Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Chapitre I : Présentation de l’organisme d’accueil
I. Présentation de la COSUMAR : 1
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1. Carte d'identité : La COSUMAR est une société anonyme au capital de 419 105 700Dhs, dont l'objectif est le raffinage du sucre brut, le conditionnement et la commercialisation du sucre raffiné.
2. Situation géographique : Elle est située au quartier industriel des Roches Noires et s'étend sur une superficie de 20 hectares, laissant au Nord l'océan atlantique, à l’Est le quartier Ain Sebâa, au Sud Hay Mohammedia, et à l'Ouest les Roches Noires.
3. Historique : La compagnie Sucrière Marocaine a été fondée en avril 1929 sous le sigle «COSUMA» par la société SAINT-LOUIS de Marseille. En 1932, sa capacité de production journalière atteignait les 100 tonnes. Son évolution s'est réalisée comme suit: 1er janvier 1967, des accords entre l'Etat marocain et COSUMA ont donné naissance à COSUMAR (Compagnie de Sucrerie Marocaine et de Raffinage). La participation de l'Etat à hauteur de 50% du capital a permis d'atteindre une production journalière de 900 tonnes. En 1985, L'ONA «Omnium Nord-Africain» a participé avec 55,48% du capital de la COSUMAR, le reste étant détenu par d'autres actionnaires. En 1993, la COSUMAR absorbe les sucreries de Doukkala (Zemamra et Sidi Bennour), dont elle détenait déjà une part significative. 2003 marque une étape importante dans l'évolution de la COSUMAR. En effet, elle a été certifiée ISO 9001 version 2000 par l'organisme français AFAQ et actuellement la capacité journalière de production de sucre affiné peut atteindre 700 000 tonnes. 2004 : COSUMAR investit 800 MDH dans le projet d’extension de la capacité de traitement des Sucreries Doukkala. La même année, le Groupe augmente sa capacité de stockage de 20 000 tonnes grâce au projet de réalisation d’une nouvelle plate-forme logistique de 12 280 m2 à Casablanca. En 2005, la COSUMAR a absorbé toutes les sucreries du Maroc SUTA, SUCRAFOR, SURAC et SUNABEL. 2009 : COSUMAR fête ses 80 ans, sortie d'un timbre dédié à l'industrie sucrière marocaine
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Logo
«COSUMAR »Compagnie Marocaine Sucrière et de Raffinage Mohamed FIKRAT.
Dénomination Président Directeur Général Chiffre d’affaires Téléphone Fax Superficie Effectifs Adresse
Mohammed Jaouad KHATTABI 5810,9 MDH (en 2010) 05 22 67 83 00 / 05 29 02 83 00 05 22 24 10 71 20 hectares 1081 personnes en 2011 8 Rue Mouatamidibnouabbad, B.P3098, 20300, Casablanca. Maroc. www.cosumar.co.ma 2000 tonnes/jour
Site web Capacité de production
Tableaux 1 : Description de la Cosumar 4. Localisation géographique COSUMAR est un groupe marocain, filiale de la Société nationale d'investissement,
spécialisé
dans
l'extraction,
le
raffinage
et
le
conditionnement du sucre sous différentes formes. La raffinerie fonde son métier sur 3 principales activités:
L’extraction du sucre à partir des plantes sucrières: canne et betterave à sucre,
Le raffinage du sucre brut importé Le conditionnement sous différentes variétés.
Le groupe Cosumar se compose de cinq sociétés spécialisées dans l'extraction, le raffinage etle conditionnement du sucre sous différentes formes. COSUMAR est constitué de 5 unités comme indiqué sur la figure 1.
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Fig1 :Les unit és de Cosumar
Organigramme de la COSUMAR 4
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Fig. 2 : OrganigrammeCOSUMAR
II.
Données générales :
1. Production annuelle : Avec la commercialisation d’un tonnage de 600 000 t/an, la COSUMAR contribue à la satisfaction d’environ 70 des besoins du marché national.
2. Production journalière : La production journalière a progressé régulièrement pour atteindre actuellement 2000 t/j.
3. Production d’énergie : La COSUMAR produit la quasi-totalité de ses besoins en énergie grâce à la centrale thermique.
4. Les produits de la COSUMAR : Le sucre raffiné de la COSUMAR est présenté sous diverses formes pour la vente : Pains de sucres de 2Kg en cartons de 20 et 24kg.
Sucre en lingots en boites de 1 Kg ou en fardeaux de 5kg.
Sucre granulé sachets de 1 à 2kg ou en sacs de 50kg.
5. Les matières premières : 5
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Sucre de canne : importé des CARAIBES, BRESIL, AUSTRAL, et AFRIQUE du sud. Sucre de betterave : provenant de l’unité de DOUKKALA. En part du marché, les ventes représentent 65% du marché local dont 90% pour les pains et les morceaux et 100% pour le sucre lingot
III.
Procédés de raffinage du sucre :
Le travail réalisé à la COSUMAR est le raffinage, ce dernier est un processus qui permet d’obtenir un sucre raffiné de haute pureté. A partir du sucre brut qui est formé de saccharose, sucre blanc propre à la consommation et des sucres qui constituent des impuretés. Au cours de raffinage, le sucre brut doit subir un traitement dont le processus s’effectue en plusieurs étapes.
Fig. 3 : Cycle de raffinage Par ailleurs, dans le souci de satisfaire au mieux sa clientèle et de s’aligner par rapport aux normes et procédés de fabrication, la COSUMAR dispose d’un laboratoire accrédité où se réalisent les différentes analyses nécessaires pour un bon suivi de la production. 1. Affinage : Comme tout produit brut, le sucre contient des impuretés aussi bien internes qu’externes. L’affinage vise à éliminer les impuretés externes. Au cours de cette première étape, le sucre passe tout d’abord dans des empâteurs où il est mélangé avec de l’égout riche (eau sucrée). L’affinage n’a aucune action sur les impuretés inclues dans le système cristallin. Pour cela le sucre dit affiner subira par la suite une fonte.
2. Fonte : Pour attaquer ces impuretés, il faut défaire le système cristallin. Cette opération se fait en dissolvant le sucre affiné dans une quantité d’eau sucrée sous saturée, ne contenant pas de sels minéraux solubles, qui risquent d’augmenter la concentration de la fonte en cendres.
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3. Carbonatation : La carbonatation a pour but d’enlever les impuretés telles que les cendres, les matières organiques, ainsi qu'une partie des matières colorantes dans le sirop. Son principe repose sur l’addition d’un lait de chaux, au sirop arrivant avec un débit de, où on fait barboté du CO2 provenant de la centrale. La réaction de précipitation du carbonate de calcium qui s’y produit est la suivante :
CO2
+ Ca(OH)2 +
Ca CO3 H2O
Une bonne ou mauvaise carbonatation influera énormément sur la qualité de filtration.
4. Filtration mécanique : Le but de filtration est d’éliminer les matières non dissoutes contenues dans la commune carbonatée. Cette commune carbonatée passe tout d’abord dans un malaxeur puis dans un préchauffeur avant d’être acheminée vers des appareils appelés Swittlands où se fait la filtration.
5. Décoloration : Vu que la couleur constitue un critère de base pour définir la qualité du produit, la station de décoloration de la COSUMAR constitue une unité vitale dans le processus de fabrication du sucre. La station de décoloration – par résine – comporte trois colonnes échangeuses, qui marchent en continu. En effet, pendant que deux colonnes sont en phase de production et de filtration, la troisième est en régénération ou en attente.
6. Evaporation : C’est une opération qui consiste à faire évaporer, par réchauffage, l’eau contenue dans le sirop sortant de la filtration. Il s’effectue dans des chaudières CEFT (Corps Evaporatoire Flow Tomb). Ces dernières sont alimentées parla vapeur provenant du bouilleur, appareil producteur de la vapeur, lui-même alimenté par la vapeur d’échappement issue des turboalternateurs ou celle provenant directement des chaudières.
