., le laborantin de l'usine qui a été très disponible pour la

réalisation des différentes analyses.

Nous n'oublions pas tout le personnel du laboratoire de la

raffinerie pour son soutien.

Que la direction de Saga Petro1eum à Cotonou trouve ici

nos sincères sentiments de reconnaissance. C'est grâce à elle que

nous avons pu avoir accès au laboratoire de la Société.

Nous remercions vivement tout le personnel du laboratoire

de la Saga à Sèmè pour leur disponibilité lors des diff~rentes

analyses.

Par le présent travail, nous témoignons notre gratitude à tous

les professeurs du C P U qui ont participé à notre formation.

Nous n'oublions également pas nos frères de promotion pour

toute leur sympathie.

. .~ ...

Nous restons enfin redevables d'une dette de reconnaissance

- à notre mari Côme Bienvenu DALODE.

- au foyer DALODE Jacques pour toute sa disponibilité et

tout son soutien.

~

-anotre belle - soeur Victoire et nos soeurs Solange et

Pascaline pour touœ leur aide dans la réalisation du

présent travail.

A tous, nos profonds remerciements.

-v-

TRAITEMENT DES EAUX DE CHAUDIERE

(CAS DE LA SONICOG COTONOU)

RESUME

La Société Nationale pour l'Industrie des corps gras de

Cotonou (SONICOG) comporte en son sein une chaudi~re de type

S E U M 11 X 75.

Elle constitue la principale source d'énergie pour les usines

(huilerie de palmiste et raffinerie d'huiles alimentaires).

Cette éhaudière fonctionnant en même temps que les usines, néces­

site divers entretiens pour maintenir son rendement.

Les eaux ssrvant à son alimentation subissent différents traite­

ments en vue de prévenir tout endommagement.

Dans un premier temps, le présent travail présente la Société

abritant la chaudière puis dans uneseconde partie il traite des

différents analyses et traitements appliqués.

Des différen~ analyses, il ressort que les traitements pratiqués

sont efficaces.

La chaudière se trouve ainsi protégée pendant cette période contre

les différents incidents pouvant l'affecter.

Pour un meilleur entretien de la ch~udière, le présent travail, pro­

pose que la Sonicog équipe mieux son laboratoire afin d'étendre les

analyses.

TABLE

vi.

DES

000

MATIERES

............... ............................. ~r.II

D~aicacQ. , ., . "••.•Remerciements •••••

,,4·~""'OIll1:t,~C""D

Pages

• , ., lt Il :l •• ~ '" •• :"t Il ••• ") 0) <!I- ~ • Il ••

. ,II:

Résumé •••••••••••••••••••••

Introduction•••••••••••••••

Première Partie

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V-

. .

1

II

III

III-i

III-2

IV

V

V-I

V-2

Présentation de la SONICOG................ • •••••••••••••• ~

Historique de la Société.................. . .••...•...•..•.fOrgarri.granmee ••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ,,5Organigramm~ de la Société •••••••••••••••••••••••••••••• 1Organigramme de chaque usine •••••••••••••••••••••••••••••• SPrésentation de l'huilerie palmiste •••••••••••••••••••••••• ~

Présentation de la chaudière ••••••••••••••••••••••••••••••• PSource d'alimentation ~ ~

Utilité de la chaudière O

Deuxième Partie

Analyses et traitements de l'eau de la chaudière

1

1-1

1-1-1

1-1-2

1-1-3

1-1-4

1-1-5

1-1-6

1-1-7

Géné~ralités ., . o.•••• o.•••••••••••••• " •••••••••••• • • IC

Car&ctéristiques des eaux d'une chaudière ••••••••••••••••••I~1

Gaz dissous.. . -. ,..1.0

Dureté .• o ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11

L' àl ce.l inité 11

Salini té. . . . . . . . . . . . . . . . rrTeneur 'en silice ...•.................... "..•.,...•..... ,. .•..!tTurbidi té. . . . . .. . . . . . . . . . • " tl • • •••••••••••••• :t~

Potentiel hydro électrique (PH) •••••••••••••••••••••••••••• I2

co lmatage .......................•.•...•........•.......•. .I·~

co~sion. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • . • • •••••••••••••••••••••rs

1-2

1-2-1

1-2-2

1-2-3

1-2-4

Différents incidents pouvant

normal d'une chaudi~re•••

Le

La

L'entartrage •••••••••••••

Le primage .............•.

gêner le fonctionnement

•••••••••••••••••••••••••••• ~j

.................... . .13

.................... . .14

II Matériels et méthodes

Analyses phys ico-chimiques •••••••••••••••••••••••••••••••••••Ib

Dosage des chlorures 6 ••••••••••••••••••••••• 'li

• ••.•••••.•••• . '<4-• ••••••••••••••• 2.Af

••••••••••••••••24-................... . .23

......

... , ?l

. .

du TAC •.•.•••••••••••••••••••••••••• oIb

..........

carbonique.

• •• Ii •

Détermination du T A et

Détermination de la dureté .....•.•••..•••.••...•..•.••••••...ieDétermination de l'alcalinité.~U&~~~•••••••••••••••••••••lo

Teneur en fer -. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . .?OTeneur en oxygène .,...... . IITeneur en anhydride

Teneur en manganèse.

II-l

II-l-l

II-I-2

II-I-3

II-I-4

II-I-5

II-I-G

II-I-7

II-I-8

11-1-9 Teneur en silice.

II-l-IO Turbidité ••••••••••••••

11-1-11 Détermination du PH••••

D~ff ~ " dê •• ')1' e er1sat1on et emangan1sat10n••••••••••••••••••••••••••••• c.

Filtration (7

Trai tement s préalab les 0 •••••••••••••••••••••••27

Trai tements de base ...........•..............•...............tg

•••• • •.J.[.

................ .'2''in••••••••••••••••••• • -:..5'

•••••••. . •••••••••••••••••••••. •2.7

Adoucissement sur résines ••••

Les ..extzacti.ons ,

Les purges •••••••••

Traitements appropriés ••II-2

II-2-1

II':'2-1-1

II-2-1-2II-2-2

II-2-2-1

I1-2-2-2

I1-2-2-3

II-2-3

II-2-3-1

II-2-3-2

II-2-3-3

Trat~ments de conditionnement.. •••••••••••••••••••••3aConditionnement contre la co1Çosion••••••••••••••••••••••••••• J3Protection contre le primage........ • ••••••••••••••••••33Protection contre l'entartrage ••••••••••••••••••••••••••••••• 34

III

III-i

III-2

III-3

1II-4

III-5

.~ viii -

Résultats et discussions 37Traitements contre la cotosion••••••••••••••••••••••••••••••• 42Protection contre l'entartrage••••••••••••••••••.•••••••••••• i3·Protection contre le primage •••.••••••••••••••••••••••••••••• -43Defférisation et démanganisation•••••••••••••••••••••••••••••• 44Adoucissement 44

Conclusion et Recommandations •••••••••••••••••••••••••••••••••~

Bibliographie ·S1.

Annexe 1

Annexe 2

Différents types de chaudière à la SONICOG••••••••••••• Sl

Différentes unités de mesure pour l'eau•••.•••••••••••••j3

Liste des figures

Figur~ Pages

r - Schéma Simplifié de la chaudière

SEUM NX 75 (\~

2 - Test d'oxY8Ène 26

3 - Adoucissement sur résines 3C

-;:x:-

Liste des tableaux

Tablea~ Pag65

l .

2

3

4

5

- Tableau récapitulatif des incidents

affectant une chaudière en fonction

des divers paramètres

- Résultats d'nnalyses portant sur dix

échantillons d'eau de chaudière

- Résultats d'analyses portant sur dix

échantillons d'eau de forage défférisée

et adoucie

- Résultats d'analyses portant sur deux

échantillons d'eau de forage adoucie et

défférisée

- Résultats et analyses portant sur deux

échantillons d'eau de chaudière

ff

INTRODUCTION

000

Toute eau~ afin d'être utilisée À bon escient a besoin d'être

traitée.

La Société Nationale pour l'industrie des corps gras (SONICOG)

a recours à l'eau pour divers usages.

Au sein de ses différentes usines, l'eau intervient comme élément

de fabrication~ c'est l'eau de process.

Elle est utilisée pour le refroidissement des moteurs.

