Soutenance mémoire
Les pays développés comme ceux du tiers-monde sont conscients du grand risque potentiel d’épuisement du pétrole dans un futur relativement proche mais également des désordres climatiques subsistant déjà actuellement. Les activités humaines ainsi que la recherche sont de plus en plus poussées mais non sans conséquence face à un tel désastre écologique. Malgré une ascension permanente de son prix depuis les années 1990 jusqu’à maintenant, la production et consommation d’énergie fossile (surtout les produits pétroliers et le gaz naturel) sont utilisées en majorité pour la production d’énergie. L’« Association for the Study of Peak Oil (ASPO) » estime que le pic de production d’énergie pétrolière (Peak Oil ou PO) aura lieu en 2015, pour des raisons technico-économiques d’abord, puis se poursuivra à partir de 2028 pour des raisons géologiques.
L’économie d’énergie et la protection de l’environnement sont alors devenues deux sujets de préoccupation perpétuelle de notre époque. La communauté internationale a pris conscience de cet enjeu de taille qu’est la conciliation du progrès économique et social sans mise en péril de son équilibre naturel. Elle cherche continuellement à élaborer des mesures pour lutter contre ce phénomène en visant à la fois à lutter contre le gaspillage de ressources énergétiques de plus en plus rares, et contre une brutale accélération des changements climatiques de la planète. C’est pour y répondre que le développement durable est né. Un concept que l’on résume aujourd’hui d’une simple phrase : « Un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à y répondre » .
La construction des routes fait appel au processus d’enrobage. Ce dernier, quant à lui, fait appel à des « fonctions énergivores » très importantes et à des consommations de ressources multiples. C’est un processus qui coûte aux environs de 200 millions d’ariary au km sans parler des impacts environnementaux qu’il engendre. Pour comprendre alors un tel processus et établir des plans d’action de réduction de consommations énergétiques à cet effet, le thème intitulé « BILAN ENERGETIQUE ET RECHERCHE D’ECONOMIE D’ENERGIE SUR LE POSTE D’ENROBAGE DU SITE INDUSTRIEL RN7 – PK 13 DE COLAS MADAGASCAR » fut envisagé et approfondi.
HISTORIQUE ET LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
L’ESPA est une institution qui a été fondée depuis 1973 sur la base des infrastructures héritées de différents EEST de cette époque, tels que l’IUTI, l’ENTP et l’INTP. A cette époque, elle est dénommée Etablissement d’Enseignement Supérieur Polytechnique (EESP), et sa nouvelle appellation fut établie par le Décret n° 91-148 du 26 mars 1991 portant création des Ecoles Supérieures Polytechniques. L’ESPA est située géographiquement à 20 km de la capitale sur la RN1 au Campus Universitaire Régional (CUR) de Vontovorona. L’Administration Centrale est implantée à Ambohitsaina, à l’Univeristé d’Ankatso. Des laboratoires de quelques départements de l’ESPA et un bloc technique, centre de production et de travaux pratiques (fabrication mécanique,…) s’y trouvent également .
MISSIONS de l’ESPA
Elle a pour missions principales d’assurer :
➤ la formation initiale :
● de techniciens supérieurs
● d’ingénieurs
➤ la formation de 3ème cycle :
● Formation Doctorale : D.E.A. et Doctorat
● Formation Professionnelle : Diplôme d’Etudes Supérieures Spécialisées (D.E.S.S.)
● L’habilitation à diriger des recherches notamment en matière de Sciences de l’Ingénieur (H.D.R).
PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
Le groupe COLAS est une société d’envergure internationale dont le siège social est sis à Boulogne Paris France. Si au début il n’a été qu’une société anonyme française créée au capital de 48 981 748.50€, actuellement il est implanté sur tous les continents et dans une cinquantaine de pays.
HISTORIQUE
Au début des années 1920, deux chimistes anglais, Hugh Alan Mackay et George Samuel Hay arrivent à mettre au point la première émulsion de bitume. Le brevet « Cold Asphalt » (acronyme de Colas) est alors exploité en France par la SGE en 1924. En 1929, un rapprochement financier avec la Royal Dutch Shell permet la création d’une filiale ayant la dénomination « Société routière Colas ». Dans les années 1930, à partir de son socle français, il s’implante tout d’abord en Afrique ainsi qu’aux Antilles, et par la suite, au début des années 1960, en Amérique du Nord. Au début des années 1980, l’absorption de GTE (Grands Travaux de l’Est) est l’origine du développement du Groupe dans l’Océan Indien et voit ses débuts aux activités du génie civil et du bâtiment. L’agence Colas Madagascar a été créée depuis 1950. En 1972, elle rachète la Société Malgache des Grands Travaux de l’Est (SMGTE) issue de la société GTE et renforcée par les équipes de la Compagnie Internationale de Travaux Routiers et Ouvrages d’Arts (CITROA). Actuellement, elle occupe, osons le dire, la première place dans le domaine routier.
