UTILISATION DES APPAREILS À PRESSION DE VAPEUR

Exemples d’équipements soumis à une pression de vapeur [01] [05]

             En général, il existe plusieurs types d’équipements soumis à une pression de vapeur à savoir :
– les générateurs de vapeur ;
– les récipients de vapeur ou d’eau surchauffée ;
– les canalisations de vapeur d’eau ou d’eau surchauffée.
Nombreux d’entre eux sont soumis à la réglementation eu égard l’importance de leur contenance avec de fortes températures et pressions qui les sollicitent. Mais d’autres sont exclus par suite de leur faible contenance. Notons qu’on distingue trois types de classements d’équipements sous pression de vapeur suivant qu’ils soient placés à demeure ou non :
1. équipement fixe : il désigne un équipement fonctionnant à demeure, sur terre et dont la fixation est du type encastrement.
2. équipement mi-fixe : c’est un équipement fonctionnant à demeure et dont la fixation peut être démontée facilement.
3. équipement mobile : qui désigne un équipement à déplacement facile, n’exigeant aucune construction pour fonctionner sur un point donné. Il regroupe les générateurs mobiles tels que les générateurs des locomotives et ceux des locomobiles.
− Les locomotives sont les appareils qui se déplacent sur voies de fer ou de terre par leurs propres moyens.
− Les locomobiles regroupent les appareils qui peuvent être transportés facilement d’un lieu dans un autre, n’exigeant aucune construction pour fonctionner sur un point donné et n’étant employés que d’une manière temporaire à chaque station.
A Madagascar, nombreuses sont les sociétés qui bénéficient de l’utilisation des appareils à pression de vapeur. Ce genre d’appareil est, sans oublier, réglementé par des textes en vigueur dans notre territoire et est principalement utilisé dans le domaine des industries des transformations telles que les industries agroalimentaires et pharmaceutiques, les industries de brasserie, de savonnerie, de papeterie, d’huilerie, de textile, … ainsi que dans les hôpitaux et les hôtelleries. Mais, les appareils à pression de vapeur les plus employés et les plus fréquemment rencontrés à Madagascar sont les suivants :
• les chaudières
• les autoclaves

Inspections périodiques ou visites

                L’objet de cette visite ou inspection est de vérifier que l’état de l’équipement sous pression de vapeur lui permet d’être gardé en service avec un niveau de sécurité compatible aux conditions d’exploitation prévisibles. En général, la visite ou l’inspection périodique est réalisée sous la responsabilité de l’exploitant, par une personne compétente capable de reconnaître les défauts susceptibles d’être rencontrés et d’en évaluer la gravité. ,Toute inspection périodique donne lieu à l’établissement d’un compte rendu mentionnant les résultats de tous les essais et contrôles qui ont été effectués. Ce compte rendu doit être daté et signé par la personne qui a procédé à l’inspection. En outre, cette inspection ou visite comprend : une vérification extérieure, une vérification des accessoires de sécurité et des investigations complémentaires en tant que de besoin. Elle porte donc sur toutes les parties visibles après exécution de toutes mises à nu et démontage de tous les éléments amovibles.

Surépaisseur de corrosion

               Lors de l’exploitation en service d’un appareil à pression, il peut se produire un amincissement de la (ou des) paroi(s), par corrosion superficielle, par érosion ou par usure, sur l’une ou sur les deux faces, sous l’effet des produits contenus ou du milieu ambiant. Dans ce cas, il doit être prévu pour cet appareil une surépaisseur suffisante pour compenser cet amincissement durant sa durée de vie prévue. D’où la notion d’une « surépaisseur de corrosion notée généralement par e ». Mais, dans la suite de notre calcul que nous verrons un peu plus tard dans la deuxième partie, nous la noterons par C.

Provenance des appareils à pression de vapeur [12] [13] [27]

                Outre la connaissance des règles de calcul relatives aux équipements sous pression de vapeur, la provenance constitue un critère important pour la mise en place d’une structure législative. La plupart des équipements sous pression de vapeur utilisés dans notre territoire sont d’origine européenne, avec une majorité d’origine française. Mais actuellement, suite à l’ouverture économique de Madagascar avec d’autres pays comme les Etats Unis, la Chine, l’Afrique du Sud, on constate que divers appareils à pression de vapeur provenant de ces pays commencent à être visibles dans les différentes sociétés industrielles de l’île. Parmi ces équipements, les chaudières sont les plus employées. Elles sont classées en deux types selon la nature de la vapeur produite :
• chaudière à vapeur sèche ;
• chaudière à vapeur saturée ou humide.
« Chaudière à vapeur sèche » : cette vapeur est destinée surtout à la cuisson des aliments dans les grands hôtels et les restaurants.
Exemple : Hôtel HILTON, Hôtel COLBERT.
« Chaudière à vapeur saturée ou humide » : cette sorte de vapeur est utilisée pour la fabrication des confiseries (chocolateries), des biscuits et des boîtes à conserve telle qu’elle est produite par des autoclaves à double paroi. On l’emploie aussi dans une industrie s’occupant du domaine textile telle que la lingerie, la laverie, la teinturerie, …
Exemple : CODAL, LECOFRUIT, CHOCOLATERIE ROBERT, BRASSERIE STAR, COATS MADAGASCAR, COTONA, PLG CONFECTION, AQUARELLE MADAGASCAR, SOMACOU.
L’utilisation de tout ce genre d’appareil demande la connaissance du pays d’origine car certains équipements qui admettent les normes internationales requises par le pays d’origine peuvent ne pas suivre le cadre législatif de Madagascar. En effet, seule l’épreuve hydraulique officielle prise en compte permet de vérifier l’aptitude de l’appareil et sa conformité envers la réglementation en vigueur à Madagascar.