Enfin, elle est indispensable pour la production de vapeur.

En effet la principale source d'énergie de la SONICOG est constituée

par une chaudière de type "Autonome SEUM NX 75.

Son fonctionnement est indispensable pour les usines, huilerie de

palmiste et raffinerie d'huiles alimentaires.

Elle nécessite alors un programme régulier d'entretien.

Une mauvaise qualité de l'eau qu'elle utilise peut entrainer des

conséquences assez néfastes telles que la corosion, l'entartrage, le

primage~ le colmatage termes qui seront définis plus loin.

Toute eau contient en proportions variables

- des gaz dissous spécialement de l'oxygène et du gaz carbonique.

- des composés minéraux tels que chlorures, sulfates, carbonates de

calcium,de magnésium et de sodium ainsi que de la silice.

__des composés organiques.

LI excès, l'absence ou la présence de l'un ou de l"autre de ces

constituants peut provoquer la destruction de la chaudière.

Il est alors indispensable de faireffgulièrement des analyses

d'eau.

1

-2-

Ces analyses permettent d"apporter fréquemment les traitements

appropriés.

Ainsi pour assurer la bonne marche des activités au sein des usines,

le souci permanent de la SONICOG est de tout ~ettre en oeuvre pour

éviter tout endommagement de la chaudière.

L~. Soci~té est alors amenée à faire des contrôles réguliers de l'eau

par des analyses journalières.

Des traitements indiqués suivent ces analyses en vue d'améliorer la

qualité de l'eau.

Faute de personnel spécialisé, ces traitements et analyses sont ap­

profondis une fois l'an par la Société ERP A C qui s'occupe du

traitement des eaux ; elle envoie ses techniciens procéder à la révision

de la chaudière.

Le souhait actuel de la Société est d'approfondir et d'étendre régulière­

ment sur place les traitements et analyses nécessaires.

Le pré~ent travail se propose de contribuer à la réalisation de ces

souhaits de la SONICOG~

Il comporte dans une prem1ere partie la présentation de la chaudière

et du lieu où elle se trouve (SONlCOG) et traite dans une deuxième

partie des analyses et traitements appropriés faits ou à faire sur l'eau

de la chaudière de la SONICOG.

• 3

Première partie

l PRESENTATION DE LA SONICOG.

Sur la route inter-état Cotonou-Lagos) au PK 4,2 zone industrielle,

se trouve le siège social de la direction générale de la SONICOG.

La société comprend les unités·de production "süivantes. :

- L'huilerie de palmiste de Cotonou avec :

• Une chaîne palmiste servant à la fabrication de l'huile de palmiste •

• Une chaîne mixte de trituration de karité~ arachide et coprah pour

la fabrication de beurre de karité et d'huile d'arachide.

Le coprah est actuellement délaissé.

- La savonnerie d'Agbokou à Porto-Novo.

Un Pro;etd'extension de cette usine pour une usine de récupération

de glycérine est en cours.

L'huilerie mixte de Bohicon avec une chaîne de trituration de graine

de coton~ d'arachide et de karité.

- La raffinerie d'huiles alimentaires permettant le raffinage de l'huile

de coton de Bohicon et l"huile d'arachide de Bohicon et Cotonou.

- Les usines d'huile de palme géré~en 1982 par la SOBEPALH (Société

Béninoise de palmier à huile) à savoir :

Agonvy, Grand Hinvi, Houin Agamê, ùvrankou) Gbada, Ahozon.

En dehors de ces umités la Société gère provisoirement 4 fermes situées

à TAKON YORO,OUIDAH NORD,OUEDO ET SEME-DJEFFA.

II HISTORIQUE DE LA SOCIETE

Au départ, il existait deux organismes

- IRRO institut de recherche des huiles et cléagineuses.

- SEMO Société des huileries modernes du Dahomey.

Ces organismes regroupaient au total quatre huileries de palme.

l'IRRO gérait les huileries de Bohicon et de Ahozon et la SHMD celles

de Gbada et d'Avrankou.

En 1962, ces différentes unités furent prises en charge par le gouverne­

ment. Il l~s regroupa sous le nom de SNAHDA (Société Nationale des huile-

_. ries a.u. {)~boJne ..•En 1965, cette Société devait s'intensifier avec la création de

l'huilerie de palmiste de Cotonou.

En 1975 la savonnerie d'Agbokou fut créée.

Par decret du 1719/1975, la SNAHDA devint SONICOG (Société

Nationale pour l'Industrie des corps gras) et regroupait seulement

les unités suivantes :

- huilerie de palmiste de Cotonou

- Savonnerie de Porto-Novo

- Huilerie mixte de Bohicon.

La SONICOG céda la gestion des huileries de Gbada, Avrankou, Ahozon

à la SOBEPALH (Societe Béninoise de palmier à huile).

En 1981 il fut installé à Cotonou la raffinerie d'huiles alimentaires.

Enfin le 15 Décembre 1982 dans le cadre de la restructuration des

sociét~s d'état, les usines de palme gérées par la SOBEPALH furent

restituées à la SONICOG à savoir les anciennes huileries d'Avrankou,

Gbada et Ahozon avec les huileries modernes de Hinvi, Agonvy et Bouin

Agamë ,

"6-

IV Pr~sentation de l'huilerie Palmiste de Cotonou

Crëée en 1965 avec la coopération de la République Fédérale è'Allemagne,

elle compte 230 travailleurs dont 210 agents permanents et 20 agents

occasionnels.

D'une capacité initiale de 40.000 tonnes de palmiste par an, la chaine

palmiste a et~ agerandie en 1974 et a vu la dite capacité augmentée de

20.000 tonnes soit au total 60.000 tonnes.

Il faut signaler aussi l'entrée en service en 1975 de la chaîne mixte

Karité Arachide construite par la Société Countinho Camo d'une capacité

de 12.000 tonnes par an.

La cèaîne palmiste fonctionne 24 heures sur 24 en saison de grande produc­

tion.

Il existe trois Groupes de travail répartis comme suit

Premier groupe 7 heures à 15 heures

Deuxième groupe 15 heures à 23 heures

Troisième eroupe :23 heures à 7 heures.

Son organigramme se présente comme celui de chaque usine.

Elle abrite en son sein une chaudière constituant la principale

source d'énergie pour les usines.

V Présentation de la chaudière

La chaudière est un r;énérateur de vapeur de type ':l~utonome" SEUM NX 75

d'une puissance de vaporisation égale à 7.500 Kg/h timbré par le ser­

vice des Mines l 15 Bars.

Elle comprend :

· Le générateur proprement dit

• Le brûleur au fuel oil lourd N°2

• La pompe alimentaire

• La robinetterie de l'ensemble

• L'appareillar,e de rùgulation et l'équipement électrique

.. ./ ...

Elle pèse à vide 19,2 tonnes environ.

Avec une surface de chauffe égale à 170 M2~ elle a une puissance

calorifique <le 4.307.500 cal/ho :" -»

Avec une eau à COoc sa vaporisation est de 7 500 kg/ho

Au niveau normal~ le volume d'eau est égal à II.710 litres.

Le combustible qu'elle utilise est le fuel - Oil.

L'~quipeoent de chauffe est constituf nar un brûleur automatique

monobloc.

Le fuel _. ail provenant 0' un rGservoir arrive clans un tank muni alUn

interrupteur à flotteur permettant de contrôler le niveau de fuel.

Le ccrubustible parvient au brûleur r-râce à un r,roupe électro-pompe.

Le fonctionnement du brûleur permet le chauffa,!!,e de la chaudière.

V-l Source J'alimentation de la chaudière

L'alimentation en eau cie la chaudi~re est assur~e par une eau de foraee

placée à quelques mètres de cette dernière.

L'eau de forace lliont~e dans un château~ est envoy~e clans un réservoir

situé à proximité de la chaudière.

Du rèservoir~ l'eau passe dans un bac d'alimentation.

Elle est ensuite acheminée vers un filtre qui assure sa d~fférisation

PU1S dans un acloucisseur qui l'adoucit.

L'eau déff~risée et adoucie passe dans un autre bac.

Elle sera envoy~e dans un réservoir muni d'un interrupteur à flotteur ner­

rüettant de contrôler le niveau d"eau. De ce réservcir~ feau arrive à la

chaudiere.