PRINCIPALES ACTIVITES
Le groupe Colas œuvre dans tous les métiers liés à la construction et à l’entretien des routes mais aussi à toute autre forme d’infrastructures de transport que ce soit aérien, ferroviaire ou même maritime, d’aménagements urbains et/ou de loisirs, à travers deux pôles d’activités : la route (incluant des activités de génie civil et de bâtiment), cœur de métier du Groupe, et des activités complémentaires de spécialités (Etanchéité, Ferroviaire, Vente de produits raffinés, Sécurité signalisation routière, Pipeline). Implanté sur tous les continents, dans une cinquantaine de pays, à travers un réseau de 800 établissements travaux et 1400 sites de production de matériaux, Colas rassemble plus de 66 500 collaborateurs, dont près de la moitié hors de France métropolitaine, et réalise près d’une centaine de milliers de chantiers par an. En 2012, le chiffre d’affaires consolidé de Colas a atteint 13 milliards d’euros, dont un petit peu moins de la moitié a été réalisé à l’international, et le résultat net (part du Groupe) ressort à 302 millions d’euros. Depuis plus de 60 ans, Colas Madagascar participe au développement de la Grande Ile dans le respect de l’environnement et de la diversité culturelle. Il compte aujourd’hui plus de 2000 collaborateurs à Madagascar.
La route représente environ 82% de l’activité du Groupe et comprend :
❖ la construction, la réhabilitation et/ou l’entretien d’infrastructures de transport : routes, autoroutes, pistes d’aéroport, plateformes portuaires, industrielles et logistiques, voiries et aménagements urbains, voies de transports en commun en site propre (tramways et voies de bus), aires de loisirs, pistes cyclables, circuits automobiles, aménagements environnementaux ;
❖ une activité de génie civil (petits et grands ouvrages) ;
❖ une activité de bâtiment (construction neuve, réhabilitation et démolition et/ou déconstruction) viennent compléter l’activité des filiales routières dans certaines zones géographiques ;
❖ une importante activité industrielle de production et de recyclage de matériaux de construction (granulats, émulsions et liants, enrobés, béton prêt à l’emploi, bitume), à partir d’un réseau international dense de carrières, usines d’émulsion, centrales d’enrobage, centrales à béton et de deux usines de production de bitume en amont de la construction, qui sont autoconsommés ou vendus à des tiers.
Colas est également présent dans des activités complémentaires à la route, des activités de spécialités, qui ont réalisé un chiffre d’affaires cumulé de 2,3 milliards d’euros en 2012, soit 18% de celui du Groupe. Ces dernières lui permet de proposer à sa clientèle une offre très large en :
❖ étanchéité (filiale Smac) par exemple : couverture, bardage et acoustique de bureaux, de musées, de salles de spectacles, etc. ;
❖ ferroviaire (filiale Colas Rail) : construction, renouvellement et entretien des réseaux ferroviaires, électrification des sous-stations et systèmes caténaires, etc.;
❖ vente de produits raffinés : bitume, huiles de base, paraffines et fuels ; sécurité signalisation routière (filiale Aximum), et gestion de trafic ;
❖ pipeline (filiale Spac : intervient dans une large gamme de métiers pour la construction des infrastructures de transport d’énergie et des infrastructures liées à l’eau et l’environnement) ;
❖ génie civil, canalisations, forages ;
❖ bâtiment.
Pour les activités en Bâtiment, on peut noter les constructions neuves et réhabilitation de bâtiments, bureaux divers, bâtiments administratifs, écoles, hôtels et hôpitaux.
RESSOURCES DE L’ENTREPRISE
Cela fait quelques années déjà que Madagascar, conscient que tout développement économique est indissociable à l’amélioration et la remise en état de ses diverses infrastructures, priorise ce secteur. Certes la crise économique qui sévit depuis 2009, mis à part un contexte politique fragile résultant, a des répercussions considérables sur la situation des entreprises et firmes présentes à Madagascar, néanmoins Colas Madagascar a choisi d’accompagner cette initiative en investissant davantage dans la technique et la formation, ceci en consolidant et en créant de nouveaux services rattachés à son activité classique de construction. Par conséquent, le chiffre d’affaires de Colas Madagascar est en légère reprise grâce à l’activité orientée sur les services aux clients miniers et à la poursuite de chantiers routiers.
