Rapport de Stage Ocp [PDF]

Zitiervorschau

Première année du cycle d’ingénieurs

RAPPORT DE STAGE Thème Maintenance de l’équipement Préneutraliseur de la chaîne de production des engrais

Période du stage :

Juillet 2014

Lieu :

Atelier de production des engrais, Maroc Phosphore, site de Jorf Lasfar

Réalisé par :

HADDOU Zaid

Encadré par :

M. BASSIR Hakim

Année Universitaire : 2014 / 2015

Rapport de stage

SOMMAIRE Remerciement ……………………………………………………………… Introduction ………………………………………………………………... Partie I : Monographie du groupe OCP ………………………………….. 1- Présentation de l’entreprise ………………………………………… 2- Historique de l’OCP ………………………………………………… 3- Fiche technique de l’OCP ………………………………………….. 4- Activités de l’OCP ………………………………………………….. 5- L’environnement économique de l’OCP …………………………. 6- Les filiales intégrées dans la structure de l’OCP …………..…….. 7- Complexe industriel Maroc Phosphore …………………………… Port de Jorf Lasfar …………………………………………………. Partie II : Atelier de production des engrais et processus de fabrication 1- Introduction …………………………………..……………………. 2- Organigramme de l’atelier ………………………………………… 3- Processus de production des engrais ……………………………… 4- Equipements de l’unité de production ……………………………. Partie III : Etude de maintenance du PN (Préneutralisuer) …………….. IEtude AMDEC de l’équipement PN…………………………… 1- Analyse fonctionnelle …………………………………………… a- Analyse externe ………………………………………….. b- Analyse interne ………………………………………… c- Schéma technologique ……………………………………. 2- Analyse des modes de défaillance et leur criticité ……………… Tableau synthèse de l’étude AMDEC …………………………. IIEtude de qualité de l’agitateur du PN (Méthode des 5Whys)…. 1- Définition …………………………………..………………………… 2- Démarche …………………………………………………………… 3- Analyse de l’agitateur du PN ………………………………………. a- Arbre des causes possibles ……………………………………… b- Table des solutions proposées …………………………………… Conclusion ………………………………………………………………….. Abréviations ………………………………………………………………... Bibliographie ……………………………………………………………….. Webographie ………………………………………………………………..

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03 04 05 06 06 08 09 10 10 11 12 15 16 17 17 20 22 23 23 23 26 27 28 29 32 32 32 32 33 34 35 36 37 38

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Mes remerciements les plus sincères vont à tous ceux qui ont contribué d’une façon ou d’une autre à la réalisation et le succès de ce travail. Je tiens à remercier, dans un premier lieu, toute l’équipe pédagogique de l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts & Métiers de Meknès et les intervenants professionnels responsables de la formation Arts & Métiers. Je tiens à remercier également Monsieur BASSIR HAKIM pour son accueil et encadrement, pour l’aide précieuse et les conseils qu’il m’a prodigué au cours de mon travail avec une très grande sympathie, pour la confiance qu’il m’a accordé et pour le temps qu’il m’a consacré tout au long de mon stage, sachant répondre à toutes mes interrogations. Je tiens à remercier tout particulièrement et à témoigner toutes mes reconnaissances au personnel de l’atelier de production des engrais OCP pour la confiance qu’il m’a accordé, ainsi que sa coopération amicale d’une part, et professionnelle d’autre part. J’adresse mes remerciements également à Monsieur BRNHAMOU MABROUK le Directeur de l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts & Métiers, ainsi que tous les enseignants du cycle d’ingénieurs pour leur contribution à ma formation.