Tous ces transports d'eau sont assurés par un ensemble cie tuyauterie.

- 8

V-2 Utilité de la Chaudière

La chaudière constitue la source d'énergie pour les unités de produc­

tion~ huilerie de palmiste et raffinerie d'huiles alimentaires.

En effet la vapeur qu'elle produit est d'une grande necessité pour ces

unités de production.

Au niveau de l'huilerie palmiste cette vapeur est utilisée dans la

fabrication du beurre de Karité et d"huile de palmiste.

La vapeur envoyée sur les graines de Karité au niveau des condition­

naires, les ramolit et permet ainsi leur décomposition.

De même~ injectee sur les palmistes dans des chauffoirs p la vapeur

permet de les presser afin d'obic:li~ l'huile de palmiste.

Au niveau ùe la raffinerie d'huiles alimentaires, la vapeur passe

dans des serpentins qui réchauffent l'huile.

Ce système est utilis~ soit pour désodoriser~ soit pour décolorer, soit

pour neutraliser l'huile.

Ainsi les activit~s au sein de ces usines dépendent dans une grande

mesure du fonctionnement de la chaudière.

Cette dernière n'est alors mise en marche qu'en raison du fonctionnement

des usines.

Vus donc les différents rôles de la chaudière dans la fabrication d'huit

alimentaires, d'huile ùe palmiste et de beurre de Karité p son entretien

savère indispensable.

~c'\\emo 5Y~~'rY~\lrr'edune' LY,Ciuc(Te"'rè:"~N"~"V.,..~~~~~~=-!!!!!!!!!!

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Oxygène et anhydride carbonique

10 -

Deuxième partie

Analyses et traitements de l'eau de la chaudière

1 Généralités

1-] Caractéristiques des eaux d'une chaudière

Les caractéristiques des eaux sont déterminés par des analyses.

Pour les eaux destinées à des usages non alimentaires tel que

le cas d'une chaudière, ces analyses portent généralement sur

les paramètres suivants :

- Gaz dissous

- Dureté

- Alcalinité

- Salinité

- Teneur en silice

- Turbidité

Pour une chaudière 9 certaines analyses non obligatoires peuvent

être faites telles que la teneur en fer, en phosphates, le potentiel

hydro-électrique (PH).

1-1-1 Gaz dissous

.La teneur en gaz dissous s'exprime en milligramme par litre

d'eau.

Les solubilités de l'oxygène et de l'anhydride carbonique varient

avec la température et la pression.

A la pression atcosphérique, elles décroissent lorsque la température

s'élève et deviennent nulles à 100 0 C.

Dans les eaux naturelles, les bicarbonates sont en équilibre avec les

carbonates et l'anhydride carbonique.

- 11 -

L'élevation de terrpérature provoque une rupture de cet équilibre eton obtient des carbonates neutres et du gaz carbonique libre.

Ca (HCo3) 2 _CaCoB + Co2 + H20-- -2Na(HCo3) ---- Na2Co3+ Co2 + P20

Pour une chaudière, la teneur en gaz dissous doit être la plus faiblepossible. Leur présence dans l'eau cause la corrosion.

La. dureté d'une eau est proportionnelle au narbre total d'ataœs decalcium. et de magnésium. qu'elle renfenne.

Elle s'eJq:>rine en degré français (Of). Un degré français correspondà 0,2 milliéquivalent.

1-1-3 L'Alcalinité

Le titre alcalimétrique ou T.A. est égal au nœbre de millilitresd'acide sulfurique nécessaires pour neutraliser à la phénol­phtaleine, c'est à dire vers PH = 8,6,100 ml d'eau.

On l'exprine aussi en degré français. (Of)

Le titre alcanétrique corrplet TOC est égal au narbre de millilitresd'acide sulfurique nécessaires pour neutraliser.au méthylorangec'est à dire vers PH = 4,4,100 ml d'eau.

Qualitativement, l'alcalinité d'une eau peut aussi être apprécféepar son PH.

Les PH supérieurs à 7 sor.t considérés ccmœ alcalins ceux inférieursà 7 cœme acides.

1-1-4 J~ salinité

Elle peut s'expriIœr en milligramœ, en gramœ de sels solubles, maisaussi en degré français (Of) Q

Au dessus de 100°C les carbonates solubles sont hydrolisés enalcalicaustique et en gaz carbonique.

On désigne par TAaI l'alcalinité caustique c'est à dire l'alcalinitéen soude (NAm).

0.. /.00

-12 -

La salinité peut être représentée par les mesures en chlorures.

1-1-5 La teneur en silice.

Llle s'exprime en milligramme de silice par litre d'eau.

Elle peut varier de quelques milligrammes à 50 mg par litre

dans les eaux.

Les eaux les plus douces sont souvent les plus riches en silice

c:) .

1-1-6 La turbidité

La turbidité d'ane eau est l'inverse de sa transparence.

Elle peut présenter des conséquences pour une chaudière.

1-1-7 Le potentiel hydroélectrique (PH)

Le PH est le logarithme décimal de l'inverse de la concentration

en ions hydrogènes.

Il exprime l'alcalinité oum basidité d'une solution et varie

en sens contraire Je la température.

Signalons que la présence de fer et maganèse peut aussi présenter

des conséquences au niveau de l'eau alimentant la chaudière.

L'eau d'une chaudière doit renfe~er en permanence des phosphates

permettant d'éviter plusieurs domeages.

Au delà de certains normes, les ,aramètres ci-dessus cités provo­

quent des incidents tels que ~colmatage des puits et réseaux

de distribution, mais surtout \, corrosion, l'entartrage et le

primage de la chaudière.

Ces incidents ont des conséque&ces plus ou moins graves.

Ils peuvent être définis comme ~uit

- 13 -

l - 2 Différents incidents pouvant gêner le fonctionnenalt nomaldlune chaudière

C;est un phénanène rencontré surtout au niveau des puits et desréseaux de distribution.

Il est causé par la présence de matières en suspension provoquantla turbidité de L'eau,

Les l'l'atières en suspension s gaccumulent dans les puits ou sur les}'"\3IOis et provoquent une dirninution du débit dgeau.

I~'2-2 ra Corrosion

Les principaux agents responsables de la corrosion des chaudièressont 1 geau, 1 °oxygène, le C02 et 1 °alcalinité.

Ces différents paramètres attaquent le fer.

L'attaque du fer par lOeau s'accélère lorsque le PH diminue.

or toute élevation de t.a1pérature provoque un abaisserœnt du PH.

1, 0eau est non agressive lorsque son PH atteint.9,8.

L Goxygène attaque faiblement les parois aux basses pressions eten milieu alcalin.

Il se forne des pustules d'oxygène cachant, des cavités qui peuventSiapprofondir jusqu'à perforer le métal.

- Le gaz carbondque provenant de la dissociation des bicarbonatessous 1 g influence de la chaleur attaque lentenent le fer enabsence d'oxygène. Cette attaque se localise en présenced 'oxygène et devient plus dangereuse .

.- Des concentrations exa0érées d'alcalis attaquent le fer etentrainent une insuffisance de la circulation de l'eau, provo­quant ainsi la corrosion.

L GEntartracre«

Les bicarbonates étant en équilibre avec le gaz carbonique et lescarbonates, l'élimination de tout ou d'une partie de 1 i anhydridecarbonique provoque une rupture de l'équilibre.

e •• /ooe

,

_. 14

Les carbonates précipitent alors sur les surfaces chauffées.

Il se fcrrr~ par cristallisation des incrustations adhérentes et

dures ou tartres sur les parois de chauffe.

Le danger que pr0sentent ces incrustations est que leur conductibilité

thermique est très inférieure à celle du fer.

Les parois de la chaudière sont fortement chauffées ?endant qu'on

a une faible production de vapeur.

Il s'en suit alors une consommation excessive de combustible.

Les tartres peuvent être également constituees de sulfates et de

silices.

Les paramètres contrôlés pour lutter contre l'entartrage sont la

dureté et la teneur en. silice.

1-2-4 Le Priuape

c'est l'entratnement d'Veau et des matières minérales par la vapeur.

Il se forme des bulles de mousse ou de vapeur qui éclatent et libè­

rent des gouttelettes de liquide.

On assiste parfois à un entrainement d'eau par la vapeur au lieu

de bulles ce qui est très grave car il peut se produire des accidents

mécaniques.