Les divers services
Ces services conçoivent, évaluent, organisent, dessinent, mesurent, affinent, forment, critiquent, sensibilisent, transportent, réparent afin de permettre aux équipes de travaux de satisfaire les clients en achevant les ouvrages conformément au délai prévu, au niveau de qualité attendu et bien évidemment, à coût raisonnable.
Prenons en exemple le domaine du bâtiment, les services qui y affèrent alors sont :
❖Service Technique et Laboratoire répondant aux demandes d’essais et de conseils des différents centres de travaux ainsi qu’aux exigences en terme de qualité des clients de Colas Madagascar, d’autant plus que COLAS Madagascar a obtenu l’ISO 9001 depuis quelques années ;
❖Service Topo travaillant sur le terrain avec le souci du rendement et l’objectif permanent de garantir un résultat final optimal ;
❖Service Etudes et Méthodes traitant tous les types de structures (Ouvrages d’Arts, Génie Civil, Bâtiment, Travaux Maritimes) et intervenant à la fois :
●à la phase d’Appel d’offre ;
●en phase de préparation technique de chantier, et
●en phase de réalisation.
Outils et matériels : ingénieurs et dessinateurs travaillent sur ordinateurs connectés en réseaux. Pour le calcul comme pour les dessins, des logiciels sous licence facilitant la bonne exécution des tâches sont installés (Robot millenium, Autocad, etc.).
❖Service Génie Civil ou Concassage ayant pour objectif de garantir aux chantiers une production d’agrégats de qualité en assurant l’ensemble des phases nécessaires à la bonne marche d’une carrière, comme le minage, la production et la maintenance.
❖Ateliers Gestion du Matériel assurant l’entretien et la maintenance de plus de 1000 engins dont :
♦ une barge de transport de 550?
♦ une demi-douzaine de Finisseurs
♦ une dizaine de Bulldozers
♦ une douzaine de Stations de concassage
♦ une douzaine de Pelles sur pneus et plus de 25 Pelles sur chenilles
♦ une quinzaine de Niveleuses
♦ une trentaine de Chargeurs sur pneus
♦ plus d’une centaine de Camions
♦ une centrale de grave
♦ une demi-douzaine d’Usines d’émulsion
♦ une demi-douzaine de Postes d’enrobage
♦ une dizaine de Centrales à béton, etc.
|
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
I – PRESENTATION DE L’ESPA
I.1 HISTORIQUE ET LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
I.2 MISSIONS de l’ESPA
I.3 DEPARTEMENTS ET FILIERES DE L’E.S.P.A
II – PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
II.1. HISTORIQUE
II.2. PRINCIPALES ACTIVITES
II.3. RESSOURCES DE L’ENTREPRISE
II.3.1. Les divers services
II.3.2. Organigramme
II.4. RESOLUTIONS EN TERMES DE DEVELOPPEMENT DURABLE
II.4.1. Infrastructure
II.4.2. L’environnement
II.4.2.1. Meilleure maîtrise des ressources naturelles
II.4.2.2. Consommation d’énergie – Emissions de gaz à effet de serre
II.4.2.3. Démarche qualité
Développement du recyclage des déchets industriels et de chantier
Mise au point des produits et techniques respectueux de l’environnement
II.4.3. Sécurité routière et sur les chantiers
III – OBJECTIFS ET DEROULEMENT DU TRAVAIL
III.1. DESCRIPTION DES ACTIVITES PENDANT LE STAGE
III.2. CONTEXTE DU PROJET
III.3. INTERETS DE L’ETUDE
III.3.1. Intérêts socio-économiques
III.3.2. Intérêts technologiques
III.4. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDES
III.4.1. Localisation
III.4.2. Données relatives au poste à étudier
III.5. CONCLUSION
IV – GENERALITES SUR LA FABRICATION DES ENROBES
IV.1. BREF HISTORIQUE DE LA ROUTE
IV.2. DEFINITIONS ET ROLES
IV.2.1. La composition des enrobés bitumineux