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INTRODUCTION

Les industries chimiques et parachimiques occupent une place importante dans l'industrie marocaine. Avec 32% de la population des établissements industriels, ces industries contribuent à 32% de la production industrielle, et à 33% du PIB industriel. Dans un contexte de globalisation croissante, et en tant que leader mondial sur le marché des phosphates et ses dérivés, l’OCP est un acteur majeur sur le marché international pour ces types d’industries, en extrayant, valorisant et commercialisant du phosphate et des produites phosphatés, notamment de l’acide phosphorique, et des engrais. La variété et la qualité des gisements de phosphate marocains sont parmi les meilleures au monde et assurent la richesse des produits formés. La stratégie commerciale de l’OCP est basée principalement sur le développement d’un portefeuille de produits innovants et de qualité qui peuvent être adaptés à divers sols et cultures. La grande capacité industrielle d’OCP, associée à son système de production flexible, assure une structure des coûts optimisée.

Le rapport du travail est décliné en trois parties :  La première partie sera consacrée à la présentation de l’Office Chérifien des Phosphates, ses missions et ses prospectives.  La deuxième partie sera focalisée sur l’atelier de production des engrais ainsi que toutes les étapes de production.  La troisième partie est une étude de maintenance de l’un des éléments primordiaux lors du procédé de production des engrais : le pré-neutraliseur.

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Partie I : Monographie du groupe OCP

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1- Présentation de l’entreprise Le Groupe OCP (Office chérifien des phosphates) est une société anonyme fondée en 1920 et domiciliée au Maroc. OCP S.A est le leader mondial des exportations de phosphates et produits dérivés, avec des activités couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur, allant de l’extraction de la roche de phosphate à la transformation chimique en acide phosphorique et différents engrais. OCP intervient dans tous les aspects de la création de valeur dans l’industrie des phosphates, de l’extraction du minerai jusqu'à la production des engrais, en passant par la fabrication de l'acide phosphorique.

2- Historique 1920 : création du groupe OCP ; 1921 : extraction du phosphates à Boujniba dans la zone de Khouribga le 1er Mars et l’exportation vers les marchés internationaux le 23 Juillet de la même année ; 1930 : ouverture du centre de Youssoufia ; 1931 : extraction du phosphate en souterrain à Youssoufia ; 1936 : 1er train de phosphate à partir de Youssoufia vers le port de Safi ; 1954 : démarrage des premières installations de séchage à Youssoufia ; 1955 : création de l’école de maîtrise à Boujniba ; 1961 : Mise en service de la première laverie à Khouribga ; 1965 : démarrage de la société Maroc Chimie à Safi de fabrication des dérivés phosphatés (acide phosphorique et engrais) ; 1981 : démarrage de Maroc Phosphore II ; 1986 : démarrage du site de Jorf Lasfar avec Maroc Phosphore III et IV ; 1988 : chargement du 1er navire de DAP à partir de Jorf Lasfar ; 1998 : création de l’usine EMAPHOS pour l’acide purifié ;

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Rapport de stage 1999 : création de l’usine IMASID pour la production de l’acide phosphorique ;

2000 : démarrage de l’unité de flottation de phosphate à Khouribga ;

2002 : Prise de participation dans le cadre d’une joint-venture groupe OCP / groupe BIRLA dans la société PPL en Inde ; 2008 : OCP devient une société anonyme ; Le logo OCP : Le logo du groupe OCP symbolise une dent de requin, fossile courant des phosphates marocains. Cette figure est produite 5 fois à l’identique rappelant, d’une part, l’étoile à 5 branches du drapeau national et, d’autre part, les destinations des produits de l’entreprise vers les 5 continents. L’ensemble est inscrit dans un cercle autour duquel sont disposés 2 épis croisés en arc de cercle, symboles de fertilité et de croissance.

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3- Fiche technique de l’OCP :

Date de création : 1920 ; Mise en place de la structure du groupe : Juillet 1975 ; Siège social : 2, rue Al-abtal, Hay Erraha, Casablanca, Maroc ; Directeur général : Mr. TERRAB Mostapha ; Secteur d’activité : Extraction, valorisation et commercialisation des phosphates et produits dérivées ; Effectifs : 22 677 dont 725 ingénieurs et équivalents ; Réserves du phosphates : ¾ des réserves mondiales ;

Sites de production : 

Phosphate : Khouribga, Benguerir, Youssoufia, Boukraâ, Laâyoune ;



Dérivés : Safi, Jorf Lasfar ;