Le danger du primage est considérable lorsque le poids des gouttelet­

tes est élev~ et que l'eau de la chaudière a une salinité ou une turbi­

dité considérables.

Le colmatage, la corrosion) l'entartrage et le primage constituent

des incidents à éviter pour la bonne marche d'une chaudière.

Il est alors nécessaire de faire des analyses régulières pour vérifier

15

TABLEAU N° 1

TABLEAU RECAPITULATIF DES INCIDENTS

POSSIBLE MrFECTANT UNE CHAUDIERE EN

FONCTION DES DIVERS PARAMETRES

,'Paramètres Incidents

Oxygène dissous

Anhydride carbonique

dissous

Alcalinité

Corrosion

Dureté (TH) Entartrage

Teneur en silice

Salinité

TurbiditéPrimage

16

II Matériels et méthodes

11-1 Analyses physico-chimiques

Les analyses àu présent travail ont été faites chaque matin ùans la période

s'étendant du 22 Avril au 30 Juin 1983.

Sur dix échantillons d'eau de chaudière et dix échantillons d'eau de forage,

il a été effectu( les mesures du titre alcalimétrique (T A), du titre

alcalirnétrique complet (T A C) de l'alcalinité caustique (T A 0 H), de la

dureté (T H), du dosage des chlorures.

Faute de produits les mesures de la teneur en silice, du fer, des phos­

phates, du maganèse, de l'oxygène dissous de l"anhydride carbonique

dissous et du P li ont été faites seulement sur deux échantillons d'eau de

chaudière et deux échantillons d'eau de forage au laboratoire de la Saga

Petroleurn à Sèmè.

II 1-1 Determination du T A et du TAC

L'alcalinité dans les eaux est causée par la présence d'un certain nombres

d'ions. Mais généralement on tient compte des ions bicarbonates et hydroxi~

des.

Le test utilisé pour déterminer l'alcalinité d'une eau consiste souvent

à titrer un échantillon avec de l'acide en présence de phénolphtaléine

et d'héliantine comme indicateurs.

L'alcalinité simple T A et l'alcalinité complet TAC sont respectivement

narquêes par un PH égal à 8,1 et 4,5.

LValcalinité sim~le T A est causée par la présence d'hydroxides plus moitié

de carbonates.

L'alcalinité totale TAC est quant à elle le résultat de la prés~nce de

tous les ions responsables de l'alcalinité de l'échantillon.

Le principe de la méthode est la neutralisation des composés de lVéchantil­

Ion par un acide fort en présence d'indi~ateur permettant d'apprécier la

fin tle la réaction.

à l'aide de la liqueur alcalimétrique

- 17r-'~

-;j ......(~ i"'r;("J a;.

t, l'aide d'une fiole j augêe , 50 Cm3 d'échantill{)n sont wroduita §. il",

dans un erlenmeyer de 100 Cm3. On ajoute 2 ou 3 gouttes d'indica- '~ 2jteur à la phénolphtaleine. g ~ C~L'apparition d'une teinte rose ou rouge montre que le T A est dif-(O c .•

\;)::lo ~'2 ,<'- 1

5i" c:.~. {'(;

('0Le mélange est alors titré

férent de zéro.

plac~e dans une burette.

e;"J~T:·; L

Un agitateur magnûtique permet d'agiter le mélange jusqu'à dispari- ~.

tion de la coloration rose.

On relève le nombre ID de liqueur utilisée.

La liqueur alcalim~trique est constituée par une solution d'acide

sulfurique de normalité égale à tO.

Le TAC se mesure sur la même prise dl essai.

La burette n'est pas remise à zéro. On ajoute 2 gouttes d'indicateur

à llhéliantir.e au mélange qui se colore en jaune.

On le titre avec ~ liqueur alcalimétrique en l'agitant jusqu'au

virage du jaune franc au jaune rose.

On relève le nombre n de liqueur utilisée depuis le zéro.

L'alcalinitf d'une eau peut être déterminée par d'autres méthodes.

Nous avons par exemple la méthode électronique qui utilise un PH mètre.

On détermine la quantité d'acide nécessaire pour obtenir un PH égal

à 8,1 et 4,5 _ Ces PH marquant les points de neutralisation des diffé­

rents ions.

Nous avons aussi la méthode de wincklet qui permet d'apprécier la

teneur en soude.

Des sels d'acides sont éliminés sous lorme de sels de baryum insolubles.

11-1-: Dosage des Chlorures.

La méthode utilisée est la méthode de mi*ll" .. ~

oill;" ,

- 18

Elle repose sur l'emploi d'une solution de nitrate dtargent et d'une

certaine quantité ùe chromate de potasium.

Le principe est le suivant

Lorsqu'on ajoute ~ l'échantillon une certaine quantité de chromate de

potassium puis une solution de nitrate d'argent, il se produit une réac­

tion du nitrate sur le chromate avec formation d'un précipit~ rouge

brique de chromate d'argent dans un premier teeps.

Dans un second ten:Pf, le nitrate réagit avec les chlorures avec formation

ùe chlorure d'argent.

Le terme de la réaction est oarqué· par la précipitation des premières

traces de chromate d'argent (7).

Le dosage des chlorures se fait sur le même échantillon ayant servi à la

mesure du T A et du TAC.

On ajoute une dizaine de gouttes de chromate de potasium.

A l'aide du liqueur argentimétrique on titre le nouveau mélange jusqu'à

obtention d'une légère teinte orange persistante.

On relève le'volume de liqueur utilis69.

~liqueur argentimêtrique est une solution de "nitrate d'argent de normali­

té 25.

II - 1 - 3. Détermination de la dur~té totale (TH)

Elle se fait par la mëthode comp1exométri.que.

C'est une méthode pern~ttant le titrage des ions calcium et magnésium cons­

tituant la dureté de l'eau.

Le complex~)réactif utilisé, se combine aux ions calcium et magnésium

pour former descooplexes solubles peu dissociés.

- 19 -

te noir érichrome T (NET) indicateur utilisé, indique la fin de la

réaction (3).

Dans un erlenrneyer de 250 Co3p on introduit 100 Cm3 d'échantillon.

On ajoute à l'aide d'une pipette~ 2 Cm3 de mélange tampon puis 3

gouttes d'indicateur au Noir Eriochrone T (NET).

Le Net est violet ou rouee en présence de magnésium et de calcium

et bleu en leur nbsence •.

Si la solution est bleue donc le TH est nul.

Si elle est violette ou rouge on la titre à l'aide de la solution

de complex on contenue dans une burette.

CH., - COONa..

On op~re lentement en agitant à l'aide de l'agitateur magnétique.

On continue le titrage jusqu'à obtention d'un bleu franc.

On relève le volume de complexon utilisé.

Le complexon est le dihydrate du sel disodique de l'éthylène diami­

no-tetra acCtique de formule :

CH2 - COORROOC - CHZ N - CU2 - CH2 -- N

Na OOC - CH2

Une autre m6thode de mesure de la dureté est la méthode au Savon (1).

Le principe est que les sels de calcium et de magnésium précipitent

les savons sous forme de calcium et de magnésium insolubles.

En conséquences,~u~d on introduit une solution de savon dans une

eau dure~ aucune nousse ne se produit tant que les sels de calcium et

de magnésiuo n'ont pas été précipités.

... / ...

20

On uti.lise "l8-liqueur de savon achet€e toute préparœ.

Signalons que la duretf calcienne ou magnésienne peut être déter­

minée dans certains cas par des m(thoàes appropriées.

-1-4 Détermination de l'alcalinit~ caustique TAOH

•La méthode utilisée est la méthcde de winckler (6).

Les carbonates et les phosphates sont précipités en carbonates

et phosphates de baryum par le chlorure de Baryum.

Elle permet d'apprécier plus exactement le niveau d'alcalinité pour

les eaux très colorées où l'appréciation du TAC devient difficile.

A l'aide d'une fiole jau3~e on introduit 50 Cm3 d'échantillon dans

un erlen~yer. On ajoute 10 Cm3 environ de solution de chlorure de

Baryum. Il se produit une précipitation plus ou moins abondante.

On agite et on introduit 2 cu 3 gouttes d'indicateur à la phénophtaleine.