7. Cristallisation : Cette étape se fait dans des cuites et permet alors d’éliminer une grande partie de l’eau, et d’extraire le saccharose. Le chauffage d’un sirop à haute température le dégrade et provoque sa coloration. Pour éviter ces inconvénients, il est important de cuire les solutions sucrées à une température la plus basse possible, en faisant des cuites sous vide afin d’abaisser le point d’ébullition des solutions. Le sirop évaporé passe ainsi de la sous saturation à la saturation puis à la sursaturation.
8. Malaxage : L'étape du malaxage permet de continuer le processus de cristallisation par brassage de la masse cuite. Ce mélange en continu a pour but de faciliter le transfert du saccharose de l'eau mère vers le sucre : d'autres 7
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cristaux de saccharose vont se former. Il y a appauvrissement de l'eau mère : c'est le procédé d'épuisement.
Chapitre II :
Étude de l’unité de stockage du sucre blanc & description des équipements du
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I. Réception sucre granulé La réception du sucre blanc se fait à partir de STG1 et/ou STG2 vers silo S1 et/ou S2 via des boîtes des directions, des transporteurs à bandes et des trappes. 1. Transporteur à bande : Le transporteur à bande est un dispositif de transport permettant le déplacementcontinu du sucre granulé en vrac vers les silos. Il existe deux transporteurs à bandes TB101 et TB201 pour l’alimentation des deux silos S1 etS2 respectivement. Les caractéristiques des transporteurs à bande sont indiquées dans le tableau 2 suivant : Tag Entrainement Vitesse Dimensions
Capacité maximale
TB101 Par un motoréducteur 69 tr/min Largeur : 500 45 t/h
mm Longueur : 70 m
TB201 Par un motoréducteur 92 tr/min Largeur : 650 mm Longueur : 98 m 150 t/h
Tableau 2: Les caractéristiques des transporteurs à bande Les transporteurs à bande TB101 et TB201 sont entrainés par des motoréducteurs dont lescaractéristiques sont indiquées dans le tableau 3 suivant: Type Puissance Alimentation Vitesse de sortie Départ moteur
TB101 Asynchrone 7.5 KW V=380/660V 69tr/min Démarrage directe
TB201 Asynchrone 18.5 KW V=380/660V 92tr/min Démarrage directe
Tableau 3 : Caractéristiques des motoréducteurs
Le motoréducteur utilisé est équipé d’une sonde PTO (Protection Thermique à Ouverture)pour sa protection thermique. L’ordre de marche et d’arrêt des deux motoréducteurs se fait par la commande descontacteurs. Les deux transporteurs à bandes sont équipés par les éléments suivants : 9
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Détecteur déport de bande (DDB)
Le détecteur déport de bande est de type : Commutateurde fin de course. Il est destiné à la surveillance du décalage du transporteurà bande. Les détecteurs de déport de bande sont fixés aux deux côtés du transporteurà bande, à droite et à gauche,
Fig. 4 : Détecteur déport En avant et en arrière de TB101, TB201 et au milieu du TB201. de bande En total 4 détecteurs pour la surveillancede l’équilibrage du TB101 et 6 détecteurs pour TB201.
Fig. 5 : Position des DDB
Détecteur de bourrage (DB)
Le détecteur de bourrage est un détecteur capacitifpermettant
Fig.
la détection du niveau de sucre granulé en vrac dans la trémie6installée à de :Détecteur la fin des deux transporteurs à bande TB101 et TB201.
bourrage
Détecteur de rotation (DR)
Le détecteur de rotation est un détecteur de proximité inductif sensible au passage d’un indexe en métal fixé surl’extrémité de l’arbre du transporteur à bande.
Fig. 7 :Détecteur de rotation
Le détecteur de rotation signale l’arrêt de rotation du transporteur à bande suite à un défaut auniveau du moteur ou au niveau du transporteur à bande si l’index n’est plus détecté. Chaque transporteur à bande TB101 et TB201 comporte un détecteur de rotation.
Balance 10
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Le TER 453 est un terminal de gestion qui est connecté au module LOC452 comprenant un capteur de poids et de vitesse. Il est conçu pour mesurer le flux continu du sucre granulé en vrac à débit variable puis totalise les poids passés.
Fig. 8 : TER 453
Ce système est basé sur le mode de pesage dynamique. Chacun des transporteurs à bande TB101 et TB201 comporte un peseur LOC452.
Arrêt d’urgence
L'arrêt d'urgence provoque une mise hors énergie des actionneurs (motoréducteurs et vérins), et informe l'automate de cette situation. Chaque transporteur à bande comporte deux types d’arrêts d’urgences : o Bouton d’arrêt d’urgence o Arrêt d’urgence à câble
2. Boîtes de direction L’unité de réception est dotée de deux types de boîte de direction afin de diriger le sucre granulé vers le sens souhaité
Boîte à deux directions
Les boîtes à deux directions permettent d’orienter le sucre granulé en vrac dans deux directions À l’aide d’une trappe. L’alimentation des transporteurs à bandes TB101, TB201 et TR2 à partir de STG1 (respectivement STG2) se fait par l’intermédiaire des boîtes BD1U_TB101
et
BD1U_TB201
9 : Boite à deux (respectivement Fig. BD2U_TB201et
BD2U_TB201)
directions
La trappe utilisée dans ce cas est une trappe actionnée par un vérin double effet commandé par un distributeur 5/2 bistable commandé électriquement.
Fig. 10 : Trappe
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Fig. 11 : Boîte à deux directions d'alimentation des transporteurs à bandes
Boîte à une seule direction (Trappe)
Les boîtes à une seule direction permettent de bloquer ou de laisser le passage du sucre granulé en vrac de TB101 (respectivement TB102) vers le silo de stockage S1 (respectivement S2)
Fig. 12 : Boîte à une seule direction pour l'alimentation des silos
Les trappes T1TB101 et T1TB201 utilisées sont des trappes actionnées par un vérin double effet commandé par un distributeur 5/2 monostable (avec ressort de rappel) commandé électriquement.
II. Silos S1 et S2 Le silo est un réservoir de grande capacité destiné à stocker et conserver le sucre granulé (produit fini) en vrac transporté par le transporteur à bande TB101 (respectivement TB201) vers le silo S1 (respectivement S2).
1. Principe La raffinerie COSUMAR est dotée de deux silos S1 et S2 de forme cylindrique, de type vertical, à doubles parois, ce qui permet de souffler de l'air entre eux.
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Fig. 13 : Silos de stockage S1 et S2
Les deux silos S1 et S2 ont les caractéristiques suivantes : Tag Diamètre Hauteur Capacité
S1 D1= 16.6 m H1= 21.5 m 3 500 tonnes Tab 4 : Caractéristiques des silos
S2 D2= 23.6 m H2= 30.8 m 10 000 tonnes S1 et S2
2. Les critères de choix : Les critères de choix sont d'ordre économique. L'investissement est plus lourd dans le cas des silos verticaux.
Reprise du sucre après stockage :
Dans le cas d'un silo horizontal, l'écoulement ne sera jamais total. D’où l’objectif d’utiliser des silos verticaux fonctionnant sur le mode FIFO (First In First Out: première entrée première sortie).
3. Chauffage paroi L’air soufflé entre les deux parois du silo est chauffé à l’aide d’un échangeur de chaleur permettant de transférer de l'énergie thermique d'eau chaude vers l’air ambiant, sans les mélanger.