Ports d’embarquements : Casablanca, Jorf Lasfar, safi, Laâyoune ; Production marchande de phosphate : 23 millions de tonnes ; Taux de valorisation en produits dérivées : 49.8% ; Chiffre d’affaire à l’export : 2.055 milliards de dollars ; Parts de marché international : 

Phosphate : 43.5% ;



Acide phosphorique : 47.2% ;



Engrais : 9.5%

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4- Activités de l’OCP : Le Groupe Office Chérifien des Phosphates (OCP) est spécialisé dans l’extraction, la valorisation et la commercialisation de phosphate et de produits dérivés. Chaque année, plus de 23 millions de tonnes de minerais sont extraites du sous-sol marocain qui recèle les trois-quarts des réserves mondiales. Principalement utilisé dans la fabrication des engrais, le phosphate provient des sites de Khouribga, Benguérir, Youssoufia et Boucraâ-Laâyoune. Selon les cas, le minerai subit une ou plusieurs opérations de traitement (criblage, séchage, calcination, flottation, enrichissement à sec…). Une fois traité, il est exporté tel quel ou bien livré aux industries chimiques du Groupe, à Jorf Lasfar ou à Safi, pour être transformé en produits dérivés commercialisables : acide phosphorique de base, acide phosphorique purifié, engrais solides. Premier exportateur mondial de phosphate sous toutes ses formes, le Groupe OCP écoule 95% de sa production en dehors des frontières nationales. Opérateur international, il rayonne sur les cinq continents de la planète et réalise un chiffre d’affaires annuel de 1,3 milliard de dollars. Moteur de l’économie nationale, le Groupe OCP joue pleinement son rôle d’entreprise citoyenne. Cette volonté se traduit par la promotion de nombreuses initiatives, notamment en faveur du développement régional et de la création d’entreprise. Dans un contexte de concurrence accrue, le Groupe OCP poursuit la politique de consolidation de ses positions traditionnelles et développe de nouveaux débouchés. Avec une exigence sans cesse réaffirmée : améliorer la qualité de ses produits tout en maintenant un niveau élevé en matière de sécurité et de protection de l’environnement.

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5- L’environnement économique de l’OCP : L’OCP occupe une place de leader que ce soit, à l’échelle nationale ou internationale. Il joue un rôle primordial sur le plan économique et social par la source de revenus qu’il présente et par le nombre d’agents qu’il emploie. Il faut marquer que le groupe OCP et ses filiales bénéficient de trois principaux privilèges qui sont comme suit :  Premier exportateur mondial du phosphate;  Premier exportateur mondial de l’acide phosphorique;  Premier exportateur mondial du phosphate sous toutes formes.

6- Les filiales intégrées dans la structure de l’OCP : Depuis 1975, l’ensemble des entités filiales de l’OCP est intégré sur le plan organisationnel, dans une structure de Groupe, appelée Groupe OCP et comprenant notamment, autour de l’OCP Maroc phosphore regroupant les usines de Maroc Chimie, et Maroc Phosphore à Safi et à Jorf lasfer, phosboucraâ (exploitation de phosphate à boucraa/ Laâyoune) et d’autres Sociétés filiales. Ainsi et dans le but de répondre aux besoins d’étude et de présentation liés à l’exploitation et au développement, le Groupe OCP dispose d’entités spécialisées, en particulier :  CERPHOS : (Centre d’Etudes des Recherches des phosphates minéraux), doté de laboratoires et d’unités d’essais pilotes.  SMESI :

(Société

Marocaine

des

Fertilisants),

dans

le

secteur

de

l’approvisionnement du pays en engrais phosphatés produits par le groupe OCP et d’impression. Cette Société est privatisée en partie. Déjà, 30% de son capital Social sont introduits en bourse.

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Rapport de stage  MARAPHOCEAN : Entreprise maritime spécialisée en particulier dans le transport d’acide phosphorique.  STAR : (Société de Transports et d’affrètements Réunis), travaillant dans le domaine du courtage des affrètements maritimes.  SOTREG : (Société de Transports Régionaux), chargée du transport du personnel du Groupe OCP. Par ailleurs, le groupe OCP a de la participation dans les sociétés CPMANAV (transport maritime), EMAPHOS, IMACID, et BUNGUE.

