SYSTÈME DE MANUTENTION DU MAZOUT : CONCEPTION ET DIFFÉRENTES CONSIDÉRATIONS

Last updated on novembre 2nd, 2022 at 02:57 pm

Le système de manutention du mazout joue un rôle essentiel dans le stockage et le transport du mazout.  Il inclut d’autres fonctions comme le mazoutage, le chargement/déchargement et le transfert.

 Les combustibles lourds tels que le mazout lourd (HFO), le mazout lourd à faible teneur en soufre (LSHS) et l’huile haute performance (HPS) sont généralement déchargés d’une barge, d’une installation côtière ou d’un navire-citerne. 

Comme certains mazouts ont une viscosité élevée, le chauffage est fait sur site au moyen d’un thermoplongeur électrique en ligne. Si la chaudière à vapeur du site est disponible, on utilise de la vapeur prélevée dans le collecteur de vapeur des services publics. 

Les mazouts lourds sont stockés dans les réservoirs de stockage avec des serpentins de réchauffeurs au plancher. Le chauffage de l’huile se fait par la vapeur qui passe à travers les serpentins au plancher. En l’absence de chaudières à vapeur, on utilise des thermoplongeurs en ligne ou à brides. Les thermoplongeurs électriques sont également utilisés pour réduire la viscosité des mazouts. 

Principaux composants du système

Un système typique de manutention du mazout se compose de stations de déchargement avec des pompes qui déchargent le mazout lourd dans les réservoirs de stockage. Un séparateur centrifuge sépare les boues des systèmes de pompage du mazout.  En général, une pompe centrifuge est montée sur un châssis pour transférer le combustible. Celui-ci passe par des filtres fins et une crépine pour éliminer davantage les contaminants.  Le transfert du combustible s’effectue depuis les réservoirs de stockage.pour répondre aux besoins immédiats du consommateur. Cela va des raffineries aux centrales électriques, en passant par d’autres installations industrielles. Unité de polissage ou de filtration du mazout et unité de chauffage (généralement de la vapeur provenant du collecteur de vapeur des services publics ou un thermoplongeur électrique de type réchauffeur d’huile en ligne).

Dans certaines zones où le temps est plus froid, un système de traçage thermique est nécessaire. Efficace pour la tuyauterie et les vannes, le système d’isolation thermique permet d’éviter les pertes de chaleur du combustible. Le système d’instrumentation comprend une jauge de niveau de mazout de type radar, un système de distribution d’énergie et un séparateur huile-eau pour éliminer toute condensation.

Parfois, le combustible est transféré du réservoir de stockage au réservoir journalier. Il peut devoir passer par une station de pressurisation du mazout avant d’être envoyé aux brûleurs pour la combustion. Les réservoirs journaliers ne sont pas obligatoires si les réservoirs de stockage sont proches des chaudières. 

Considérations relatives à la conception du système de manutention du mazout

Le réservoir de stockage en vrac peut être enterré ou en surface. Recevant le mazout par un raccord de remplissage, ce réservoir est équipé d’un système de surveillance du niveau et des fuites. L’élément de conception important suivant est l’unité de transfert de mazout duplex. Il s’agit de la disposition la plus courante pour les systèmes comportant deux pompes côte à côte. La première pompe est dimensionnée en fonction de la fonction complète du système et la deuxième pompe est une pompe de retard ou de secours. 

L’unité de polissage du mazout maintient la qualité de ce dernier et est plus qu’une simple unité de filtration. En effet, en plus d’éliminer les particules, il élimine également l’eau grâce à un séparateur. 

Pour le dimensionnement et la conception du système, le processus commence par la détermination de la quantité de mazout nécessaire dans l’ensemble du système. Cette quantité peut être déterminée par le code, les exigences en matière d’assurance pour les systèmes critiques, et les exigences du propriétaire ou de l’opérateur. L’étape suivante consiste à déterminer la taille des réservoirs journaliers qui se trouvent à proximité des générateurs ou des brûleurs dans le cas d’une chaudière. Après la détermination de la taille, une analyse de la fréquence de pompage aide à déterminer la taille des pompes. Celle-ci dépend de la rapidité avec laquelle nous devons faire circuler le combustible dans le système et du taux de consommation des générateurs en cas de charge de pointe. Les données de cette étape seront utilisées pour déterminer le taux de transfert du combustible qui déterminera la taille de la tuyauterie et des vannes du système.