4. Conditionnement : conditions d'une bonne conservation La bonne conservation du sucre suppose :
Une humidité contrôlée, Une température aussi constante et uniforme que possible. Le débit d'air soufflé doit être fixé en fonction des conditions climatiques extérieures et de la qualité de l'installation. 13
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Vue les problèmes de calorifugeage et d'isolation déjà évoqués, il est nécessaire de souffler de l'air conditionné à humidité relative et température contrôlées dans la masse du sucre. Ce soufflage est destiné à parfaire le séchage, éliminer toute trace d'humidité au cours de la période de stockage et compenser les déséquilibres thermiques qui pourraient se produire. La bonne répartition de cet air de soufflage est plus facile dans les silos verticaux, Le mode de fonctionnement de la centrale de traitement d'air se compose successivement des éléments aérauliques suivants :
Un caisson de préfiltration : Caisson de préfiltration d'air a pour rôle
de filtrer l'air ambiant aspiré par le ventilateur. Une batterie de déshumidification et de refroidissement d’air : Assure un refroidissement à l’aide d’un groupe de production frigorifique afin de condenser l'eau contenue dans l’air ainsi que sa
déshumidification. Un séparateur de gouttelettes d’eau :
Cet élément retient les gouttelettes d'eau éventuellement emmenées par le flux d'air et, principalement lorsque le débit d'air est anormalement élevé.
Réchauffeurs d'air (de type eau chaude) :
Il permet le réchauffage de l'air avant insufflation dans la masse de sucre.
Un humidificateur autonome à production de vapeur :
Il permet de ré-humidifier l'air lorsque les conditions climatiques extérieures sont "sèches".
Un caisson filtre « Haute Efficacité » :
Cette centrale est équipée de filtres permettant une filtration d'air à très haute efficacité THE des particules d'air (particules aériennes).
Ventilation de soufflage d'air
Ce ventilateur permet de souffler l'air traité sous la masse de sucre selon le débit d'air nominal de l'installation. Dans le cas des deux silos S1 et S2, l’air de sortie de cette installation est un air de température 28°C, d’humidité 33% à un débit de 3000 3 m / h pour le silo S1 et 10 000 3 m / h pour le silo S2. 14
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La figure suivante montre l’unité de conditionnement (la centrale de traitement d'air), chauffage de proie, ainsi que l’unité de dépoussiérage F2.
Fig. 14 : Unité de conditionnement, de chauffage paroi et de dépoussiérage
L'installation de traitement d'air fonctionne en tout AIR NEUF. L'air soufflé dans le silo est repris par le système de dépoussiérage F2 (Aspiration Conditionnement) et évacué à l'extérieur.
5. Dépoussiérage L’unité de stockage et de conditionnement comporte deux systèmes de dépoussiérage pour la manutention et autre pour le conditionnement. Le système de dépoussiérage pour la manutention (respectivement conditionnement) comporte un filtre F1 (F2) équipé d’un écluse EC1(EC2), d’un ventilateur d'aspiration VT1 pour l’aspiration manutention de la poussière sec dégagée au niveau des transporteurs à bandes, à chaines, des élévateurs et des boisseaux (VT2 et VT3 pour l’aspiration du conditionnement de la poussière humide contenue dans l’air conditionné soufflé dans les deux silos au niveau des silos S1 et S2 respectivement). Afin de protéger le système de dépoussiérage contre les effets de l’explosion, il est doté d’un :
Event de décharge
Il assure la protection du filtre F1 (respectivement F2) contre la surpression interne due au dysfonctionnement d’autres appareils. 15
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Le filtre F1 (respectivement F2) comporte deux (trois) évents de décharge : EV1F1 (EV1F2) au niveau du filtre F1(F2) et EV2F1 (EV2F2 et EV3F2) au niveau du pot de découplage.
Découplage
Pour éviter la propagation de l’explosion due à la surpression, le pot de découplage est mis en œuvre pour isoler le dépoussiéreur de la partie de récupération des poussières. On note que le système de dépoussiérage pour la manutention comporte un pot de découplage, alors que le système de dépoussiérage pour le conditionnement comporte deux pots de découplage précédés par des volets de fermeture commandés automatiquement par un vérin VOLS1 lié au silo S1 et VOLS2 lié au S2. Les deux volets ont pour objectif d’empêcher la circulation de la poussière vers les filtres en cas de surpression. Le filtre F2 est équipé de deux ventilateurs d'aspiration VT2 et VT3 pour l’aspiration conditionnement de la poussière humide contenue dans l’air de conditionnement soufflé dans les deux silos S1 et S2.
La filtration de l’air :
L’air poussiéreux entre dans le filtre par le caisson inférieur (caisson air sale). Pour préserver les manches des poussières abrasives, le flux d’air frappe une tôle de répartition ; une partie des poussières étant directement évacuée. L’air s’infiltre à l’intérieur de manches en feutre aiguilleté dont les pores retiennent les particules de poussières. Il se forme un « gâteau » de poussière sur la manche qui augmente l’efficacité de la filtration. L’air propre passe alors dans le caisson supérieur (caisson air propre), d’où il est évacué.
Le décolmatage :
Par impulsions cycliques, de l’air comprimé à haute pression est injecté à contre-courant dans les manches par l’intermédiaire d’électrovannes. Une onde de choc gonfle la manche et provoque l’effondrement du gâteau de poussière dans la trémie. La durée d’ouverture des électrovannes et la fréquence des cycles de dé colmatage sont commandées par un séquenceur.
L’évacuation des poussières : 16
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Les poussières tombent directement dans la trémie pyramidale et sont récupérées sous le dépoussiéreur et sont ensuite évacuées par l’intermédiaire d’une écluse rotative.
6. Sécurités Les différentes sécurités liées au silo, à l’unité de conditionnement et unité de dépoussiérage : a. Sécurité du silo Afin de contrôler le niveau des deux silos S1 et S2, on utilise des détecteurs de niveau haut KX5004 qui offrent une protection contre le débordement des silos.
Fig. 15 : Détecteur KX5004
KX5004 est un détecteur capacitif de type PNP, normalement fermé.
A montré son alimentation ainsi que son branchement avec l’automate b. Sécurité de l’unité de dépoussiérage Afin de protéger l’unité de dépoussiérage, il faut assurer la sécurité de chaque élément qui le compose :
Sécurité des ventilateurs VT1, VT2 et VT3
Les deux ventilateurs sont équipés par une sonde PTC (Positive Température Coefficient) pour la protection thermique du moteur lié au ventilateur L’alarme discordance peut se déclencher en cas d’un défaut au niveau de départ moteur du ventilateur.
Sécurité du Filtre F1et F2
La sécurité de F1 et F2 est assurée par :
Le contrôle de niveau du filtre Le bon fonctionnement du séquenceur (Alarme carte) Le contrôle de la pression Alarme pression ; lorsque la pression est supérieure à 240 mm/CE Alarme seuil haut pressostat ; lorsque la pression est supérieure à
-
400 mm/CE Rupture évent d’explosion pour le filtre ainsi que pour les pots de
-
découplage. Sécurité exclue
La sécurité d’écluse est assurée par le contrôle de sa rotation à l’aide d’un détecteur de rotation c. Sécurité liée à l’unité de conditionnement 17
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L’automate esclave qui gère l’unité de conditionnement informe l’automate maitre au cas de défaut pour la supervision. Les alarmes liées à l’unité de conditionnement :
Alarme trop humide (humidité trop élevée) Alarme trop sec (humidité trop basse) Alarme trop chaude (température trop haute) Alarme trop froid (température trop basse) Discordance (défaut au niveau du ventilateur) Défaut générique (défaut au niveau du ventilateur) d. Sécurité liée à l’unité de chauffage paroi
L’unité de chauffage paroi peut déclencher une alarme de type : défaut générique au cas de défaut lié au filtre qui élimine la poussière de l’air ambiant absorbé.