7- Complexe industriel Maroc Phosphore a- L’usine : L’usine Maroc Phosphore est constituée de quatre ateliers : Atelier sulfurique : comprend 6 lignes de production de capacité unitaire de 2300 t de monohydrate par jour. L’acide sulfurique H2SO4 est obtenu à partir de la combustion du soufre. Les réactions chimiques mises en jeu : S + O2  SO2 SO2 + ½ O2  SO3 SO3 + H2O  H2SO4 Atelier phosphorique : comprend 8 lignes de production d’acide phosphorique H3PO4 ou P2O5 (1t de H3PO4 = 0.725t de P2O5) ayant une capacité unitaire journalière de 500 tonnes, et 16 unités de concentration d’une capacité de 30 tonnes par jour. Réaction chimique : Ca10(PO4)6F2 + 10 H2SO4 + 10 H2O  6 H3PO4 + 10 CaSO4,xH2O + 2 HF x=0.5 (hémihydrate) et x=2 (dihydrate) Atelier engrais : il est composé de 7 lignes ayant une capacité unitaire de 60t/h d’engrais DAP, MAP et TSP. Ces engrais sont produits à partir de plusieurs substances : l’acide phosphorique, l’acide sulfurique, l’ammoniac … Atelier des utilités : comprend toutes sources énergétiques (électricité, vapeur, eau, air…).

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b- Les services fonctionnels : Le complexe comprend des services dits fonctionnels rattachés à la direction dont lesquels on trouve :  Service du personnel ;  Service comptabilité ;  Service d’étude et d’analyse ;  Service de contrôle et gestion ;  Services opérationnels constitués des services de production et de maintenance ; Ateliers et services annexes :  Les ateliers de maintenance électrique, mécanique, régulation et génie civil ;  Service d’hygiène et de sécurité et DCI (Défense Contre Incendie) ;  Médecine de travail et de soins ;  Laboratoire des analyses chimiques ;  Magasins de stockage de pièces de rechange et fourniture consommable ;  Service sociaux, économiques, et clubs ;  Service de formation et de perfectionnement ;

c- Le port de Jorf Lasfar : Le port de Jorf Lasfar est construit en 1974 et est mis en exploitation en 1982 pour permettre le développement régional et la décentralisation de l’économie nationale. Le Port est situé à 17Km au sud de la ville d’El Jadida et à 110Km au sud-ouest de la capitale économique du royaume. Il est considéré de nos jours comme le plus grand port minéralier de l’Afrique. Infrastructures portuaires : Un plan d’eau de 200 ha protégé par une digue principale de 3100 ml et une digue transversale de 1250 ml  Des terre-pleins d’une superficie de 110 ha  Un linéaire de quais extensible avec des postes d’accostage allant jusqu’à 420 ml et des tirants d’eau atteignant les 16 m hydro, permettant de recevoir des navires de 120.000 tonnes  Capacité de traitement du trafic : 25.000.000 tonnes  Magasins couverts : 6.600 m²  Entrepôts frigorifiques : 1.200 m²  Hangar de soufre : 5.760 m²

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Carte de Jorf Lasfar *Postes (quais) du port : Poste 1 : OCP ; Poste 2 : OCP - phosphates (vrac solide) ; Poste 3 : JLEC (charbon) ; Poste 4 & 5 : OCP - phosphate solide / liquide Poste 6 & 7 : OCP - soufre solide (tapis roulants), soufre liquide (paipes) ; Poste 8 & 9 : Agence Nationale des Ports (ANP) ; Poste 10 : SONASID + SODEP ; Poste 11, 12 & 13 : SODEP (ANP) ; Poste 14 : terminal polyvalent (ANP) ;

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Les installations suivantes sont implantées dans la zone réservée au groupe OCP au port :  Hangar de stockage de soufre solide ;  Unité de fusion, filtration de soufre ;  Le stockage du soufre liquide ;  Station de filtration et pompage d’eau de mer ;  Station d’ensachage des engrais destinés à l’exportation ; Les quais réservés à l’OCP permettent de :    