Règles de dimensionnement des réservoirs :

Pour dimensionner le réservoir de stockage, il y a quelques facteurs à prendre en compte : 

Comme la quantité de combustible utilisable. Nous devons tenir compte de 10 % de l’espace vide, qui est la surface du réservoir. Il ne peut pas être rempli de mazout. Il faut également tenir compte de l’espace du tube de descente (c’est-à-dire le mazout au fond du réservoir qui ne peut pas être pompé par les pompes de transfert parce que le tube de descente se trouve à quelques mètres au-dessus du fond du réservoir).

La règle générale est d’environ 10 % de la capacité du réservoir. 

Habituellement, 5 % sont destinés aux essais et à la manipulation du carburant. Ainsi, le réservoir doit être dimensionné à un volume calculé x 125 % alors que la norme NFPA 110.5.5.2 demande maintenant 133 % de la durée de fonctionnement prévue. 

Règles de dimensionnement des pompes :

Pour dimensionner les pompes, nous devons envisager le scénario le plus défavorable. En supposant que les générateurs ou les brûleurs sont à pleine charge, à quelle vitesse le combustible doit se déplacer d’un point à l’autre du système et lorsque tous les générateurs fonctionnent.

Une pompe unique doit être dimensionnée de 2 à 3 fois le taux de combustion. Si une seule pompe alimente des réservoirs de plusieurs jours, le taux de combustion de tous les générateurs doit être pris en compte. Des limiteurs de débit peuvent être utilisés pour restreindre le débit dans un seul réservoir lorsque plusieurs réservoirs journaliers sont utilisés. Les pompes volumétriques ont l’avantage de fournir un débit constant même en cas de contre-pression. 

Système de polissage du mazout :

L’innovation dans l’unité de polissage du mazout. Il devient de plus en plus important au fil du temps. Les systèmes de plus grande taille sont de plus en plus courants, avec une plus grande capacité de stockage de mazout et du diesel à très faible teneur en soufre. Cela pose des problèmes de stockage à long terme. 

Le filtre à mazout élimine les gros contaminants tandis que le filtre primaire fournit la première couche de filtration, suivie d’une centrifugeuse. Celle-ci sépare les solides et l’eau et élimine 30 % des contaminants.  Le système de coalescence est également nécessaire pour éliminer les gouttelettes d’eau et faire coalescer les solides sur un déflecteur conique. Le filtrage final est assuré par le filtre à carburant de 2 microns.

Une autre partie commune de l’unité de polissage de carburant est le thermoplongeur électrique en ligne qui chauffe le mazout pour l’alimenter au point d’utilisation avec les températures requises. Parfois des thermoplongeurs électriques à bride sont également utilisés, installés dans les réservoirs de jour, tandis que pour les systèmes plus petits, le thermoplongeur fait partie de l’unité de polissage. 

Commandes du système à mazout

Le panneau de commande principal est situé près de l’unité de la pompe duplex, et il interagit avec les pompes, les détecteurs de fuites situés dans les réservoirs journaliers et les réservoirs de stockage, et les interrupteurs de niveau sur le réservoir journalier. 

Habituellement, les quatre réglages de l’interrupteur de niveau sont utilisés, c’est-à-dire bas, haut, pour mettre la pompe en marche et l’arrêter. Les systèmes de contrôle modernes ou les panneaux de contrôle numériques sont basés sur des commandes logiques programmables et des microprocesseurs. Ils peuvent gérer un grand nombre d’entrées-sorties, comme la détection des fuites dans les tuyauteries, les capteurs de niveau multiples sur les réservoirs principaux et journaliers, et gérer les alarmes et les événements. 

Pour les systèmes critiques, il est de plus en plus courant que le système de contrôle du mazout interagisse avec le système d’automatisation des bâtiments (SAB) ou le système de gestion des bâtiments (BMS).