IV. Transilage sucre granulé On appelle transilage, l’opération qui consiste à faire passer le sucre granulé en vrac d’une cellule de stockage à une autre. L’unité de stockage comporte 3 types de transilage du sucre granulé en vrac depuis les silos S1 ou S2 L’usine LMG ; L’usine Pains Pack ; Les boisseaux d’expédition B1 ou B2. L’extraction du sucre à partir du silo est assurée par la présence des trappes glissières à ouverture et fermeture totale sous leurs trémies, actionnées par un vérin double effet piloté par un distributeur 5/2 monostable (avec ressort de rappel) commandé électriquement. Le produit s’écoule par gravité dans des vis qui tournent à une vitesse réglable selon la demande en sucre. On note que le silo S1 est doté de 21 trémies, S2 est doté de 32 trémies. 1. Transporteur à vis Le transporteur à vis est une machine qui utilise le principe de la vis d’Archimède pour le transport du sucre granulé en vrac qui peut être introduit par une ou plusieurs entrées, par l’intermédiaire des trappes sous trémies, et rejeté par une ou plusieurs sorties vers les transporteurs à chaine 18
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Fig. 16 : Transporteur a vis
Le nombre de transporteurs à vis qui existe sous silos :
S1 : 15 vis dont 6 sont liées à 2 trappes (par conséquent 2 trémies); S2 : 18 vis dont 14 sont liées à 2 trappes (par conséquent 2 trémies).
Chaque vis est équipée par un motoréducteur, variateur de vitesse, détecteur de bourrage, détecteur de rotation et une sonde PTC.
Motoréducteur
Le transporteur à vis est entrainé par un motoréducteur triphasé à vitesse variable contrôlé par un variateur de fréquence. Tag de transporteur à
Motoréducteu
Variateur de
vis
fréquence
Puissance 3 KW
r Alimentation 380/660 V
Vitesse maximale 29.01 tr/min
4 KW
380/660 V
29.01 tr/min
V103/V104/V107/V10 8 V111/V113/V115/V205 V215/V216/V217/V21 8 V201/V202/V203/V20 4 V206/V207/V208/V20 9 V211/V212/V213/V214
De puissance 4 KW
De puissance 5.5 KW
Tab 5 : Caractéristiques de l'entraineur des transporteurs à vis
Le départ du motoréducteur est composé d’appareils de protection du motoréducteur ainsi du variateur de vitesse commandé selon le débit voulu de passage de sucre granulé
Détecteur de bourrage (DB)
C’est un détecteur capacitif permettant la détection du niveau de sucre granulé en vrac dans les transporteurs à vis,
Détecteur de rotation (DR)
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Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Afin de contrôler le bon fonctionnement du motoréducteur ainsi de la vis, ce dernier est attaché à un détecteur de rotation
Sonde PTC (Positive Température Coefficient)
Pour la protection thermique du motoréducteur, ce dernier est équipé par une sonde PTC. Montré le schéma électrique de branchement des détecteurs précédents et du départ moteur du transporteur à bande. Une fois le sucre est arrivé par les transporteurs à vis, les transporteurs à chaine complètent son transfert vers la bande TBC207 en cas du silo S2 (respectivement vers le transporteur à chaine C103 en cas du silo S1) puis vers l’élévateur EV2 (EV1).
2. Transporteur à chaîne Le transporteur à chaîne est un appareil permettant la manutention du sucre granulé en vrac. Les transporteurs à chaine C101 et C102 (respectivement C201, C202, C203, C204, C205 et C206) complètent le transfert du sucre granulé arrivé par des transporteurs à vis vers le transporteur à chaine C103 (transporteur à bande TB207) puis vers l’élévateur EV1 (EV2) dans le cas de silo S1(S2). L’avantage du transporteur à chaine est l’absence d’émissions de poussières vers l’extérieur ainsi la conservation du sucre granulé contre les poussières atmosphérique.
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Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
L’inconvénient majeur réside dans sa faible vitesse qui varie entre 0.4 et 0.65 m/sec.
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Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc Fig. 17 : Transilage de S1 vers EV1
Fig. 18 : Transilage de S2 vers EV2
Le transporteur à chaîne est équipé par un motoréducteur, détecteur de bourrage, détecteur de rotation et une sonde PTO.
Motoréducteur
Le transporteur à chaîne est entrainé par un motoréducteur triphasé de puissance 2.2 KW et de vitesse 20.72 tr/min.Le motoréducteur est équipé d’une sonde PTO pour sa protection thermique.
Détecteur de bourrage (DB)
IG502A est un détecteur inductif de type PNP permettant la détection du niveau de sucre granulé en vrac dans les transporteurs à chaine
Fig. 19 : Détecteur de bourrage
Détecteur de rotation (DR)
Afin de contrôler le bon fonctionnement du motoréducteur ainsi du transporteur à chaîne, ce dernier est attaché à un détecteur de rotation 22
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Sonde PTO
Pour la protection thermique du motoréducteur, ce dernier est équipé d’une sonde PTO. montré le schéma électrique de branchement des détecteurs précédents du transporteur à chaîne.
3. Élévateurs à godets Une fois le sucre granulé est arrivé au pied de l’élévateur, ce dernier 20sont :Élévateurs à est composé d’une bande élévatrice comportant des godetsFig. qui
chargés
godets
pour l’élévation du produit à un niveau haut. On note que l’unité de stockage comporte deux élévateurs à godets EV1 de hauteur 36.20 mètres lié au silo S1 et EV2 de hauteur 36,90 lié au silo S2.
Motoréducteur
La bande de chaque élévateur est entrainée par un motoréducteur asynchrone triphasé de puissance 15 KW et de vitesse 89.37 tr/min.
Détecteur de bourrage (DB)
C’est un détecteur capacitif permettant la détection du niveau de sucre granulé en vrac dans les élévateurs à godet
Détecteur de rotation (DR)
Afin de contrôler le bon fonctionnement du motoréducteur ainsi de la sangle, ce dernier est attaché à un détecteur de rotation
Détecteur déport sangle (DDS)
C’est un détecteur inductif de type PNP pour la surveillance De l’équilibrage de la sangle
Fig. 21 :Détecteur déport sangle Montré le schéma électrique de branchement des détecteurs précédents
de l’élévateur. Une fois le sucre atteint le niveau le plus haut de l’installation, il continue son chemin vers les boisseaux, usine Pain Pack ou bien vers usine LMG grâces a des boîtes de directions et des transporteurs à bandes Après l’arrivée du sucre granulé à la tête de l’élévateur, il se dirige vers la boîte à deux directions puis vers les deux vannes de direction, selon la destination la trappe à l’intérieur de la boîte se dirige vers le sens souhaité 23
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
et la vanne correspond s’ouvre.
Fig. 22 : Boîte de directions transilage
Fig. 23 : Vannes de directions transilage
Après la direction du sucre vers le sens souhaité, il se dirige ensuite vers le transporteur à bande TB104 (cas de transilage vers usine LMG à partir de S1), TBC208 (cas de transilage vers usine LMG à partir de S1), TB5 (cas de transilage vers boisseaux) ou bien vers TVCB01puis vers TVCB02 et enfin vers TVCB03 (cas de transilage vers usine Pain Pack à partir). Les vannes de direction ont pour objectif d’alimenter les deux usines LMG et Pain Pack en même temps.
24
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
On note que ces transporteurs à bande comportent les mêmes détecteurs de sécurité (Déport bande, contrôle de rotation, détecteur de bourrage et sonde PTO) de la bande TB101. Une fois le sucre est arrivé au transporteur à bandes TB5, il est envoyé vers la boîte à deux directions BD1TB5 qui se chargera de le diriger vers le boisseau B1 ou bien B2.
Fig. 24 : Boîte de directions Boisseaux
Le sucre transporté par TB104 ou bien TBC208 est dirigé vers le transporteur à bande TR2 qui se chargera de le transférer vers les 6 trémies de capacité 50 t de l’usine LMG. Le sucre transporté par TVCB03 est dirigé vers le transporteur à bande TVCB04 puis TVC05 ensuite vers TVC06 et enfin vers silo 160 t d’usine Pain Pack.
V.
Analyse de la fonction maintenance au sien du COSUMAR : 1.