Décharger les bateaux de soufre à l’aide de 2 portiques ; Déporter l’ammoniac à l’aide d’un bras ; Charger le phosphate et les engrais à l’aide de 2 portiques ; Changer l’acide phosphorique à l’aide de quatre bras ;

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Partie II : Atelier de production des engrais et procédé de fabrication

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1- Introduction : Les engrais, sont des substances organiques ou minérales, souvent utilisées en mélanges, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à améliorer leur croissance, et à augmenter le rendement et la qualité des cultures sur la plupart des variétés de plantes. Les engrais font 2 grandes catégories : Engrais azotés : Matière première : gaz naturel + ammoniac Composés chimiques fabriqués :  Ammoniac NH3 ;  Urée CO(NH2)2 ;  Ammonitrate NH4NO3 ; Engrais phosphatés (objet de production de Maroc Phosphore) : Le minerai principal de production : Ca10(PO4)6F2 (roche de phosphate) ;

phosphates

calciques

Engrais simples :  Superphosphate normal (15 à 18 % de P2O5) ;  Superphosphate triple / TSP (46% de P2O5) ;  Superphosphate concentré ; Engrais binaires :  Phosphate d’ammonium diammoniaque (DAP) (NH4)2HPO4 ;  Phosphate d’ammonium monoammoniaque (MAP) NH4H2PO4 ; Les 2 derniers sont obtenus par neutralization de H3PO4 par NH3. Les formes les plus courantes des DAP et MAP sont :  DAP 18-46-0 (18% N, 46% P2O5, 0% H2O) ;  MAP 11-52-0 ;

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naturels

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2- Organigramme de l’atelier : Direction engrais IDJ/E

Division production IDJ/EP

Service nord IDJ/EP/N

Service sud IDJ/EP/S

Division maintenance IDJ/EM

Service bureau des méthodes IDJ/EM/B

Service mécanique IDJ/EM/M

Service électrique IDJ/EM/E

3- Processus de production des engrais: Etape 1 : c’est la neutralisation de l’acide phosphorique H2PO4(l) (dilué et concentré) par de l’ammoniac NH3(g) dans le pré-neutraliseur AM01, en ajoutant une quantité de l’acide sulfurique H3SO4. Réaction chimique : NH3(g) + (NH3) + H2PO4  (NH2)HPO4 + chaleur.

Etape 2 : consiste à transporter les cristaux issus du pré-neutraliseur vers le granulateur AM03 pour les transformer en grains, tout en ajoutant de l’ammoniac liquide depuis le stockage.

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Etape 3 : le séchage des grains par un sécheur AF02 à une température maximale de 101°C. L’alimentation thermique est assurée par combustion du fuel et de l’air ATM (transporté via les pompes AC05 et AC06) dans la chambre AF01. Les gaz dégagés sont envoyés au pré-laveur AD02 à travers un sécheur AS11.

Etape 4 : les grains sont ensuite transportés vers les cribles primaires puis secondaires AS01/02/03/04/05/06/07/08 (tamis vibratoires) pour pouvoir les trier. Seuls les grains de diamètre entre 2 et 4 mm sont acceptés, tandis que le reste passe via un broyeur AB01/02/03/04 (si la taille est supérieure à 4mm) puis se renvoit au granulateur. Si la taille des grains est inférieure à 2mm, le produit se chasse automatiquement vers le granulateur (à travers la ligne AT02) pour recommencer le procédé.

