L’importance des systèmes mécaniques des installations auxiliaires (BOP)

Les installations auxiliaires comprennent :

• l’air comprimé
• l’eau de service
• l’eau d’étanchéité des joints
• l’eau potable
• les systèmes CVCA
• les systèmes de refroidissement (eau, glycol, ...)
• la vapeur
• les systèmes de lubrification
• la distribution des carburants (diesel, mazout, gaz naturel, propane…)
• les mesures de détection et de protection contre les incendies
• l’alimentation en électricité
• l’éclairage et les prises électriques

Comme ces systèmes ne sont pas considérés comme des composants essentiels du circuit principal du procédé, ils agissent généralement en coulisse. Ils n'ont pratiquement pas d'effet sur la production, le rendement ou le profit et attirent par conséquent très peu l'attention jusqu'à ce que l'un d'eux tombe en panne.

De petits systèmes, mais d'importantes conséquences

Bien que les systèmes BOP semblent, à première vue, jouer un rôle minime et secondaire, leur conception, leur fonctionnement et leur fiabilité ont d'importantes conséquences sur l'ensemble de l'usine puisque chacun d'eux est généralement raccordé à plusieurs composants clés du procédé principal. Une défaillance d'un seul de ces systèmes BOP pourrait finir par entraîner l'arrêt d'un procédé essentiel ou même de toute l'usine. Voici quelques exemples courants :

• Une perte de refroidissement ou de CVCA peut provoquer une surchauffe des équipements essentiels du procédé, déclenchant des alarmes de haute température et éventuellement des arrêts d'urgence.
• Une perte d'air comprimé peut empêcher les vannes de régulation de moduler, interrompant le fonctionnement du circuit principal du procédé.
• Une absence ou une mauvaise qualité de lubrifiant ou un manque d’eau d'étanchéité finira par endommager les équipements rotatifs et les pompes, conduisant à des interruptions non planifiées ou à des arrêts prolongés afin d’effectuer l'entretien approprié.

Par ailleurs, les systèmes BOP desservent non seulement les équipements et systèmes de procédé principaux, mais ils interagissent également entre eux. Autrement dit, la panne d’un seul système BOP risque d’entraîner une réaction en chaîne, car elle va provoquer des pannes dans les autres systèmes, amplifiant ainsi les répercussions possibles sur les équipements de procédé principaux.

À titre d’exemple, une boucle de refroidissement est couramment utilisée pour maintenir la bonne température dans un compresseur d’air ou un système de lubrification. Une diminution de la capacité de refroidissement dans la boucle, par suite d’une panne de pompe ou d’un colmatage, finit par nuire aux systèmes de lubrification et d’air comprimé, entraînant une réaction en chaîne sur d’autres équipements de procédé que ceux desservis par la boucle.

Les schémas de tuyauterie et d'instrumentation (P&IDs) vous permettent de comprendre plus facilement comment les services généraux sont reliés aux équipements de procédé principaux, de manière à évaluer les conséquences possibles d’une panne de l’un de ces services. Une analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE) représente la première étape permettant de savoir où doivent porter les efforts visant à améliorer la fiabilité de l’usine.

Impacts potentiels

Si un arrêt d’usine imprévu représente la pire des situations possibles, les conséquences potentielles d’une panne d’équipement de système BOP sont à la fois nombreuses et diversifiées.

Sécurité

Certains systèmes, comme les systèmes de détection et de protection contre les incendies, doivent faire l’objet d’un entretien approprié pour bien fonctionner et protéger le personnel.

D’autres systèmes, comme la vapeur et les gaz comprimés, contiennent une importante quantité d’énergie (température et pression) qui pourrait être libérée de manière non contrôlée et dangereuse en cas de défaillance de certains composants.

Les systèmes de CVCA jouent un rôle déterminant en ce qui a trait à la sécurité et au confort en milieu de travail en régulant les niveaux de température et d'humidité, ainsi qu'en éliminant les particules dans l’air et les gaz dangereux.