Les avantages et les inconvénients de chaque élément :
Elévateur à godets
Equipeme
Avantage
Inconvénient
nts
25
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Elévateur à - Graissage et lubrification systématique godets - Disponibilité de stock des -
- Non élaboration des rapports des interventions - Vibration du motoréducteur - Présence d’humidité pièces de rechange - risque d’accident Présence de la maintenance - Manque d’effectifs curative - Nettoyage incomplet Accessibilité sur les - Bruit anormal à l’intérieur de l’élévat équipements - Colmatage de la grille du ventilateur Présence plan de nettoyage motoréducteur. Programmation des arrêts - Echauffement de moteur (possibilité de by-pass de sil - Colmatage de la grille du ventilateur Présence de sécurité des motoréducteur. équipements - Echauffement de moteur Analyse d’huile - Collage de la poussière sur les paliers systématique des réducteurs tambours - Collage de la poussière sur les paliers tambours Tab 6 : les avants et les incvnts d’élévateur
Transporteur à bande
Equipeme nts
Avantage
Transporteur - Présence de la maintenance préventive - Facilité de gestion de stock de pièces de à bande rechange - Amélioration de l’environnement de travail - Accessibilité facile sur les équipements Elaboration des rapports des interventions Programmation des arrêts Graissage et lubrification systématique Disponibilité de stock de pièces de rechange - Nettoyage - Analyse d’huile systématique des réducteurs -
Inconvénient Manque de capotage de la bande Présence des équipements non ATEX (système de transmission de la bande d’alimentation silo 1 : système polie courroie) risque d’explosion. Colmatage de la grille du ventilateur du motoréducteur. Nettoyage incomplet Présence de la poussière
Tab 7 : les avants et les incvnts e la bande
Transporteur à chaine
26
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Equipe ments
Avantage
Transport - Graissage et lubrification systématique eur à - Disponibilité de stock des chaine -
-
pièces de rechange Présence de la maintenance curative Programmation des arrêts (possibilité de by-pass de silos Nettoyage Analyse d’huile systématique des réducteurs
Inconvénient poussière à la cage de motoréducteur. Echauffement de moteur Collage des poussières sur les hélices de ventilateur Arrêt fréquent des transporteurs à chaine vibration Nettoyage incomplet Manque des visites de contrôle systématique Non élaboration des rapports des interventions Non accessibilité sur les équipements Présence d’humidité Manque des effectifs Présence des risques d’accident
Tab 8 : les avants et les incvnts de la chaine
Transporteur à vis
Equipeme
Avantage
Inconvénient
nts Transporteur - Graissage et lubrification systématique à vis
-
-
Disponibilité de stock des pièces de rechange Nettoyage Analyse d’huile systématique des
- Vibration - Nettoyage incomplet - Manque de visites systématiques du contrôle - Blocage fréquent des trappes d’alimentations des vis - Détérioration fréquente des
réducteurs Présence de la maintenance curative Accessibilité sur les équipements distributeurs Programmation des arrêts (possibilité de - Manque des effectifs by-pass de silo) - Non élaboration des rapports des Analyse d’huile systématique des réducteurs interventions Tab 9 : les avants et les incvntsdu transporteur à vis
27
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Chapitre III Diagnostic des défauts et étude AMDEC
I. AMDEC 28
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
1. Définition L’AMDEC est une Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité. C’est une technique d’analyse qui part de l’examen des causes possibles de défaillance des éléments d’un système pour aboutir aux effets de ce système. Cette méthode peut s’appliquer à un produit, mais aussi à un procédé ou à un moyen de production.
2. Types d’AMDEC Il existe globalement trois types d’AMDEC. AMDEC-Produit L’AMDEC-Produit est utilisée pour l’aide à la validation des études de définition d’un nouveau produit fabriqué par l’entreprise à savoir les défauts potentiels et leurs causes. AMDEC-Processus L’AMDEC-Processus est utilisée pour étudier les défauts potentiels d’un produit nouveau ou non, engendrés par le processus de fabrication. Elle est mise en œuvre pour évaluer et hiérarchiser les défauts potentiels d’un produit dont les causes proviennent de son processus de fabrication. AMDEC- Moyen de production L’AMDEC - Moyen de production, plus souvent appelée AMDEC-Moyen, permet de réaliser l’étude du moyen de production lors de sa conception ou pendant sa phase d’exploitation.
3. Buts de l’AMDEC L’AMDEC est une technique qui conduit à l’examen critique de la conception dans un but d’évaluer et de garantir la sûreté de fonctionnement (Sécurité, fiabilité, maintenabilité et disponibilité)
Figure 15: analyse du mécanisme de défaillance.
29
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
-
Estimation de criticité C
Cette phase consiste à évaluer la criticité des défaillances de chaque élément, à partir de plusieurs critères de cotation indépendants. Ce qui permet de hiérarchiser les défaillances. L’évaluation de la criticité se fonde sur l’état actuel des équipements de la nouvelle ligne. -
Indice de fréquence F
Il représente la probabilité que la cause de défaillance apparaisse et qu'elle entraîne le mode potentiel de défaillance considéré. Il faut donc tenir compte simultanément de la probabilité d'apparition de la cause et de la probabilité que cette cause entraîne la défaillance. Le barème de cotation varie entre 1 et 4. Indice de fréquence F F
Fréquence d’apparition de la défaillance
1
Défaillance pratiquement inexistante La fréquence du défaut est supérieure à un an.
2
Défaillance rarement apparue sur ce matériel ou sur matériel similaire existant en exploitation La fréquence du défaut est comprise entre trois mois à un an.
3
Défaillance occasionnellement apparue sur ce matériel ou sur du matériel similaire existant en exploitation. La fréquence du défaut est comprise entre un mois et trois mois.
4
Défaillance fréquemment apparue sur un composant connu ou sur du matériel similaire existant en exploitation La fréquence du défaut est inférieure à un mois. Tableau 10 : indice de fréquence
-
Indice de gravité G
L'indice sanctionne uniquement l'effet le plus grave produit par le mode de défaillance, même lorsque plusieurs effets ont été identifiés. La note G 30
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
= 5 est attribuée lorsque l'effet implique des problèmes de sécurité des personnes, en dysfonctionnement ou en intervention.
Indice de gravité G G
Gravité de la défaillance
1
Défaillance mineure, aucune dégradation notable du matériel. Temps d’intervention inférieur à 30 min.
2
3
4
5
Défaillance moyenne nécessitant une remise en état de courte durée. Temps d’intervention compris entre 30 min et 1h Défaillance majeure nécessitant une intervention de longue durée. Temps d’intervention compris entre 1 et 4 h Défaillance catastrophique nécessitant une grande intervention. Temps d’intervention supérieur à 4 h Sécurité/Qualité. Accident pouvant provoquer des problèmes de sécurité des personnes, en dysfonctionnement ou en intervention ou non-conformité du produit envoyé en clientèle
(1) L’effet de la défaillance s’exprime en termes de durée d’arrêt, de non-conformité de l’air à l’utilisation, de pertes de production qu’il cause. Tableau 21 : indice de gravité
Valeur de D
Indice de détection de la défaillance Détection à coup sûr Facilement détectable Détection difficile Détection très difficile, voire impossible.
1 2 3 4 -
Indice de détection : Tableau 32 : indice de gravité
-
Calcul de la criticité C
On calcule le niveau de criticité, pour chaque combinaison cause / mode / effet, à partir des niveaux atteint par les critères de cotation. La valeur de la criticité est calculée par le produit des niveaux atteints par les critères de cotation.
31
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
C= F*D*G 4. Choix de l’AMDEC Dans la nouvelle ligne de production des engrais, la maintenance des moyens de production jouent un rôle important dans l’amélioration de la performance de la ligne parce qu’une heure d’arrêt de production des engrais est dû à une défaillance, soit mécanique ou processus, engendre un manque à produire de 120 Tonnes d’engrais en régime normal. C’est pour cette raison qu’on a décidé d’appliquer la méthode AMDEC sur les équipements plus critiques de la ligne. L’objectif de l’analyse des modes de défaillances des équipements de la nouvelle unité de fabrication d’engrais est d’assurer le meilleur choix en terme de type de maintenance à appliquer (préventif, curatif) et de déterminer la nature et la quantité des pièces et sous-ensembles de rechange à prévoir, afin d’atteindre dans les conditions économiques optimales et de sécurité, les objectifs de production fixés à court, moyen et long terme. Finalement, on va définir un programme de maintenance préventive annuel au niveau de la nouvelle ligne. Parmi les arrêts qu’on trouve sont les arrêts processus, mécaniques, électriques et régulations. Dans cette étude on s’intéresse aux arrêts mécaniques
et
processus
puisqu’ils
représentent
un
pourcentage
important annuel pour tous les équipements de la ligne.