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Etape 5 : les grains récupérés sont transmis au refroidisseur AE02 (qui utilise de l’air ATM) pour baisser leur température à la température ambiante. Etape 6 : les grains passent ensuite dans un crible finisseur pour plus de précision de tri. Etape 7 : finalement, les grains passent dans un enrobeur AM04 où ils seront enrobés par de l’huile d’enrobage, et transportés ensuite vers le stockage. On note que les gaz contenant de l’ammoniac, des poussières et de la vapeur d’eau, et issus des réactions lors de toutes les étapes, sont pompés vers les unités d’assainissement et de levage à savoir les pré-laveurs AD01/02/03, le laveur final AD04 et la cheminée AD05 qui s’étale en ATM. Plusieurs liquides de lavage sont utilisés à savoir : les solutions de phosphate monoammonium dilué, de l’acide phosphorique et de l’eau pure. Les liaisons entre les différents équipements de l’unité de production sont assurées par des convoyeurs, des transporteurs à chaînes et des élévateurs à godets.

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4- Equipements de l’unité de production : L’unité de production des engrais contient les équipements suivants :

a. Viroles tournantes : granulateur, enrobeur, sécheur ; Granulateur : C’est un élément primordial dans la chaine de production. Il permet de granuler (transformer en grains) le produit engrais. Il est entraîné par un moteur, et un réducteur (pignon d’attaque + couronne dentée). Caractéristiques de fonctionnement :  Produit à granuler: DAP  Débit nominal produit traversant: 368T/h  Débit design: 462T/h  Vitesse de rotation : 8.7 tr/min ;  Sens de rotation: Inverse des aiguilles d'une montre (observateur face du granulateur)  Puissance moteur : 355Kw-ABB Enrobeur : C’est une virole tournante qui permet d’enrober le produit fini et l’arroser par du fueloil (huile d’enrobage) avant qu’il soit envoyé au stockage. Caractéristiques de fonctionnement :  Produit : Engrais phosphaté DAP-MAP  Granulométrie : 1 à 4mm  Humidité : 1.5%  Température : 50°C  Débit nominal : 90t/h  Enrobage : fuel oil Sécheur : Le sécheur est un cylindre tournant permettant le séchage à co-courant du produit, il est équipé de spires d’avancement du produit à son entrée et de pelles releveuses pour acheminer le produit vers la sortie et assurer un excellent contact entre le produit séché et les gaz chauds provenant de la chambre à combustion. A la sortie du sécheur les blocs de produit sont séparés par la cage d’écureuil et sont fractionnés dans l’emoteur B05. Il est équipé aussi de cinq marteaux frappeurs pour éviter l’encrassement de la première section de sécheur.

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Rapport de stage Caractéristiques d’utilisation :  Produit : Engrais phosphaté DAP-MAP et TSP  Humidité : 10% pour TSP et 3% pour DAP  Vitesse de rotation : 3.4 tr/min  Température : 101°C maxi  Débit nominal : 360t/h

b. Pompes ; Les pompes centrifuges sont des appareils destinés à déplacer les liquides. L’énergie transmise au liquide est essentiellement de l’énergie cinétique par l’intermédiaire d’un rotor. La pompe se compose essentiellement d’une roue clavetée sur un arbre, tournant à l’intérieur d’un corps. Le liquide est aspiré au centre du rotor, par une ouverture. Il reçoit une énergie cinétique et se trouve projeté dans un corps de pompe ou volute qui s’évase progressivement en spirale. Types : Pompes centrifuges, pompes volumétriques… Caractéristique techniques : dépendent lu type de la pompe :  Liquide de la pompe, Densité relative, Viscosité Cst, Température, Débit, Vitesse T/mn, Puissance KW, Accouplement…

c. Autres éléments : pré-neutraliseur, refroidisseur : Pré-neutraliseur : Il est le responsable de la neutralisation de l’acide phosphorique par de l’ammoniac (résultat : MAP) et de l’acide sulfurique (résultat : DAP). Il contient un agitateur à pales entraîné par une chaine cinématique (moteur, réducteur, accouplement, tourelle…). Une analyse fonctionnelle sera élaborée plus loin. Refroidisseur : C’est une composante hydraulique qui a pour but le refroidissement du produit fini issus des cribles primaires et secondaires. Il est alimenté par de l’air ATM qui est le responsable de refroidissement ainsi que l’entrainement des grains vers les tamis finisseurs.