Le TAOE est nul s'il n'y a pas apparition d'une teinte rouge.

Si le mélange se teinte en rouge, on le titre à l'aide de liqueur

alcalimêtrique dispos~dans une burette en agitant jusqu'à dispari­

tion de la coloration rouge.

On note le nombre èe Cm3 de liqueur alcalimétrique utilis~.

:1-1-5 Mesure de la teneur en fer.

Elle se fait à 1\ aide de "pi.Iul.es" cons t i tuëes par un produit

appelé Ferrover.

On ajoute à quelques gouttes cl' (:chantillon une pilule.

La présence de fer est marquee par une coloration rouee.

Elle sc ~ait Dar ln ~~thoJe colcrinGtrioue.

ULe sc.r r e ...; i ar:~r)cu1es contenarrt des solutions de colcrc­

tien stcndard allant du bleu c l.e i r eu bleu fonce inc'i,?ue

les <hffércntes concentrations c~ i oxyr-cnc , Ces ccncentra­

tiens aLl.ant; 6(;; O? 50 ~artie pcr lai 11ion (I'Pic) ,

Cette sc.r i e c: l wkDoules est contenue dcns une vclisette.

La cGtho(c cons i st;c ;} nrendre une ar2~cule ccntenant un

r~ccti[ incolore.

On casse son bout t:ans le forv! c!. i un bocal contenant 1 7 v-

chant i.I Lon (fi?,ure 1).

Li i ecbant i.Llcn monte dans l' ampcul,e , se mCl."l.np,e avec le

rêact i.f qui. :.reUl~ ure coloration senbl ab l.e 2. celle ."

(:es ~...npcu l es

ette colorot i.on est conr-aree aux colorations stan,'ard

au bout de 2. minutes.

1,: ccnccntrat i.on en m(~r:i;r:e .re 1 Î L.:chsGtilloll est a i.ns i,

(kterr:ir•.ie ~-·.'1r ccœparai son Jes coul.eurs .

Le rL.::cti:::: incclore est .;.;. L=:S2 ,_i indigo.

Une eutre :.cth0de pouvant per.:.-ettre le JOS<lf'C «(e. 1 102 est

ID. b.,tho,.e ~\cl:.lrc:rêr-hi,:ue.

l'.lle ccus t i tue lê ;::,~thoJe la plus souhai t.êe ""our la r.e sure

.. 0/000

22

L'oxygène contenu dans l'échantillon diffuse à travers une

membrane de po1yethy1ène perméable à l'oxygène.ï :

La membrane est imperméable à l'eau et aux ions (1).

L'oxygène est réduit à la cathode qu~ est en or, argent ou

carbone. Cette rGductionprovoque un courant proportionnel

à la pression partielle d'oxygène de l'échantillon.

A la cathode on a la rJaction

02 + 2H20 + 4e ---40H:

A l'anode qui est en argent on a

4Ag + 4 cf" ---4 Âge1 + 4e.

[-1-7 Teneur en anhydride carbonique

Elle se fait par titraec avec une solution de soude en présence

de phênol phtaleine comme indicateur.

On prélève 125 millilitres d'échantillon dans un erlenneyer.

On ajoute une pi Iule de phéno1phtaleine. On agite pour mélanger.

L'absence de l'anhydride est signal[e par une coloration rouge.

Si l'eau demeure incolore, c'est à dire do~c s'il y a présence

de C02~ on la titre à l'ailie d'une solution de soude 3,61 Normale.

Le titrap,e se fait à l'aide d'un titreur manuel qui a une forme de

pistolet.

La solution de soude est contenue dana une cartouche, genre serine

que l'on fixe au titreur.

• •• / e ••

23 -

Un tube fin formant un angle èe 90° est fixé à la cartouche

afin que la solution (le soude tombe goutte à goutte sur l'échantil­

lon pendant qu'on manie la vis du titreur.

L'êchantillon est titré jusqu'à apparition d'une coloration rose

claire persistant pendant au moins 30 secondes.

La teneur en anhydride est lue directement sur le titreur manuel,

en mi.Lli.gramrae par litre.

Le résultat trouvé est divise ~ar 2.

11-}-8 Teneur en manganèse

Elle est détermiu\;;c par la méthode d6~éJat.lcn par le pê r i.odat.e de

scdium de formule Na 103.

Le mangan~se est oxydé en permanganate (Mn04).

A 25 millilitres d'échantillon, on ajoute le périodate de sodium.

La pr~sence d~ manganèse est m~rquée par une coloration violette.

On attend 2 minutes et on place l' 6chantillon contenu dans un

flacon, Jans un spectrophotooètre en vue de dêterminer la concen­

tration en manganèse.

Le spectrophotomètre est calibré à l'aide d'u~ échantillon neutre

à 525 nanomètres.

Si l'0chantillon ne se colore pas c'est signe qu'il ne contient

pas de manganèse.

... / ...

24

II-1-9 Teneur en silice

Elle est faite à l'aide du spectrophotomètre.

On prélève 25 millilitres d'échantillon dans un flacon.

On ajoute un rêact i f destiné à déterminer la silice appelê

rCactif de silice 1.

On laisse reposer la minutes.

La présence de silice ou de phosphates est marquée par

l'apparition d'une coloration jaune.

On ajoute une pilule d'acide citrique.

Au bout de 2 r.1inutes la coloration jaune passe au bleu~

L'échantillon est plac6 dans le spectrophotomètre et on

lit la concentration en silice.

Le spectrophoto~ètre est calibre à 200 nanomètres.

II-'1-10 La turbidi tG

Elle se détermine à l'aide du spectrophotomètre.

On remplitcliéchantillon le flacon de 25 millilitres.

Le spectrophotomètre est réglé à 450 nanometres avec de l' eau

d i s t i Ll èe ,

On y place l\~chantillo~ et on lit la turbidité en unité FTU

(formazin Turbièity units).

11-1-11 Détermination du PR

Elle est faite à l'aide d'un phmètre de type "KENT".

Le phmètre est titalonnr à li-aide d(' solutions de PH égal à

.. "/' ...

...

, j

i·

~

·n!1i

1 if

••

..

~.

II-2-2

II-2-2-1

- 28-

Cn ce moment on procLoe pGriodiquenent à un nettoyarre par

lavu~c èu filtre.

Le ccntrôle de cette &ération et filtration se fait par ëosege

du fer au niveau [~e l'eau trai tL:c ici appelée eau de forage.

Traitements de base

Les tr.1itctients de base permettent l'flimination de certains

éléments au niveau Je l"eau avant ùe l'introduire dans la

chaudiere.

Parfois après les traitements préalables on peut se passer

de ces trai t ement s et aller t\irecteoent nu cond i t ionneœent ,

Nais pour une eau de chaut!ière~ l'eau utilisée doit être d'une

grance puretê. sa duretG doit être contrôlée.

Il est alors nccessaire d'effectuer des traitements de base.

Ceux auxquels la SONICOG a recours sont surtout l'adoucissement

sur résines (figure N° 3) les pur~es et les extractions.

L'adoucissement sur r~sines

c'est un tr~itement peroettant de lutter contre la dureté de

l'eau.

Cette ~urete Gtant responsable de lientartra~e.... (.',

L1adoucissemcnt se fait r,râce à un adoucisseur contenant une

charre de rcsines.

Les rCS1nes sont des pro4uits orean1ques Je synthèse présentées

seus forme de billes lie petit di.amê t r e ,

Elle supportent de fort6Stewpératvres

.../ ...

-~-

-.,rc .....ri e.t.... . , "

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\. }- ._-" ----.~.

Les extractions sont diminuées lorsque le titre alcalimétrique

est inférieur à 60 deer~ français.

Elles sont augmentées lorsque ce d0rnier est supérieur à 100 degréf

français.

Le pourcentage global des extractions est égal à 7 % de lV'eau

d'alimentation.

-2-2-3 Les purges

Elles sont faites en vue de maintenir les matières en suspension

dans l'eau à un taux raisonnable.

Les matières en suspension dans l'eau proviennent surtout du

traitement interne.

En effet, avec les traitements internes les sels solubles se dé­

posent au fond de la chaudière et s'y accumulent sous forme de

boue.

Cette dernière peut, par moment, rendre l'eau trouble.

Elle est alors éliminée au fur et à mesure par des purges.