Dispositions et prescriptions générales

                Rappelons que les textes relatifs à l’utilisation des appareils sous pression qui régnaient à Madagascar et encore appliqués en ce moment sur tout le territoire Malagasy ne sont que des textes copiés des lois françaises depuis très longues années. En ce qui concerne les textes réglementaires relatifs aux appareils à pression de vapeur, notons que c’est le Ministère de l’Energie et des Mines qui est le premier responsable de l’application des lois. Mais il peut confier à des personnes ou organismes pour le représenter en vertu de ces règlements. Pour le moment, ce sont les Directions Provinciales de l’Energie et des Mines qui se chargent de cette affaire dans tout notre territoire. Notons aussi qu’actuellement, il n’existe pas encore des lois destinées uniquement aux appareils à pression de vapeur. Les textes actuellement en vigueur appliqués à Madagascar sont semblables et applicables à n’importe quel appareil à pression, aux chaudières, échangeurs de chaleur, réservoirs d’air et de liquide, raffineries de pétrole, installations frigorifiques et installations de production d’énergie, transformateurs à vapeur ou tout autre récipient, accessoires ou tuyauteries sous pression. Ces textes s’appliquent également à l’entreposage, au transport, à la manutention, à l’essai et à l’inspection du gaz. Par conséquent, l’inspecteur en Chef ou l’Ingénieur des Mines chargé de l’inspection d’un tel équipement peut « adopter » des règles ou des formules non prévues par le règlement ou lorsque des circonstances particulières rendent souhaitable le changement ou la modification des lois. Bref, le but pour tous c’est que les appareils soumis à pression de vapeur, munis de ses accessoires, doivent être constamment en bon état d’entretien et de service.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : NOTIONS GENERALES – CALCULS LIES AUX APPAREILS A PRESSION DE VAPEUR
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES APPAREILS A PRESSION DE VAPEUR
I.1. Pression de vapeur
I.1.1. Pression
I.1.2. Vapeur
I.1.3. Pression de vapeur / pression de vapeur saturante
I.2. Appareils soumis à une pression de vapeur
I.2.1. Définitions
I.2.2. Exemples d’équipements soumis à une pression de vapeur
I.2.2.1. Chaudière
I.2.2.2. Autoclave
I.3. Appareils de mesure de la pression
I.3.1. Types de manomètres
I.3.1.1. Manomètres à colonne de liquide
I.3.1.2. Manomètres à déformation élastique
I.3.2. Etalonnage et Contrôle d’un manomètre
I.3.2.1. Etalonnage par comparaison
I.3.2.2. Balance manométrique à charge de poids
CHAPITRE II : NOTIONS ET DEFINITIONS LIEES AUX EQUIPEMENTS SOUS PRESSION DE VAPEUR
II.1. Définitions en rapport avec les équipements sous pression de vapeur
II.1.1. Accessoires
II.1.1.1. Accessoires de sécurité
II.1.1.2. Accessoires sous pression
II.1.2. Canalisation
II.1.3. Tuyauteries
II.1.4. Récipient
II.1.5. Installation et installateur
II.1.6. Fabricant ou constructeur
II.1.7. Fluides
II.1.8. Volume, Pression et Température admissibles
II.1.8.1. Volume
II.1.8.2. Pression maximale admissible PS
II.1.8.3. Températures minimale/maximale admissibles TS
II.1.9. Coefficient de sécurité
II.1.10. Mise en service et faire fonctionner
II.2. Inspections périodiques, Contrôle et Requalification périodiques des appareils à pression de vapeur
II.2.1. Inspections périodiques ou visites
II.2.1.1. Visite extérieure
II.2.1.2. Visite intérieure
II.2.1.3. Visite complète
II.2.2. Contrôle et requalification périodiques
II.2.2.1. Epreuve hydraulique officielle
II.2.2.2. Ré épreuve ou requalification
II.2.2.3. Equipement soumis à une épreuve ou requalification périodique
II.3. Règles de calculs associés aux équipements sous pression de vapeur