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Partie III : Etude de la maintenance du pré-neutraliseur

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I-

Etude AMDEC de l’équipement PN :

AMDEC : Analyse des Modes de Défaillance, leur Effets et leur Criticité. Cette étude permet de prédire les pannes susceptibles d’affecter le fonctionnement d’un système et proposer des solutions préventives. Système étudié : pré-neutraliseur.

1- Analyse fonctionnelle : a- Analyse externe :

-

Besoin et validation du besoin : Le système est utilisé en industrie chimique ; Le système permet de mélanger des substances chimiques (neutralisation de l’acide phosphorique avec de l’ammoniac et l’acide sulfurique) ; Le système doit être à commande automatique (régulé industriellement) ; Le système doit maintenir l’agitation (sans arrêt) ;

-

Validation du besoin : Pourquoi le système existe-t-il ? Assurer l’homogénéisation des substances mélangées ; Diminuer les risques d’accidents pour les opérateurs ; Garantir un certain rythme de travail (cadence de production) ; Diminuer le coût de production grâce à l’automatisation ;

-

Diagramme bête à cornes : Substances chimiques (H3PO4+NH3+H2SO4)

Unité de production des engrais

Agitateur

Mélanger et homogénéiser les substances chimiques

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Diagramme Pieuvre : Tableau fonctionnel : fonctionnement normal et anormal Fonction FP FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 FC7 FC8

Description Neutraliser H3PO4 par NH3 et H2SO4 S’adapter à l’utilisateur (commande/maintenance) Utiliser l’énergie du secteur (E. électrique) Résister aux agressions environnementales Respecter les normes de sécurité Garantir la continuité du procédé Arrêter la production en cas de danger ou dysfonctionnement de l’une des composantes Assurer la sécurité de l’opérateur de maintenance Permettre l’utilisation des pièces de rechange

Diagramme :

Environnement

H3PO4/NH3/H2SO4 FC3

Unité Prod.

FP

Arrêt Urg.

Maintenance FC6

PN

FC8 FC5

FC7 FC4

FC2 FC1

Energie Opérateur

Alim. Secours Sécurité

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Rapport de stage

Diagramme SADT (Structured analysis & Design Technique) :

W

E

C

R

E

S’

PN AM01 (NVL) A-0

Energie

Commande

CA

DF

VA S

Granulateur AM03 A-0

 W (alimentation) : énergie électrique (motoréducteur) ;  C (configuration) : programme de neutralisation (caractéristiques physicochimiques des substances, étapes du procédé…) ;  R (réglage) : consignes des caractéristiques (régulation de température, pression, concentration…) ;  E (exploitation) : marche/arrêt (automatisation) ;  DF (dispositif de la Fonction) : Mélangeur / PN ;  VA (Valeur Ajoutée) : cristallisation des substances chimiques (formation d’engrais initial) ;  S (Sortie) : cristaux engrais ;  S’ : informations sur les grandeurs (régnantes et réglées) ;  E (entrée) : H3PO4(l), H2SO4(l), NH3(g) ;  CA : Commande des actionneurs (moteur, capteurs, vannes…) ;

-

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Rapport de stage

b- Analyse interne : Diagramme FAST (Function Analysis System Technique) :

FP

Assurer levmélange et l’homogénéisation

Arbre de guidage

Mobile (turbine/hélice)

Transformer l’E.Elect. à l’E. Méca.

Moteur électrique

Transmettre le mouvement de rotation

Accouplement (manchon à plateau)

Courroies

Engrenage

Guider en rotation

Roulements/paliers

FC1

Assurer la sécurité

FC2

Assurer la liaison au secteur

Garniture d’étanchéité

FC3

Résister à la corrosion

Revêtement

Arrêt Urg.