On ouvre brutalement l~ vanne d'extraction et on la referme au

bout de 3 à 4 secondes.

Cette opération est r~pétée à plusieurs reprises avec quelques

minutes d'intervalle.

Signalons qu'il existe d'autres traitements de base qui ne sont

pas pratiqués à la SONICOG.

Nous pouvons citer par exemple l'épuration chimique.

... / ...

1- 32 _.

c'est une opération qui utilise le carbonate de sodium et la chaux.

Ces corps, de très bas prix, sont utilisés pour précipiter les sels

de calcium et de magnésium.

Nous avons également la séquestration des ions alcalino-terreux.

Des polyhosphates (NaP03)n, Na4 P207 sont utilisês pour sequestrer

les ions alcalino-terreux (2).

11-2-3 Traitements de Conùitionnement

Les traitements de conditionnement sont des traitements internes ap­

pliqués à l'eau de la chaudière dans le but de parfaire les traite­

ments antérieurs.

rIs confèrent à l'eau, les caractéristiques optimales permettant

d'éviter la cc·~sion, l'entartrage et le primag~.

Ces traitements nécessitent l'emploi de divers réactifs.

:1-2-3-1 Conditionnement contre,la co~sion

Le réactif utilisé est l'ERPON. as.

C'est un puissant réducteur élaboré à partir de sulfite de Sodium

sélectionné et de cataliseurs mêtelliques spéciaux.

Il constitue un agent efficace pour le dégazage chimique de l'oxy­

gène dissous suivent la réaction de base.

L'ERPON RS permet une dêsorjgénation parfaite et rapide à faible

dose.

La c~~sion de la chaudière est donc évitée.

... / ...

- 32 •.

c'est une opération qui utilise le carbonate de sodium et la chaux.

Ces corps~ de très bas prix, sont utilisés pour précipiter les sels

Je calcium et de magnésium.

Nous avons également la séquestration des ions ~lcalino-terreux.

Des polyhosphates (NaP03)n, Na4 Pl07 sont utilisés pour sequestrer

les ions alcalino-terreux (2).

[-2-3 Traitements de Conùitionnement

Les traitements de conditionnement sont des traitements internes ap­

pliqués à l'eau de la chaudière dans le but de parfaire les traite­

ments antérieurs.

Ils confèrent à l'eau, les caractéristiques optimales permettant

d'éviter la co'~sion, l'entartrage et le primag~.

Ces traitements nécessitent l'emploi de divers réactifs.

1-2-3-1 Conditionnement contre,la co~sion

Le réactif utilisé est l'ERPON. as.

C'est un puissant réducteur élaboré à partir de sulfite de Sodium

sélectionné et de cataliseurs métalliques spéciaux.

Il constitue un agent efficace pour le dégazage chimique de l'oxy­

gène dissous suivant la réaction de base.

Nat 503 + 1/2 02 ---Naz 504.

L'ERPON RS permet une désoxygénation parfaite et rapide à faible

dose.

La c;~sion de la chaudière est donc évitée.

... / ...

- 33 -

Il se présente sous forme de poudre grisâtre non toxique, facile­

ment soluble dans l'eau jusqu'à 10 %.

Il est ccntenu dans ùes sacs de 50 kilogranunes et conservé à l'abri

de l'humidité.

La préparation de la solution réactive sc fait sans précaution parti­

culière dans un récipient en matière plastique.

La solution est versée dans un bac contenant l'eau d'alimentation

PAR UNE POMPE DOSEUSE.

Li ERPON RS est èosé à raison de 50 grammes par mètre cube d'eau

d'alimentation.

Le bac est rechargé toutes les & heures à raison de 2 kilogrammes

d' ERPON.

Le r êac t i.f peut être i:i1U"o duit, en combinaison avec cl' autres réactifs.

[1-"2-3-2 Protection contre le primage

Le réactif utilisé est l' ERPM10USSE BM.

Il est êlaboré à partir cie polyalcools et de polyamides.

Il permet de diminuer la viscosité de l'eau en calmant le plan d'eau

et en abattant les mousses.

Il permet le dégagement facile de la vapeur d'eau et une meilleure

régularisation des conc~ntrations alcalines et salines dans la masse

d'eau.

La formation de mousse et l'entraïnement des bulles d'eau par la va­

peur sont empêchés.

... / ...

La chaudière est ainsi protégée contre le primage.

L'ERP1~OUSSE BM se pr~sente sous forme d'émulsion de consistance

liquide de couleur brune miscible à l'eau.

Avant l'emploi, il est agité.

Ceci pe rme t cl' obteni.r une solution honcgêne ,

Il est IDtlangé aux autres réactifs de conditionnement dans un réci­

pient en matière plastique.

Le r(actif est contenu dans des tonnelets de 30 litres.

Il est stocké à une température supérieure à 50 C.

Il est dosé à raison de 10 Co3/n3 d'eau d'alimentation et 0,4

litres toutes les 8 heures.

'2-3-3 Protection contre l'entartrare

On utilise comme réactif le synerpon scn.

C'est un r[actif en poudre essentiellement alcalisant dispersant

et phosphatant.

Il contient des phosphates trisodiques réagissant avec les ions

calcium et magnésien .

On aboutit à la formation de prGcipit€s

phates tricalciques et trimagnésiens.

non incrustants de phos-

Ces derniers ont également la propri~té d'absorber la silice qui

est ~liminée sous forme de boue.

• •• / •• 0

- 35 -.

L'entartraze par la silice est ainsi ~vité.

La présence des phosphates assure l'alcalinité normale de l'eau.

Elle permet d'augQcnter le PH sans introduire la soude.

Les dispersants sont des produits agissant surtout sur la boue

form6e dans la chaudière mais aussi sur la dureté.

Ils donnent avec les sels de calcium des précipités ~orphes et

légers non incrustants.

Le réactif est contenu dans des sacs de 25 kilogrammes.

Le synerpon SCD est licsé en raarche normale de la chaudière à 120g/

m3 d'eau d'alimentation.

On le dilue dans un récipient quelconque.

Les trois réactifs synerpon SCD, ERPON RS,ERPM10USSE sont utili­

sés ensemble. Ils sont mélangés et injectés dans le même bac par

la pompe doseuse.

Le conditionnement des chaudières peut se faire par d'autres pro­

duits.

Nous pouvons noter les tanins qU1 jouent un rôle multiple au ni­

veau de la chaudière.

En milieu alcalin, les tanins donnent avec les sels de calcium,

des précipités légers, qui ne peuvent pas occasionner la formation

de tartres.

Ils peuvent agir sur les tartres formés qui se rassemble au fond

de la chaudière.

Ce dépôt peut être éliminé par les extractions •

• • • , • 01 •

- 36 -

Le tanin réagit avec le fer.

Il forme une couche protectrice qui ralentit la corosion.

Le tanin augoente la s0lubilité des sels incrustants.

Il .~ fixer l'oxygène.

Ceci permet de lutter contre la corosion lorsqu'on n'arrive

pas à éliwiner l'oxygène.

L'emploi du tanin percet aussi de lutter contre le primage.

Il régularise l'ébullition de l'eau et dioinue ainsi les

entr aî.neraents de bulles d'eau ou de vapeur •

.../ ...

-3'( -

III Résultats et discussions

Les différentes analyses ont été effectuées sur l'eau de forage

filtrée et adoucie et sur l'eau de chaudière.

Les résultats des différents paramètres peuvent être analysés

comme suit :

Titre a1calimétrique

Le titre alcalimétrique est trouvé en multipliant le nombre de

centimètre cube d'acide sulfurique utilisé par 10.

Nous avons alors

Le titre alca1imétrique TA = 10 m.

Le titre a1calimétrique complet TAC = 10 n.

n et m étant le volume d"acide sulfurique utilisé.

Le titre alcalimétrique doit être compris entre 60 0 t'ràn.ç'31s

et 100 0 français.

Le titre alcalimétrique complet doit être compris entre 100 0

français et 140 0 français.

Lorsque le titre alca1imétrique est égal au titre alcalimétrique

complet l'eau contient uniquement des hydroxides.

Si le TA est infêrièur à la moitié du TAC, l'eau contient des

bicarbonates et des carbonates (6).

Si le TA est supérieur à la moitié du TAC, l'eau contient des

carbonates et des hydroxid~s (6).