II. Elévateur a godet :
1. Définition :
Elévateur à godets est une installation assurant l'ascension de matières solides en vrac, généralement pondéreuses, à l'aide de récipients fixés à intervalles réguliers sur une bande souple refermée sur elle-même.
32
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
2. Découpage fonctionnel :
Elévateur à Godet
Moto réducteu
Arbre creux Courroie Système anti retour Presse
Tête et pied,
Gousset d’alimentation , ré-
Systèm e de tension
Tôle d’usure
Les trappes
boulons de fixation
Enrobag e en tête
Support
Palier avec sonde
Rouleme nt à billes Joint feutre Manchon
Bande élévatri
Godet
Rondelle
Barrett es Poulie Vis de réglage de tension , de
Ecrou frein Boulons
Fig. 26 : Découpage d’élévateur
3. Le fonctionnement de chaque composant d’élévateur : Moto réducteur : Ensemble constitué d'un moteur entraînant un réducteur de vitesse.
Tête d’élévateur 33
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
faciliter de montage et de maintenance. Pièces d’usure interchangeable.
Porte de contrôle à la sortie.
Commande par arbre creux, motoréducteur et support.
Pied d’élévateur
Dispositif de tension de la bande.
Trappe pour vidange.
Nettoyage par air.
Bande d’élévateur
Bande caoutchouc avec polyester
Accessoires supplémentaires
Prise d’aspiration.
Contrôleur de vitesse.
Contrôleur de bande.
Dispositif anti-retour.
Gousset
d’alimentation,
Gousset
de
ré-
engrainement : Le gousset est en général placé sur le brin descendant, le godet piochant dans le pied de l'élévateur pour obtenir un remplissage maximum. Avec les produits de faible densité (sucre), l'alimentation brin descendant est également recommandée.
Godet : Est une installation assurant l'ascension de matières solides en vrac, généralement pondéreuses, à l'aide de récipients fixés à intervalles réguliers sur une bande souple refermée sur elle-même
34
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Pour le transfert vertical même pour des hauteurs élevées. Les élévateurs à godets son utilisés pour le transport des produits en vrac. Les godets sont disponibles en acier ou en plastique.
La bande élévatrice :
Les bandes élévatrices modernes ont une armature interne en acier où en fibres synthétiques (polyester), matériaux qui sont moins sensibles aux variations d'hygrométrie que les armatures en coton employées autrefois. -
4.
Sonde Constituées d'une thermistance Fiable et simple d'installation Adaptateur de graisseur disponible
Les pannes au niveau de chaque organe :
Les pannes au niveau motoréducteur :
Fuite d’huile Réchauffement de moteur Bruit Manque de lubrification l’humidité des pièces
Les pannes au niveau Tête pied jambe d élévateur :
Bruit anormale Détérioration des capteurs de rotation et de bourrage et de déport de la sangle Dégraissage des paliers Rupture de la barrette Jeu de vis de tambour Blocage de tambour Vibration Bourrage de capot Humidité Usure de la tige filetée sur le pied Déréglage de la bavette dans la tête
Les pannes au niveau de la bande élévatrice :
Usure de la bande Désalignement de poulie de bande de tête et pied d’élévateur Décentrage de la bande 35
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Fatigue de la bande Détérioration des contrôleurs de (rotation, bourrage, déport de la bande) Glissement de la bande Frottement de la bande Blocage des tambours
Les pannes au niveau de Godet :
Jeu Desserrage des boulons Frottement des godets Bourrage vibration
5. AMDEC d’élévateur :
Analyse des modes de défaillance de leurs
AMDEC machine
Système : élévateur a godets Sous-système : Godets, bande, palier Elément
fonction
Bande élévatrice
Permettre le déplacement des godets
Godet
Permet l’élévation de sucre
Bruit anormale
Contact godet
Palier& Roulement
Guidage en rotation
Détérioration Usure Endommagement Jeu
Graisse insuffisant Fatigue
Echauffement moteur grillé
surcharge
Motoréducteur Entraînement de la machine
Mode de défaillance Usure
Cause Frottement
Effet
Déchirure Desserrage des Godets Arrêt desserrage des boulons des godets Arrachage Arrêt d’élévateur Mauvais fonctionnement E Vibration Dégradation des roulements Diminution de la vitesse
36
Mise en place des plans de maintenance préventive des équipements de silo sucre blanc
Gousset
alimentation, réengrainement d’élévateur
Bruit
Vibration
Desserrage
Fig. 27 : AMDEC d’élévateur
37
6. Les éléments critiques : Après avoir identifié les risques au niveau du broyeur ciment. On a procéder à une analyse des risques. On a opté pour une méthode inductive ; la méthode AMDEC. Nous avons pu identifier tous les défaillances et les évaluer par une grille AMDEC, Dans un premier temps, nous avons choisi les modes de défaillances les plus critiques pour chaque organe. Suite à ceci, nous avons établi la grille AMDEC. Elément Godet
Motoréducteur
Roulement
criticité Action à engager 9 Changement des godets 6 changement régulier des roulements. vérification de la quantité d’huile. changement de pignon et de vis sans fin. remplacement des joints. Graissage nettoyage du ventilateur. Changement du flasque. 6 Changement des roulements Tab 13 : les éléments critique d’élévateur
Histogramme des élement critiques Godet
Motoréducteur
29%
Bande élévatrice
29%
43%
Fig. 28 : Histogramme d’élévateur
III. Transporteur à chaine : 1.
Définition : Letransporteur à chaîne permet le déplacement de charges Selon la rigidité de la charge à transporter, le nombre de chaînes est augmenté de sorte à réduire l'entre-axe des chaînes se caractérisent par le nombre de chaînes, les matériaux des chaînes (acier, inox, plastique) ainsi que la robustesse de leur châssis porteur qui dépend de la charge à supporter.
2.
Découpage fonctionnel :
Transporteur à chaine
Moto réducteu
Chaîne
Raclette et rails
Rouleme nt
Godets de recyclage
Vis
Joint feutre
Vannes
Manchon
Caissons
Arbre
Orifice d’aspirati
Palier et tambour
Rotor Stator Arbre creux Systèm e anti
Racloir
Fig. 29 : Découpage de la chaine
3.
Le fonctionnement de chaque composant :
Chaine :
Transfert du sucre granulé arrivé par des transporteurs à vis. Raclette :
Rondelle Ecrou frein Boulon Support
Transporter verticale des matières sèche.
Palier :
Supporter et guider, en rotation, les arbres de transmission.
4.
Les pannes au niveau de chaque organe : Les pannes au niveau motoréducteur : Fuite d’huile Surchauffe anormale de motoréducteur Bruit court-circuit l’humidité des pièces Les pannes au niveau de palier détérioration de joint usure de roulement bruit Les pannes au niveau de chaine : Bruit anormale blocage Les pannes au niveau de raclette : Cassure de raclette Bruit
5.