II.3.1. Objet des règles de calcul
II.3.2. Champ d’application des règles de calcul
II.3.3. Sollicitations prises en compte par les règles
II.3.4. Coefficient de soudure
II.3.5. Epaisseurs
II.3.5.1. Epaisseur minimale nécessaire – Epaisseur admise
II.3.5.2. Epaisseur utile
II.3.5.3. Surépaisseur de corrosion
II.3.5.4. Minimum d’épaisseur
II.3.6. Notations – Unités et Tolérances – Formules générales
II.3.6.1. Notations
II.3.6.2. Unités et Tolérances
II.3.6.3. Formules générales de calcul
PARTIE II : ETUDES DIAGNOSTIQUES DES FAITS EXISTANTS AUTOUR DE L’UTILISATION DES EQUIPEMENTS SOUS PRESSION DE VAPEUR – ATTRIBUTIONS DES INTERVENANTS
CHAPITRE I : ETUDES EFFECTUEES AUTOUR DE L’UTILISATION DES APPAREILS A PRESSION DE VAPEUR
I.1. Provenance des appareils à pression de vapeur
I.2. Les risques liés à l’utilisation des appareils à pression de vapeur
I.3. Les utilisateurs et les domaines d’utilisation des appareils à pression de vapeur à Madagascar
I.4. Exploitants secondaires
I.4.1. Définition
I.4.2. Observations générales
CHAPITRE II : ATTRIBUTIONS DES INTERVENANTS / PREPARATION D’UN APPAREIL EN VUE D’UNE EPREUVE / TRAVAUX D’EPREUVE
II.1. Place et rôles des intervenants
II.1.1. Spécialiste ou expert en appareil à pression
II.1.2. Rôle du constructeur
II.1.3. Rôle de l’exploitant
II.1.3.1. Exploitant
II.1.3.2. Avant l’épreuve
II.1.3.3. Pendant l’épreuve
II.1.3.4. Après l’épreuve
II.1.4. Intervention de l’Etat
II.1.4.1. Généralités
II.1.4.2. Avant l’épreuve
II.1.4.3. Pendant l’épreuve
II.1.4.4. Après l’épreuve
II.1.5. Agrément de sociétés
II.2. Préparation d’un appareil en vue d’une épreuve
II.2.1. La mise à nu de l’appareil
II.2.2. La pose des bouchons
II.2.3. La pré épreuve
II.2.4. La prise de cotation
II.2.5. L’établissement de la note de calculs et du plan de l’appareil
II.3. Travaux d’épreuve
II.3.1. Déroulement de l’épreuve
II.3.2. Procédures de contrôle
II.3.3. Epreuves hydrauliques au sein de quelques sociétés
II.3.3.1. Epreuve hydraulique au sein de la société SOMACOU
a. Caractéristiques de la chaudière
a1. Appareil de sûreté
a2. Orifices
a3. Chaudronnerie
b. Eléments de calcul
b1. Calcul de coefficient de sécurité
b2. Epaisseur de la virole
b3. Epaisseur du tube de foyer
c. Déroulement
II.3.3.2. Epreuve hydraulique au sein de la société COATS Madagascar
a. Caractéristiques de l’appareil
a1. Orifices
a2. Accessoires de sécurité
a3. Chaudronnerie
a4. Matières utilisées
b. Calcul des épaisseurs
b1. Coefficient de sécurité
b2. Virole
b3. Foyer central
b4. Plaque Tubulaire Avant
c. Déroulement
II.3.3.3. Cas de la société AQUARELLE Madagascar
PARTIE III : REALITES A MADAGASCAR – RECOMMANDATIONS
CHAPITRE I : CONJONCTURES ACTUELLES ET TEXTES REGLEMENTAIRES EN VIGUEUR A MADAGASCAR
I.1. Situation actuelle
I.1.1. Aspect général
I.1.2. Normes et origines des appareils à pression de vapeur
I.2. Règlements en vigueur à Madagascar
I.2.1. Dispositions et prescriptions générales
I.2.2. Aspect technique
CHAPITRE II : PROBLEMES RENCONTRES
II.1. Réglementation de sécurité
II.2. Problèmes recensés au sein du S.M.G.
II.3. Problèmes recensés auprès des exploitants
CHAPITRE III : SUGGESTIONS ET PROPOSITIONS DES TEXTES RELATIFS A L’UTILISATION DES APPAREILS A PRESSION DE VAPEUR
III.1. Suggestions
III.1.1. Lois en vigueur – Règles aux exploitants
III.1.2. Interventions de l’Etat
III.1.3. Renouvellement périodique de la visite complète et de l’épreuve
III.2. Préventions
III.2.1. Achat d’un équipement
III.2.2. Implantation
III.2.3. Utilisation de l’équipement
III.2.4. Prévention des risques
III.2.5. Prévention sanitaire et droit au personnel
III.3. Recommandations générales
CONCLUSION
ANNEXES

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