... / ...

"lD-" .)\7 -

Les résultats du titre alcalimétrique obtenu pour la chaudière

varient entre 76° ;rdh~ et 112 ° français.

Ceci montre que certains jours le titre alcalimétrique est en

dehors des normes fixés.

Pour revenir à ces normes il faut augmenter la quantité de réactif

de conditionnement lorsque le TA est inférieur à 60° français.

Le dosage de produit est diminué ],Or.$lllmO le TA est supérieur à

100°f· ~",..Ylin§ol.~' •

Les résultats du titre alcalimétrique varient considérablement en

ce qui concerne l'eau de forage.

Dureté totale Pli

La dureté est donnée par la relation

TH = 4n.

n représentant le volume de complex on utilisé lors du dosage.

Le contrôle de la dureté permet de lutter contre l'entartrage.

Une eau qui n'est pas dure est dite eau douce.

Toutefois que la dureté est inférieure à 5 degréSfrançais, l'eau

est dite eau douce (1).

Ici les résultats ~at'i.ent entre 0~8 degré français et 1,6 degré

français.

L'eau de chaudière est donc bien douce.

•.• 1•.•

39 ...

Nous remarquons que pa.rfois la concentration en ions calcium et

magnésium augmente et parfois elle diminue.

Tout ceci est dû à l'apport journalier de réactif de condition­

nement.

L'eau de fcrage a une dureté é1evGe.

Elle n'est pas douce.

Concentration en chlorures.

Elle est déterminée par la formule

(cl) = 10(N-0.I).

N représente le volume de nitrate d'argent versé lors du dosage.

Pour la chaudière la concentration en chJ.orures doit être inférieure

à 100 degr~français.

Pour mieux l'apprécier, on fait le rapport entre la concentra-

tion en chlorures de l'eau de chaudière et celle de l'eau de forage.

Ce rapport ne doit pas ciépasser 20 fois l'appoint c'est à dire 20

fois la concentration en chlorures de l'eau de forage défférisée

et adoucie.

Pour l'eau de chaudière, les résultats varient entre 65 degré fran­

çais et 99 degréSfrançais ••

Cette concentration est plus faible dans l'eau de forage.

Nous remarquons que les réactifs de conditionnement jouent un rôle

remarquable au niveau de la chaudière.

... / ...

-40 -

Certains jours, la concentration dépasse de loin 20 fois l'appoint.

Mais elle demeure toujours inférieure à 1000 f. Donc elle ne peut

causer de dommage.

Gaz dissous

La teneur en gaz dissous d'une eau doit être la plus faible possible.

Dans le présent travail, les gaz dissous se trouvent en faible quan-

tité.

Ces quantités ne pourront alors causer aucun inconvénient au niveau

de la chaudière.

Teneur en silice

L'accumulation de la silice dans la chaudière provoque l'entartrage.

La silice doit être en faible quantité. Elle varie entre 0,06 milli­

gramme par litre et 0,07 milligramme par litre.

Elle se présente aussi faible en eau de forage.

Teneur en phosphates

La - prfsence de phosphates dans l'eau permet d'éviter pour une

grande part les différents inconvénients.

Nous avons pu d(terminer leur présence dans l'eau.

Teneur en fer

Le fer est absent dans l'eau de chaudière et en faible quantité dans

l'eau de forage.

... / ...

- ~.I -

Teneur en manganèse

Les résultats montrent que cette teneur est faible.

Le PH

Le PH au niveau de la chaudière montre que l'eau est alcaline.

Les résultats varient entre 9~04 et 10,40.

L'eau de forage est quant à elle moins alcaline.

Mais ceci ne présente aucun inconvénient pour cette eau.

Turbidité

La turbidité, responsable du colmatage des puits et du primage

des chaudières est nulle.

Titre en alcalinité caustique

Le titre en alcalinité caustique TAOH est trouvé en multipliant

par 10 le nombre n de volume de liqueur alcalimétrique utilisée.

TAon = la n.

L'alcalinité caustique ne doit pas dépasser 100 degré1français.

Les résultats se trouvent regroupés sur les tableaux N° 2,3,4,5.

D'après les différents rGsultats pris en moyennes que pouvons nous

dire des différents traitements appliqués à l'eau.

... / ...

III-i Traitements contre la co~sion

Rappelons que la cor~sion est causée par la pr~sence d'oxygène

dissous et d'anhydride carbonique dissous ainsi qu'une alcalini­

té exagérée.

Les résultats montrent que les concentrations en oxygène dissous

et en gaz carbonique dissous sont négligeables.

D'autre part le titre alcalimétrique est en moyenne égale à

90,05° français.

Il est supérieur à la moitié du titre alcalimétrique complet qui est

en moyenne égal à 124,05° f.

Ceci nous permet de dire que l'eau contient des carbonates neutres

et desh,apoXJcks en proportions normales (6).

D'autre part ce titre alcalimétrique est en moyenne normal puisque

compris entre 60 et 100 ° fran~a~.$] ••

La concentration eu mg/l de soude dans l'eau est donnée par la

formule :

mg/l NaOH = 8(2TA - TAC).

Cette concentration est en moyenne égale à 448,4 mg/l.

Les fortes concentrations de soude attaquent le fer.

Le PH, devant être compris normalement entre 8,4 et 9,80 est

ici égal à 9,72.

D'après les rêsultats trouvés, nous pouvons dire que

appliqués contre la cotosion au cours de la période

quelle a été effectué le présent travail apparaissent

.../ ...

les traitements

pendant la­

efficaces •

III - 2 Protection contre l'entartrage

Les paramètres qui sont contrôlés ici sont la dureté et la

teneur en silice.

La dureté est en moyenne égale à 0,88 ° français. Elle

est inférieure à 5° français. L'eau est donc douce.

La teneur en silice est égale à 0,065 mg/l en moyenne.

En proportion normale elle doit être seulement de quelques

mg/l ou tout au plus 50 mg/l (1).

L'eau de la chaudière contient donc une quantité de silice

ne pouvant provoquer l'entartrage.

Cet incidEut est alors évité au niveau de la chaudière.

III - 3 Protection contre le primage

La salinité et latur~idi~ sont les paramètres responsables

du primage.

La salinité (concentration en chlorure) est en moyenne égale

à 85,40° f et dix-huit fois l'appoint. Ce qui est normal.

L'eau n'est pas trouble.

D'après ces résultats, nous pouvons dire que le traitement

appliqué contre le primage est aussi efficace.

En résumé les traitements appliqués contre la corosion,

l'entartrage et le primage peuvent être considérés comme

efficaces.

En ce qui concerne l'eau de forage, les paramètres pouvant

occasionner des dangers sont surtout le fer, le manganèse et

la dureté. ... / ...

1II-4

Le contrôle de ces paramètres percettant de vérifier la ~férisa­

tion. la démanganisation et l'adoucissement qui sont les traite­

ments apportés à l'eau de forage.

Défférisation et démanganisation

En moyenne la teneur en fer et en manganèse est négligeable.

Nous pouvons dire que la d~fférisation est bien assurée ainsi que

la démanganisation.

f1 n'y a pas de risque de ëcl~a;aee des réseauxde~àistribution.

III - 5 L'adoucissement

La dureté est ici trop élevée. Elle est égale à 9.53 0

Ceci montre que l'adoucissement n'est pas satisfaisant.

Le lit- de résine a besoin d' être régé~rcÎ.

Notons aussi que la teneur en silice est ici faibles donc il n'y

a pas de conséquence occasionnée par une dureté due à la teneur

en silice.

... / ...

RESULTATS D'f..NALYSES PORTANT SUR DIXECHANTILLONS D'EAU DE CHAt"DIERE

FAITES A LA SONICOG COTONOUEN AVRIL 1983

.-

EClù:~NTILLON . TA TAC TH cl TAOH1 . Degré Degré Degré Degré Degré

Français . Français Français Français Français.