IV.2.1.1. Les granulats
IV.2.1.2. Le bitume
IV.2.1.2. Autres additifs
Les additifs chimiques
Les agrégats d’enrobés
IV.2.2. Les enrobés : types, applications et utilités
IV.2.2.1. Les enrobés classiques
Les enrobés pour assises de chaussées
Les enrobés pour couche de liaison
IV.2.2.2. Les enrobés obtenus par procédés spéciaux
Les enrobés à module élevé (EME, BBME)
Les bétons bitumineux minces (BBM)
Les bétons bitumineux très minces (BBTM)
Les enrobés drainants (ED)
Les enduits superficiels
Autres
IV.2.3. Les prédoseurs
IV.2.4. Le tambour sécheur et ses caractéristiques
IV.2.5. Le brûleur
IV.2.6. Le malaxeur
IV.2.7. Le skip et la trémie de stockage pour chargement
IV.3. PROCEDES DE FABRICATION
IV.3.1. Le prédosage des granulats
IV.3.2. Le séchage
IV.3.3. Le dépoussiérage
Définition
Fonctionnement cyclone et dépoussiéreur humide
IV.3.4. Le malaxage
IV.3.5. La livraison de l’enrobé
IV.3.6. Le poste de pilotage
IV.4. STOCKAGES ET CONDITIONNEMENTS DE MATIERES PREMIERES, PRODUITS ET SUBSTANCES
IV.4.1. Conditions d’entreposage des granulats
IV.4.2. Le stockage et conditionnement des liants
IV.4.3. Le stockage de filler
IV.4.4. Le stockage de fioul
IV.4.5. Le stockage de gasoil
IV.4.6. Les systèmes annexes de chauffage
IV.4.6.1. Le fondoir
IV.4.6.2. La chaudière
IV.5. LES TYPES DE CENTRALES
IV.5.1. La centrale discontinue
IV.5.2. La centrale continue (co-courant et contre-courant)
IV.5.2.1. La centrale continue co-courant
IV.5.2.2. La centrale continue à contre-courant
TS « rétro-flux »
TS « double barrel » ou « double baril »
IV.6. CONCLUSION
V – APPROCHE METHODOLOGIQUE ET PRESENTATION DU LOGICIEL
V.1. PROBLEMATIQUE
V.2. CONSIDERATION METHODOLOGIQUE
V.2.1. Etudes préliminaires
V.2.2. Quelques notions utiles
V.2.2.1. Définitions
V.2.2.2. Types et caractéristiques des combustibles
Pouvoir calorifique supérieur et inférieur
Pouvoir comburivore
Pouvoir fumigène
Teneur en CO2 des fumées
V.2.3. Prérequis du bilan énergétique
V.2.3.1. Hypothèses de l’étude
V.2.3.2. Etablissement du bilan thermique de l’enrobé chaud
Pour 1000Kg de gravillons secs
Pour 1000Kg de sables secs
V.2.3.3. Consommations en ressources
Consommation en granulats et bitumes
Consommations en fioul lourd n°2 et en gasoil
Consommation en huile de chauffe
V. 3. ETABLISSEMENT DU BILAN ENERGETIQUE
V.3.1. Côté parc à liants (PAL)
V.3.1.1. Groupes électrogènes
V.3.1.2. Chauffe PAL
V.3.2. Côté hors parc à liants (PAL)
V.3.2.1. Tambour sécheur
V.3.2.2. Cuve de stockage de bitume
V.4. EVALUATION DES PERTES
V.4.1. Pertes par les fumées (formule de SIEGERT)
V.4.2. Pertes par rayonnement (chaudière)
V.4.4. Pertes par imbrûlés gazeux
V.5. RENDEMENT
V.5.1. Rendement chaudière
V.5.2. Rendement TS
V.5.3. Rendement de combustion
V. 6. OUTIL INFORMATIQUE
V.6.1. Notion de programmation – programme – programmer
V.6.2. Choix du langage
V.2.2.1. Présentation du langage
V.2.2.1. Développement d’un programme
V.6.3. Le logiciel COTRAP
V.6.3.1. Structure du projet
V.6.3.2. Les procédures principales
Présentation de l’organigramme du principe de production d’enrobés
Présentation de l’organigramme de consultation des données de production
Présentation de l’organigramme de prévision de production
Présentation de l’organigramme de calcul de l’énergie et des coûts
Présentation de l’organigramme de sauvegarde des données vers la base de données
Présentation de l’organigramme d’importation des variables depuis la base de données
V. 7. CONCLUSION
VI – LE BILAN ENERGETIQUE
CONCLUSION GENERALE