AMDEC de la chaine :
Analyse des modes de défaillance de leurs eff
AMDEC machine
Système : transporteurà ch Sous-système : chaine, raclette, palier,
L’élément Raclettes (matière en téflon) Arbre
Roulement
Palier
fonction
M. défaillance
cause
effet
Transporter Usure Abrasion Diminution de débit de s verticale des transporté matières sèche. Transmettre le Déformation Chocs Mauvais fonctionnem mouvement de Usure Frottement Vibration rotation Flambage Surcharge Désalignement Vibration Guider en Endommageme Fatigue Mauvais fonctionnem rotation nt Vibration Vibration Usure Manque de Dégradation des roulem lubrification Guidage de Détérioration Graisse Mauvaise guidage align l’arbre du Usure insuffisant moteur
Chaine
Système de transmission
Tambour
Centrage de la bande
Détérioration Frottement
Graisse Bruit insuffisant Arrêt de la bande Frottement Noix Transmission Bruit anormale Blocage des guidage mouvement noix bourrage de rotation à Corps la chaine étranger Motoréducte Entraînement Echauffement surcharge Diminution de la vite ur de la machine moteur grillé
Bruit anormale
Fig. 30 : AMDEC de la chaine
Flasque dessoudé
Mauvaise guidage
6. les éléments critiques de la chaine : Element Criticité Raclette 4 Motoréducteur 9
Chaine Palier et
4 4
-
Action à engager Changement de raclette Changement régulier des roulements. Vérification de la quantité d’huile. Changement de pignon et de vis sans fin. Remplacement des joints. Graissage Nettoyage du ventilateur. Changement du flasque.
-
Changement de la chaine Graissage systématique
roulement Tab 14 : les éléments critiques de la chaine
Histogramme des élements critiques
19%
Raclette
Motoréducteur 19%
19%
Chaine
Palier et roulement
43%
Fig. 31 : Histogramme de la chaine
IV. Transporteur à vis : 1. Définition :
Le transporteur à vis est celui très utilisé pour déplacer sur une pente faible mais parfois sur plusieurs mètres de longueur des matériaux en vrac ou semi solides. Sa capacité décroit avec la pente appliquée. Il est
d'utilité comparable aux bandes transporteuses qui réalisent néanmoins de plus longues distances
2. découpage fonctionnel :
Transporte ur à vis
Moto réducteur
Palier
Arbre moteur
Rouleme nt à billes
Système anti retour
Joints Manchon
Auget et vis d’Archimèd
Arbre Hélice Trappe de visite
Arbre
Rotor
Support palier
Presse
Fig. 32 : Découpage du transporteur à vis
3. Les pannes au niveau de chaque organe : Les pannes au niveau motoréducteur : Fuite d’huile Réchauffement de moteur Surchauffe anormale de motoréducteur Bruit l’humidité des pièces Les pannes au niveau de palier détérioration de joint usure de roulement Les pannes au niveau hélice : cassure hélice usure d’hélice
4. étude AMDEC :
Analyse des modes de défaillance de leurs
AMDEC machine
L’élément
fonction
Système : Vis d’Archimède Sous-système : palier, rotor, motoréduc Mode de défaillance cause effet
hélice
Faciliter le transport de sucre Motoréducte Entraîneme ur nt de la machine Arbre Transmettre le mouvement de rotation de l’arbre pignon à la couronne Roulement Guider en rotation
Palier
Guidage de l’arbre du moteur Trappe Entraîneme d’alimentatio nt de l’arbre n
Usure Déformation Dessoudage Echauffement moteur grillé Déformation Usure Flambage Désalignement Torsion
Corps étranger Charge grande
Blocage de Arrêt
Surcharge Colmatage de ventilateur Chocs Frottement Surcharge Vibration
Diminution vitesse
Endommagement Usure
Fatigue Vibration Manque de lubrification
Détérioration
Graisse insuffisant
Echauffement
Fig. 33 : AMDEC du transporteur à vis
surcharge
Mauvais fonctionnem Vibratio
Mauva fonctionne Vibrati Dégradatio rouleme Mauva guidag alignem vibration
5.
Les éléments critiquesdu transporteur à vis :
Element Criticité Palier et roulement 4 Moto-réducteur 9
Trappe alimentaire
-
Action à engager Graissage systématique Changement régulier des roulements. Vérification de la quantité d’huile. Changement de pignon et de vis sans fin. Remplacement des joints. Graissage Nettoyage du ventilateur. Changement du flasque.
6
surveillance périodique
Tab 15 : Les éléments critique du transporteur à vis Fig. 34 : Histogramme du TV
V. Transporteur à bande : 1. définition : Un transporteur à bande est composé d’une bande, mise en mouvement par un tambour de commande motorisé, et d’un rouleau de retour à son autre extrémité ainsi, à l’objet de transporter le sucre, et être acheminé vers les silos.
2. découpage fonctionnel : Transporteur à bande
Moto réducteur
Palier avec
Arbre creux
Rouleme nt
Rotor
Joints
Système anti retour
Manchon Tambour Arbre
Bande
Rouleaux Des boulons Détecteur de déport de la bande
Fig. 35 : Découpage de TB
3. Les pannes au niveau de chaque organe : Les pannes au niveau motoréducteur Fuite d’huile Surchauffe anormale de motoréducteur Bruit l’humidité des pièces Les pannes au niveau de palier avec roulement : détérioration des joints usure des roulements bruit (détérioration des roulements, des pignons) Les pannes au niveau de la bande Déchirure de la bande Déport de la bande Bruit des rouleaux
4. AMDECde la bande :
Analyse des modes de défaillance de leurs eff
AMDEC machine
L’élément
fonction
Système : transporteur bande Sous-système : bande, goulotte, palier, roulement, Mode de défaillance cause effet
Arbre
Transmettre le Déformation mouvement Usure de rotation Flambage Désalignement Palier et Guidage en Détérioration Roulement rotation Grippage Endommagement Usure
Bande
Joint Goulotte
Transfert du sucre vers l’élévateu r Assurer l’étanchéité Remplir la bande
Chocs Frottement Surcharge Vibration Graisse insuffisant Fatigue Manque de lubrification
Mauvais fonctionnem Vibration
Mauvais fonctionnem Dégradatio roulements
Usure, fissures Rupture, Allongement Dépôt, détention
Surcharge Corps étranger Fatigue Encrassement
Mauvaise synchronisa Arrêt bande
Usure Frottement Cassure
Fatigue
Echauffement
Pression de la trémie
visuelle
Motoréducte ur
Tambour
Entraîneme Echauffement moteur surcharge nt de la grillé machine
Guider la bande en rotation
Désalignement
Fig. 36 : AMDEC du TB
Vibration
Diminution vitesse
bruit
5. Les éléments critiques : Element Criticité Motoréducteur 9
Action à engager Changement régulier des roulements. Vérification de la quantité d’huile. Changement de pignon et de vis sans fin. Remplacement des joints. Graissage Nettoyage du ventilateur. Changement du flasque.
-
Bande
6
Changement en cas de détachement
tambour
6
Surveillance périodique
Tab 16 : Eléments critiques du TB
Histogramme des élements critiques Motoréducteur
29%
Bande
tambour
43%
29%
Fig. 37 : Histogramme de TB
Chapitre IV : Etablissement des plans de maintenance préventive et les actions d’améliorations
I.
les actions d’améliorations : 1. Les actions de La maintenance préventive d’élévateur à godets :
Vérifier que tous les godets sont bien serrés Vérifier qu’il ne reste rien à l’intérieur de la gaine : outils, matériaux de
construction, etc. Vérifier les jeux minimum Réglage définitif de la bavette dans la tête, il faut laisser un jeu entre la bavette et les godets de 10 à 15 mm qui peut se vérifier
pratiquement à l’épaisseur d’un doigt. Contrôler le niveau d’huile dans le réducteur. Contrôle des systèmes de sécurité en état de fonctionnement. Vérifier que la sangle est bien centrée sur les 2 poulies et qu’elle ne
frotte nulle part. Contrôler qu’il n’y ait aucun bruit dû à un frottement quelconque. Tension de la sangle pour éviter le glissement sur la poulie de
commande. Le branchement électrique devra être prévu pour un démarrage direct,
ceci dans le but de favoriser le Démarrage en charge (Triangle). Il faut arrêter l’élévateur à godets avec une temporisation par rapport à l’arrêt du circuit d’alimentation. Il faut fonctionner au débit prévu.
