Schéma bloc
Élaboration des schémas de procédés - De l'idée à l'unité industrielle

Comme l'a dit Napoléon Bonaparte, « un bon croquis vaut mieux qu'un long discours ». Aussi, pour décrire efficacement un procédé de production ou de transformation, le recours à des schémas avec une symbolique adaptée et comprise par les différents interlocuteurs d'un projet est essentiel. Dans l'industrie on appelle « procédé » les outils et méthodes utilisés pour réaliser un produit en suivant plusieurs opérations élémentaires. Par outils, il faut comprendre appareils ou équipements qui permettent de réaliser une partie des opérations. Les méthodes sont à la fois l'ordre dans lequel ces opérations doivent s'enchaîner et à la fois les conditions opératoires à utiliser. Le schéma de procédé (« process flow diagram ») rassemble ces informations de manière synthétique sur un même document en utilisant 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 ce mode de représentation est un des facteurs clés de succès des échanges entre acteurs quelle que soit l'étape de développement, d'industrialisation ou d'opération.

Cet article apporte un éclairage sur l'usage des différents schémas tout au long de la vie d'un projet depuis l'idée jusqu'à l'unité industrielle en passant par les différentes phases de développement. Il propose une méthode d'élaboration et aborde les questions d'optimisation. Enfin, il essaye d'initier chacun au langage des schémas de procédés.

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, la contribution des différents schémas est décrite. Enfin, les deux ensembles de schémas suivants sont analysés plus en détail :

• le schéma bloc ou schéma fonctionnel (« block diagram »). 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 ;

• le schéma de procédé ou schéma de circulation ou schéma des conditions opératoires (« process flow diagram » ou « process flow sheet ») ;

Ces deux types de schéma précèdent les schémas d'implantation et les schémas de tuyauterie et instrumentation avec les fiches de spécification.

Pour plus de détails sur ces deux derniers schémas et sur ces fiches de spécification, consulter l'article [AG 3 200].