11 85 117,5 0,8 77,5 82') 96 130 0,4 91 82'-

! 3 76 120 0,4 84 70• '+ 91 133 1,2 92 731 S 101 120 1,6 99 72

16 112 140 1,2 99 837 87 134 1,4 84 84

1 c. 96 128 0,8 78,5 821 9 79 115.5 0,4 84 701 10 77,5 102,2 1,6 65 721

\----------------- ------------ ---------- ----------- ----------- ----------------! î'Î-,~'yenne 90,05 124,05 0,88 85,40 77i

11

.. il·:5 -

TABLEAU NO. 3

RESULTATS D'ANALYSES PORTANT SUR DIX

LC~\lITILLONS D'EAU DE FORAGE DEFFERISEE

RT ADOUCIE

FAITES A LA SONICOG COTONOU

EN AVRIL 1983.

ECHANTILLON . TA l, TAC TH TAOH (CL).Degr~ Degré Degré Degré

i----~---------Français Français Français Français degré franc.

------------------------ ------------ ----------- --------~--_.

0 10 10,0 0 4,55

i2 0 18 8 0 2,503 0 15 10 0 6

1

4 0 16 10 0 95 0 17 9,60 0 8

1

6 0 12,50 9,60 0 47 0 15 8 0 4,508 0 12,50 10,50 0 2,50

19 0 13,50 9,60 0 6

1 10 0 18 10 0 2,50-1.-----_________1------------------------- ------------ -----------~-----------

, Hoyenne 0 14,75 9,53 0 4,65

...·47·-

TABLEAU NO 4~_.. o.",. ' __-_-..-. iI, .. ' -.- •

RESULTATS D'ANALYSES PORTANT SUR DEUX

ECHANTILLONS D'EAU DE FORAGE DEFFESISEB

FAITES AU LABORATOIRE DE LA SAGA PETROLEUM A SEME

EN JUIN 1983

-t--------:-----------r---------r----------.\! 2AIWŒTRE ECHANTILLON NO.l ECHANTILLON NO.2 MOYENNE

t---------------- ------------------- ------------------- -------------------

~-~~;;;;-------- -----=-~~~~-------- -------~:~-~~~---- -----~:~-~~~~------COZ

L-~~~~~~~-------- -----::-~~~~------- ------:~-~~~~-------~---:~-~~:~--------1 Teneur en, silice . 0,07 mg/l 0903 mg/l 0,05t------------------------------------ ----------------------------------------! Teneur en1 Phosphate . présence présence présence4-------------------------------------~-------------------~-------------------i Fer 0,02 mg/l 0 0,01 mg/l 1.1 ~--------------------------------------- .

! l'an' a-t'\àie 0 ° ° ~-r.;~--~----------~~----;~;~-----------~------;~~~---------~--------~~;~-------l~----------------- ------------------- ---------------------------------------

Turbidité néant néant néant

...

- (i.S .:..

TABLEAU NO. 5

RESULTATS D'lûNALYSES PORTANT SUR DEUX

ECHANTILLONS D'EAU DE CHAUDIERE

FAITES AU LABORATOIRE DE LA SAGA PETROLEUM A SEME

EN JUIN 1983

[PAllAMETRE

1 -~::::---------1 dissous

COz

dissous

ECHANTILLON N° 1.

négligeable

absence

ECHANTILLON N° 2. MOYENNE

négligeable négligeable

quelques traces

Teneur en

silice1 l

1r-----------------1 Teneur en

phosphate

Fer

PH

0;06 mg/l 0~07 og/l 0,065mg/l

présence présence présence

absence absence absence

0~03 mg/l O,OZ mg/1 0,025 mg/l

: Turbidi-té

1

absence

,

absence absence

0. ••./

Conclusion et recommandations

1(OIS types de traitements sont appliqués à l'eau destinée à l'alimen­

tation de la chaudière de la SONICOG (Cotonou).

Nous avons les traitements préalables, les traitements de base et les

traitements de conditionnement.

L'application de chacun d'eux est précédée d'analyses journalières

permettant de juger leur efficacité.

Des différentes analyses faites au cours du présent travail, il res­

sort que :

Les traitements appliqués à l'eau contre la corosion peuvent être

jugés efficaces.

Tous les paramètres occasionn~nt la colosion sont bien contrôlés.

Contre l'entartrage, les différents paramètres sont maintenus dans

les normes souhaités.

Les analyses revèlent que la salinité et la turbidité sont dans les

normes fixés. Le primage est aussi évité.

S'agissant de l'eau de foraBe, la défférisation est bien assurée

tandis que l'adcucissement est plutôt défectueux.

L'eau de forage a une dureté élevée.

D'une manière générale, la protection de la chaudière, contre les

différents incidents à savoir co~sion, entartrage, primage est

bien assurée pendant la durée du présent travail.

... / ....

- 50 -

Mais les différents paramètres faisant objet des analyses n'ont

pas pu être vérifiés tous sur place.

Certains d'entre eux tels que, l'oxygène, l'anhydride carbonique

dissous nécessitent d'être contrôlés.

Le~résent travail propose alors que la SONICOG de Cotonou équipe

mieux son laboratoire d'analyse de l'eau.

La présence d'un plus grand nombre de produits permettra d' éten­

dre les analyses journalières.

D'autre part la SONICOG peut prendre contact avec d'autres labo­

ratoire plus équipés, comme celui de la Saga par exemple, pour

étendre les différentes analyses.

• 0 • / •••

- 51 ..

BIBLIOGRAPHIE

1 - GERMAIN~ Louis, ouis COLAS et Jean ROUQUET. 1976.

Le traitement des eaux destinées à l'alimentation des

chaudières à vapeur, des circuits de réfrigération et

èes réseaux de distribution d'eaux potables et indus­

trielles. 5è édition. Paris Dunod. 448 p.

2 - GERMAIN, Louis, Louis COLAS. (s.d). Le traitement des eaux des­

tinées à l'alimentation des chaudières à vapeur, des

circuits de réfrigération et des réseaux de distribution

d'eaux potables et industrielles. Edition VII. Paris Dunod.

143 p.

3 - HISSEL, J. 1974. Eau - analyse. Liège Cebedoc.

4 - SCHREIDER, E. 1967. La bioI:1ét(o,ie t'que sais-je",

Presses universitaires de France. Paris. 128 p.

5 - (A1~ONYME). 1975. AFRA Standard - methodes.

14th edition. Washington. 490 p.

6 - AMERICAN PETROLEUM INSTITUT~. Recommended practicefvr

analysis of oil - field waters. Second edition.

Washington.

7 - JOCIETE ERPAC. Decembre 1980 - Mai 1982. Rapports relatifs

aux traitements des eaux.

8 - SOCIETE ERPAC. Documents relatifs aux réactifs de ccnditionnement.

- 52 -

J.,nnexe l .~ ..-.. ::~ r'

Pour la bonne marche des activités au sein de ses usines, la

SONICOG utilise trois types de chaudière :

- Une chaudière mixte utilisant comme combustibl~ du fuel

oil ou des matières végétales.

Elle se trouve à Bohicon.

- Une chaudière utilisant uniquement du fuel oil à Cotonou.

Une chaudière utilisant uniquement des déchets au niveau

des usines de palmes d'Ahozon, Avrankou, Agonvy, Hinvi,

Gbada, Rouin Agamè.

L'eau utilisée par ces trois types de chaudière doit

présenter les mêmes caractéristiques.

Toute chaudière est exposée aux mêmes incidents aussi les

traitements appliqués sont identiques •

.../ ...

- 53-

Les différents paramètres contrôlés pour l'eau sont exprimés

en certain unités qui ne sont pas usuelles.

Nous avons en effet, le milliéquivalent, le degré français,

le degré anglais, le degré alleman~ et le degré américain.

Le tableau ci-dessous regroupe l'équivalence entre ces diffé­

rentes unités.

Degré Degré Degré Degré

Milliéquival€. :'!rançais Anglais Allemand Americain

Milliéquivalent 5 3,5 2,8 2,9

Degré Français 0,2 1 0,70 0,56 0,58

Degré Anglais 0,286 1,43 0,80 0,83

Degré Allem~nd 0,358 1,79 1,25 1,04

Degré Amédcain 0,34 1,72 l " 0,96 1,1.

Le milliéquivalent est la demi molécule gramme d'un sel de

calcium ou de magnésium.

Nous avons également les degrés TA et le degré TAC pour

exprimer parfois les titres alcalinétriques.

1 degré TA correspond à 8 mg de NaOH ou à 20 mg de CaC03

1 degré TAC correspond à 8 mg litre de NaOH ou 10 mg litre de CaC03

ou 14,6 mg de mg (RC03).