Disjoncteur

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FC5

Alim. Secours

Dispositifs secondaires

Schéma technologique du système :

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2- Analyse des Modes de Défaillance et leur Criticité : Définitions des sous-ensembles du système :  Sous ensemble moteur ;  Sous ensemble transmission ;  Sous ensemble réducteur ;  Sous ensemble tourelle / embase ;  Sous ensemble arbre supérieur ;  Sous ensemble arbre inférieur et mobile ; Définition des critères : Les critères ci-après répondent à une AMDEC de type machine orientée maintenance : La gravité G :  note 1 : arrêt production inférieur à 1 heure  note 2 : arrêt production inférieur à 4 heures  note 3 : arrêt production inférieur à 1 jour  note 4 : arrêt production supérieur à 1 jour La fréquence F :  note 1 : moins d'une fois par an  note 2 : moins d'une fois par mois  note 3 : moins d'une fois par semaine  note 4 : plus d'une fois par semaine La non-détection N :  note 1 : détection efficace permettant une action préventive  note 2 : système présentant des risques de non-détection dans certains cas  note 3 : système de détection peu fiable  note 4 : aucune détection La criticité est définie par : 𝐶 = 𝐺 × 𝐹 × 𝑁. On fixe le seuil de criticité à la note 9.

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Rapport de stage

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Rapport de stage

Tableau synthèse de l’étude AMDEC du PN

Fonction Agiter et homogénéiser les substances chimiques mises en jeu

Utiliser l’énergie électrique

Sousensemble Arbre inférieur

Moteur électrique

Mode de défaillance Rupture fragile (création et propagation des fissures)

Décrochage du moteur

Cause Corrosion par piqures causée par les substances mises en jeu Concentration de contraintes au niveau de la bride et du disque déflecteur (changement de section) Contraintes de cisaillement causées par un arrêt brusque Mauvais équilibrage du mobile d’agitation (fatigue) Excès de charge Chute de tension (causée par l’alimentation)

Effet

G

F

D

C

4

1

3

12

Aucune

4

1

4

16

Aucune

4

1

4

16

Aucune

4

1

1

4

Vibrations

Arrêt du PN 1 Ralentissement 1 du cycle

1 2

2 2

2 4

Aucune Visuel

Arrêt du PN

30

Détection

Action (préventive) Revêtement

Soudage adéquat (relaxation des contraintes)

Inspection périodique

Alimentation de secours

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Transmettre le mouvement de rotation

Guider l’arbre en rotation

Embase

Tourelle

Rupture des boulons du plateau de l’accouplement Bruit et apparitions de vibrations de l’accouplement Détérioration de l’étanchéité

Usure des surfaces des paliers

Fissure et grippage de la bague des paliers

Erreur d’alignement Matage des vis de fixation

Rupture de l’arbre de guidage

4

1

4

16

Desserrage des vis ou fixation insuffisante

Fonctionnemen 1 t mauvais

2

2

4

Mauvais montage Ecrasement des joints Fissuration due à la corrosion sous contraintes Poussière

Mal fonctionnement de la chaîne cinématique L’arbre est mal guidé

3 2 3

1 1 1

2 2 2

6 4 6

Visuel

1

3

1

3

Visuel

1

2

4

8

Visuel

1

2

3

6

Bruit

1

2

4

8

Lubrification insuffisante ou inadéquate Accélération des rouleaux lors de l’entré dans la zone chargée Présence d’humidité ou de substances corrosives

3

1

1

3

31

Visuel

Vérification avant chaque cycle Contrôle périodique

Aucune Contrôle cyclique d’étanchéité Amélioration de lubrification Réduire le jeu interne Améliorer l’étanchéité

Rapport de stage

Transmettre mouvement

Réducteur

Courroies Arbre supérieur

Bride

Protéger le PN

Châssis du PN

Apparition des rides

Faibles vitesses de glissement

Bruit / vibrations

1

2

4

8

Rupture des dents

Fatigue des dents causée par une longue durée de fonctionnement Long cycle de travail

Arrêt du PN

4

1

4

16 Bruit

Arrêt du PN

3

3

2

18 Visuel

Couple de démarrage élevé (matage)

Arrêt du PN

4

1

4

16 Visuel

Corrosion dus aux produits mis en jeu et à l’environnement

Risque d’éclatement

4

1

1

4

Dégradation des courroies Rupture des boulons d’assemblage Usure du châssis

32

Bruit

visuel

Respecter la Durée de Vie à un coeff prêt