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Auteur(s)
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Michel AUROY : Société Française du Génie des Procédés - Ancien directeur des relations industrielles et du développement de la société Rhône Poulenc Industrialisation
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Lire l’articleINTRODUCTION
La description d’un procédé, d’un équipement ou d’une installation à l’aide de schémas utilise un langage graphique symbolique, qui doit être commun et universel pour être compris de tous.
Le langage des schémas doit être commun aux différents métiers scientifiques qui contribuent à la conception et au développement du procédé : chimie, biochimie, physico-chimie, génie chimique, instrumentation, mécanique… mais aussi à tous les acteurs de l’entreprise, quels que soient leurs activités ou leur niveau d’exécution et de décision.
Le langage des schémas doit être universel. Les symboles graphiques, même s’il n’existe pas de norme internationale unique, doivent être suffisamment clairs et proches les uns des autres pour être utilisés et compris par tous les métiers, recherche, ingénierie, production, fabrication d’équipements… quelle que soit la langue parlée d’origine.
Les schémas sont en effet au cœur des méthodes de conception, de dimensionnement et de réalisation. Ils font partie intégrante du processus d’industrialisation, du laboratoire à l’usine, de la conception à l’exploitation et doivent être les outils employés par tous les intervenants. La qualité de cette activité est un des facteurs clés de succès à l’industrialisation.
L’objet de cet article est d’essayer d’initier chacun au langage des schémas et de proposer une méthode d’élaboration.
Après une brève présentation du processus d’industrialisation d’un produit et du procédé pour l’obtenir, afin de se placer dans le contexte industriel, quatre ensembles de schémas sont analysés :
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le schéma bloc ou schéma fonctionnel (en anglais « block diagram et en allemand « Grundfließbild »). Il permet de décrire les étapes chimiques et physiques du procédé et les flux matières et thermiques depuis les matières premières jusqu’au produit fini ;
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le schéma procédé ou schéma de circulation ou schéma des conditions opératoires (« process flowsheet » - « Verfahrenfließbild ») ;
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les schémas d’implantation ;
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le schéma tuyauterie et instrumentation ou schéma de construction (« piping and instrumentation diagram » ou « mechanical flowsheet » - « Rohrleitungs und Instrumentationfließbild ») avec les fiches de spécification des matériels.
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5. Schéma tuyauterie et instrumentation. Appareillage
5.1 Schéma tuyauterie et instrumentation
Il est établi à partir du schéma procédé et de ses documents d’accompagnement, des études d’altimétrie et des études d’implantation. En parallèle sont lancées les études de spécification des appareils en partant des données de procédé pour aboutir à des données de réalisation.
Il constitue la description de l’unité de production (produit ou utilité) avec :
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tous les appareils ou équipements représentés d’une manière symbolique ou, le plus souvent, d’une manière figurative simplifiée. Il ne s’agit pas d’une représentation à échelle exacte (ou dimensionnement exact), mais les propositions sont respectées, ainsi que le positionnement relatif des équipements ;
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toute la tuyauterie et toute la robinetterie dimensionnées : standard et dimensions figurant sur la ligne (figure 10) ;
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toute l’instrumentation.
La position des tuyauteries, vannes et instrumentation ne respecte pas les élévations réelles, mais toutes les contraintes de procédé doivent figurer : pentes cotées, gardes hydrauliques, siphon. Les appareils sont équipés de leurs tubulures de piquage. La position relative des vannes ou organes de mesure entre eux et par rapport aux piquages est représentée dans toute la mesure du possible.
Un exemple d’une telle configuration est donné sur la figure 11.
Le schéma tuyauterie et instrumentation est élaboré en grande partie pendant la phase de conception de l’unité. Il est complété et finalisé au début de la phase de réalisation qui correspond à ce que l’on appelle les études de détails et, en particulier, pour tout ce qui concerne les utilités.
Les échanges techniques avec les fournisseurs d’appareils contribuent largement à l’élaboration du schéma jusqu’à sa finalisation au moment du choix définitif des appareils.
Le schéma est un document d’information, véritable clé d’accès :
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aux spécifications des équipements ;
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aux circuits des fluides (produits et utilités) ;
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aux postes d’instrumentation.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - COOPER (R.-G.) - Winning at new products. - 2e édition : Accelerating the process from idea to launch. Addison - Wesley Publishing Company (1997).
-
(2) - VANDAMME (M.-N) - Coûts des investissements industriels. Méthode d’estimation. - A 8 070. Techniques de l’Ingénieur. Traité l’Entreprise industrielle (1996).
-
(3) - AUSTIN (D.-G.) - Chemical engineering drawing symbols. - George Godwin Limited. Londres (1979).
NORMES
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 1 : principes de base. - NF E 04-202-1 - Août 1996
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 2 : tuyauterie et raccordements. - NF E 04-202-2 - Déc. 1996
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 3 : organes d’entraînement mécanique et de déplacement des fluides. - NF E 04-202-3 - Déc. 1996
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 4 : matériels thermiques. - NF E 04-202-4 - Déc. 1996
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 5 : séparations des produits sans transfert de chaleur. - NF E 04-202-5 - Août 1997
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Tuyauteries, composants de tuyauteries et appareils des processus industriels. Représentation symbolique. Partie 6 : séparation des produits avec transfert de chaleur. - NF E 04-202-6 - Août...
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