2. Les
actions
de
La
maintenance
préventive de
transporteur à chaine :
Vérifier Vérifier Vérifier Vérifier
construction, etc. Vérifier que la chaîne de transport est tendue normalement, sans
que les boulons des maillons raccords sont bien serrés que les boulons des racloirs sont bien bloqués le serrage des paliers qu’il ne reste rien à l’intérieur du coffre : outils, matériaux de
excès et dans le bon sens Vérifier que l’arbre creux de la station de commande soit bien aligné Contrôler que l’huile dans le réducteur est celle préconisée par le constructeur (Qualité et quantité) Vérifier avec l’électricien que le moteur tourne dans le bon sens Vérifier que les paliers sont bien graissés Vérifier la bonne tension d’alimentation.
Tendre à nouveau la chaîne avec les 2 vis situées sur le pied du
transporteur. Vérifier que la traction des 2flasques est bien parallèle. Vérifier le débit.
Il faut arrêter et redémarrer le transporteur à chaîne avec une temporisation par rapport à l’arrêt et à la mise en route des circuits d’alimentation
3.
Les
actions
de
La
maintenance
préventive de
transporteur à Vis :
Faire l’appoint en huile du réducteur. Graisser les supports intermédiaires. Faire un faible appoint de grasse aux roulements et à la butée. Vérifier qu’aucun corps étrange ne reste dans l’auget. Vérifier le sens de rotation : Démarrer par impulsion et observer que le rotor tourne dans le sens
indiqué sur le panneau about côté moteur. Si mauvais sens de rotation : faire intervenir un électricien pour
inverser le branchement électrique. Avant de remettre en route, que les roulements ne soient pas
excessivement desserrés. Vérifier l’échauffement des paliers Prendre l’intensité à l’alimentation du moteur, il ne doit pas y avoir de variation. S’il y a des variations, contrôler l’alignement du rotor,
contrôle r que aucune spire ne touche le fond de l’auget. Le branchement électrique devra être prévu pour un démarrage
direct, ceci dans le but de favoriser le démarrage en charge (Triangle). Lors d’un bourrage, vérifier qu’aucune spire n’est pliée ou cassée. Si possible, effectuer un démarrage progressif en faisant varier
l’intensité. Il faut arrêter la vis d’Archimède avec une temporisation par rapport
à l’arrêt du circuit d’alimentation pour permettre à la vis de se vider. Il faut fonctionner au débit prévu.
4. Les
actions
de
la
transporteur à bande :
maintenance
préventive
de
S’assurer que les raccordements électrique es et mécaniques sont bien
réalisés. S’assurer du blocage des boulons d’assemblage des différents éléments. Vérifier qu’il ne reste rien à l’intérieur du coffre : outils, matériaux de
construction, etc. Contrôler que les asservissements sont bien en fonctionnement. Contrôler que l’huile dans le réducteur est celle préconisée par le
constructeur (Qualité et quantité). Contrôler si le sens d’avance de la bande est correct. La bande du transporteur doit être centré sur le tambour de commande, sur le ou les tambours Le centrage de la bande s’effectue par orientation
des systèmes et doit se faire méthodiquement. Il est à noter que le bon fonctionnement du transporteur à bande et la stabilité de la bande transporteuse sont conditionnés par une alimentation
en produit régulière et bien centrée. Il faut arrêter et redémarrer le transporteur à chaîne avec une temporisation par rapport à l’arrêt et à la mise en route des circuits
II.
d’alimentation. Il faut fonctionner au débit prévu.
Les
plans
préventive :
de
la
maintenance
III.
Graissage/ Entretien palier 1. Lubrification à la graisse La lubrification à la graisse est recommandée pour les roulements utilisés avec des paliers. Pour permettre une lubrification efficace des roulements, ceux-ci disposent d’un trou percé et taraudé dans le chapeau de palier. Le trou est utilisé pour lubrifier les roulements sur rouleaux via la bague extérieure. (Figure : 1)
Fig.38 : Palier
Le palier comporte une bride intégrée qui guide le lubrifiant depuis le graisseur directement vers les éléments roulants afin de fournir une lubrification plus efficace
Fig.39 : bride du palier
Donc pour entretenir notre Palier y’en a deux deux methodes :
Permet un graissage à l’huile ou à la graisse Assure un graissage continu Disponible en 4 tailles : 30, 60, 125 et 250 ml Augmente la sécurité de fonctionnement de vos machines Réduit les coûts de main d’œuvre par rapport au graissage manuel Contient des lubrifiantes hautes performances pour une utilisation efficace du graisseur S’utilise pour la lubrification de paliers, roulements, etc. Offre un vaste choix de lubrifiants :
Fig.40 : Simalube
Réglage simple et variable (modification possible après la première mise en route, et même mise hors service temporaire) Facilement recyclable Rechargeable, donc économique et écologique Un large choix d’accessoires permet une installation facile, sûre et rapide, réglage simple.
Automatiquement avec SIMALUBE
FONCTIONNEMENT Après mise en route un gaz propulseur sera produit (par la cellule). Le dégagement de gaz génère une pression (max. 5 bar) qui provoque un mouvement du piston et ensuite une expulsion du lubrifiant.
manuellement avec une Pompe (Figure :4)
Peut être remplie de graisse par des pompes de remplissage / pompes à graisse et peut également intégrer des cartouches de graisse. La conception ergonomique, le tuyau flexible et les possibilités de montage du flexible en positions verticale et horizontale en facilitent l'utilisation. Utilisation facile : la pompe peut être actionnée d'une main Rechargement de graisse : à travers le raccord de graissage et l'évent avec pompe de remplissage ou pompe à Fig.41 : Pompe du graissage graisse Usage industriel : pression de fonctionnement jusqu'à 30 MPa Flexible de type hydraulique : peut-être incliné, peut être monté à l'horizontale et à la verticale sur la pompe Comme j’ai marque au début qu’il y a un trou sur le palier, il suffit de mettre l’embout de flexible sur ce dernier et actionnée sur le levier de la pompe pour injecter le lubrifiant àl’intérieur de palier. Voici un tableau récapitulatif qui résume la grande action pour graisser un palier :
Etape
Photo explicative
1- Nettoyer les côtés de trous graisseur puis l’ouvrir
2- l’embout de flexible de la pompe a graisse sur le trou
3- Actionné sur la
manivelle de pompe jusqu'à que ça vient dure à l’actionnée pour être sûr que vous avez bien graissé votre palier
4- Enlever le flexible et bien nettoyer le périmètre de trou avant le ferme
Tableau 17 : Méthode du graissage
2.Graissage des équipements Les équipements Transporteur a vis Transporteur a chaine Elévateur à Godets Bande
Quantité 50g 60g
Fréquence Semaine Semaine
Type de graisse SKF SKF
60g
Semaine
SKF
40g
Semaine
SKF
Tableau 18 : Planning de graissage des équipements
A propos de la lubrification de motoréducteur selon le volume et la quantité quand a choisi dois être convenable
Chapitre V :
Travaux effectué
I.
Description des Travaux : Suite à l’arrêt d’élévateur à godets à cause d’un arrachement d’un godet :
II.
La durée d’intervention : 2 jours Les dégâts : déformation de 25 godets Détérioration de 5 godets Déchirure de la bande élévatrice Décentrage de la bande Cisaillement de 40 boulons M10x40
Révision générale de l’élévateur à godets
Contrôle
des
paliers
et
tambours avec un remplacement de
4
roulements
usé Nettoyage la
de
gaine
d’élévateur
Remplacement attaches
et
élément
de
bande
défectueuses Dressage des godets déformé
Réglage
entre godets Vérifier la
jeu
distance entre la paroi et les godets
Graissage
et
lubrification
Tension bande Réglage jeu entre godets
Conclusion A propos de la maintenance qu’est exécuté à la COSUMAR, il y a des points satisfaisants, par exemple : graissage el lubrification systématique, et élaboration des rapports d’intervention sur les bandes (sous-traitance extérieure) mais il y a des équipements qui nécessitent une maintenance préventive concernant les vis transporteurs, les élévateurs à godets, et les transporteurs à chaine. NB : le problème de poussière qui persiste toujours et qui influe sur les équipements de mesure, et sur l’aspect de la station que nécessite une étude bien approfondie