Rendement et qualité

Comme les équipements du procédé principal doivent fonctionner dans les meilleures conditions possibles, ils ont besoin, à cet effet, du concours des systèmes BOP appropriés. Même si, par exemple, une température de lubrification ou une pression d'air comprimé inférieures aux valeurs optimales n'entraînent pas nécessairement l'arrêt des systèmes du procédé principal, elles risquent de réduire le rendement du procédé ou la qualité des produits.

Efficacité énergétique et récupération d’énergie

Le fonctionnement des systèmes BOP nécessite beaucoup d'énergie (le rendement d'un compresseur d'air n'est que d’environ 15 %); il est donc essentiel de concevoir et d'utiliser ces systèmes adéquatement afin de ne pas alourdir la facture énergétique.

Les boucles de refroidissement jouent aussi un rôle déterminant dans la réduction des charges de chauffage et de refroidissement dans une usine. Conçus et entretenus de façon de manière adéquate, les systèmes BOP fonctionnent efficacement et permettent ainsi de réduire substantiellement les coûts d'exploitation.

Temps et coûts d’entretien

Une conception, un fonctionnement et un entretien inadéquats contribuent à augmenter les coûts d'entretien (à la fois directs et indirects). Un équipement mal lubrifié ou dont la régulation de température est déficiente s’use plus vite, nécessite plus de temps et de ressources à entretenir et doit être remplacé prématurément.

Comment empêcher les systèmes BOP de nuire au bon fonctionnement de l'usine

Pour éviter que les systèmes BOP nuisent au bon fonctionnement de l'usine, il est important de les concevoir, de les entretenir, de les régler et de les mettre à niveau adéquatement.

Conception

En cours de conception des systèmes BOP, veiller à bien choisir les équipements, prévoir une redondance judicieuse de ces derniers ou dimensionner adéquatement les dispositifs de commande et de sécurité, assure une opération stable, efficace et sécuritaire de l'ensemble du procédé pendant une plus longue période. Les décisions prises à l’étape de la conception ont des répercussions minimales sur les coûts, car elles ne nécessitent pas de modifications coûteuses par la suite.

BBA possède une vaste expérience en conception de systèmes BOP de toutes sortes, et ce, dans divers secteurs, comme les usines industrielles, les centrales électriques et les installations minières. Notre équipe possède une longue expérience de mise en service et démarrage d’installations, ce qui lui permet d’en tirer de précieuses leçons qu’elle intègre à ses conceptions.

Entretien

Comme pour tout autre équipement mécanique, la prolongation de la durée de vie passe par un entretien adéquat et régulier. Chez BBA, les ingénieurs et les techniciens chargés des services sur le terrain peuvent faciliter l'élaboration d'une stratégie d'entretien applicable aux équipements et systèmes.

Réglage

Une mise en service complète de chacun des systèmes permettra de s’assurer que l'installation corresponde bien à la conception prévue et que le système fonctionne dans les limites des paramètres attendus. Les points d’opération des pompes, les points de consigne liés aux commandes ou à la sécurité et les boucles de régulation doivent faire l'objet d'un réglage minutieux.

Les techniciens et les ingénieurs de BBA passent en moyenne 30 % de leur temps sur le terrain à analyser et à régler ces systèmes. Nos connaissances sont autant pratiques que théoriques.

Mise à niveau

Avec le temps, les procédés se modifient et le rendement des systèmes se détériore. Les systèmes BOP doivent suivre la cadence et fournir en quantité ou en qualité les nouveaux services exigés. La corrélation entre procédé et systèmes BOP est loin d'être linéaire et doit par conséquent faire l'objet d'une évaluation au cas par cas.

BBA est en mesure d'effectuer sur place des relevés sur les systèmes en service, afin d'établir si une mise à niveau est nécessaire ou de détecter les causes des problèmes rencontrés par les clients sur leur systèmes BOP. Nos ingénieurs sont en mesure de proposer diverses solutions, soit pour corriger, améliorer ou remplacer un équipement ou un composant, en ne perdant jamais de vue le meilleur intérêt de nos clients.

Nous savons que ces systèmes n'arrivent pas en tête de vos priorités et c'est pourquoi nous sommes à votre service. Notre équipe peut contribuer à la gestion de vos systèmes BOP de sorte que vous puissiez exploiter votre usine sans qu’ils ne vous tracassent trop ! (ou presque).