Etude Et Renovation Du Circuit d Eau de Lutte Contre l Incendie Au Sein de La Centrale a Turbines a Gaz TAG de Tetouan

Ecole Nationale de l’Industrie Minérale (ENIM)

Rabat

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté

En vue de l’obtention du titre :

INGENIEUR D’ETAT

Par :

Najoua AKNIN (MGI) & Mohammed CHRIATT (ELM)

Etude et rénovation du circuit d’eau de lutte

contre l'incendie au sein de la centrale à

Turbines A Gaz (TAG) de Tétouan

M. ZAOUI Président du jury (ENIM)

M. ELAZEHARI & M. HAMIDI Directeurs du projet (ENIM)

M. CHAKI Parrain industriel (ONE)

M. OUAZZANI Membre du jury (ENIM)

Mme. BENMILOUD Membre du jury (ENIM)

Année universitaire 2010 - 2011

Sujet :

Jury :

« Jetez un regard sur le monde civilisé, inspirez-vous de ses sciences et suivez la voie

déjà tracée par des hommes qui ont formé la civilisation moderne en faisant appel pour y

parvenir aux savants et aux techniciens des pays amis en particulier au français épris de cette

liberté qui a conduit le pays vers la prospérité et le progrès. »

Roi Hassan II, Discours historique de Tanger du 10/04/1947

Management Industriel / Electromécanique Page i

Remerciements

Il nous est de tout honneur aujourd’hui de nous acquitter d’une dette de

reconnaissance envers toutes les personnes, ayant contribué de près ou de loin

à la réussite de ce travail.

A cet égard, nous tenons à remercier notre encadrant professionnel M. Hamid

CHAKI, Chef de la centrale thermique à TAG de Tétouan, pour ses conseils

précieux, sa disponibilité et son intérêt manifesté à ce projet.

C’est l’occasion pour nous de remercier pareillement tout le personnel de la

centrale, pour la bienveillance et la cordialité de leur accueil ainsi que leur soutien.

Nos remerciements les plus sincères vont à nos chers professeurs M. Amine ELAZEHARI et M. Youssef HAMIDI, nos professeurs encadrants à l’ENIM, pour

les directives pertinentes qu’ils nous ont prodiguées, pour leur encadrement clairvoyant et pour leur assistance dans toutes les étapes de rédaction de ce

rapport.

Nos remerciements s’adressent également aux honorables membres du jury

ayant accepté d’examiner notre modeste travail et de siéger à sa soutenance.

Notre grande estime va finalement à tout le corps professoral de l’École

Nationale de l’Industrie Minérale, pour leur formation prodigieuse et pour l’effort monumental qu’ils ont consenti afin de faire de nous des Enimistes

dignes de ce nom.

Management Industriel / Electromécanique Page ii

Résumé

La centrale à turbine à gaz de Tétouan est une centrale de production

d’énergie électrique à base de Fuel. Cette centrale située de 10 km de Tétouan

a une puissance installée de 140 MW. Elle est classée au Royaume, parmi les

sites de secours de production d’électricité.

Ce présent projet de fin d’étude, consiste à faire une étude et rénovation du

circuit anti-incendie à eau en tenant compte d’augmentation de capacité de

stockage Gas-oil qui s’élèvera à 2000 m3 en fin 2011.

En premier lieu, une application de l’analyse préliminaire des risques a été effectuée pour proposer les mesures d’atténuation des risques d’incendie et

déterminer les zones critiques. Ces zones sont prises en compte dans le

redimensionnement du circuit qui est présenté dans un second lieu. Enfin, une étude économique a été effectuée.

Management Industriel / Electromécanique Page iii

Abstract

The gas turbine power plant in Tetouan is a central power generation based on

Fuel. This plant located 10 km from Tetouan has an installed power 140 MW. It

is classified in the Kingdom among the sites emergency power generation.

This project is to examine and renovate the anti-fire water circuit considering

an increase in storage capacity Diesel which will amount to 2000 m3 in late

2011.

First, an application of the preliminary risk analysis was conducted to propose

measures to mitigate fire hazards and identify critical areas. Those areas are considered in resizing of anti-fire circuit, which is presented in a second.

Finally, an economic study was performed.

Management Industriel / Electromécanique Page iv

Liste des abréviations

APR: Analyse Préliminaire des Risques

DN: Diamètre Nominale

ECS: Equipement de Contrôle et de Signalisation

EPI: Equipement de Protection des Individus

Fig: Figure

GTA: Groupe Turbo-Alternateurs

Hg: Hauteur géométrique

Hmt: Hauteur manométrique totale

HT: Hors Taxe

JLEC: JORF LASFAR ENERGY COMPANY

NPSH: NET Positive Suction Head

ONE: Office National d’Electricité

ONEP: Office National d’Eau Potable

Pasp: Pression d’aspiration

Pv: Pression de Vapeur saturante

RIA: Robinet d’Incendie Armé

STEP: Station de Transfert d’Energie par Pompage

TAG: Turbine A GAZ

TTC: Toutes Taxes Comprises

Management Industriel / Electromécanique Page v

Liste des figures Fig 1. 1: Organigramme de l'ONE ...................................................................................................... 7 Fig 1. 2: Plan d'accès de la centrale à TAG de Tétouan ................................................................ 8 Fig 1. 3: Organigramme de la Centrale à TAG de Tétouan ........................................................... 9 Fig 1. 4: Réservoir d’eau brute de 3500 m3 ................................................................................... 10 Fig 1. 5: Schéma simplifié d’une chaîne de déminéralisation d’eau ........................................... 11 Fig 1. 6: Plan de parc de stockage de combustibles .................................................................... 12 Fig 1. 7: Coupe descriptive d'un groupe à TAG ............................................................................. 13 Fig 2.1: Diagramme de Gant du projet ............................................................................................ 17 Fig 2. 2: Diagramme Ishikawa pour les origines de dégradation du système anti-incendie ... 18 Fig 2. 3: Plan de la centrale TAG de Tétouan ................................................................................ 19

Fig 2. 4: Schéma simplifié des étapes d'analyse des risques ....................................... 20 Fig 2. 5: Diagramme de méthodologie de dimensionnement du réseau hydraulique.............. 24 Fig 3. 1: Grafcet simplifié de commande du système de pompage ............................................ 27 Fig 4. 1: Les six zones de la centrale à TAG de Tétouan ............................................................ 33 Fig 5. 1: Plan d'implantation de réseau hydraulique ..................................................................... 58 Fig 5. 2: Refroidissement de parc citerne ....................................................................................... 58

Fig 5. 3: Refroidissement et extinction d'incendie au parc citerne ............................. 59 Fig 5. 4: Refroidissement de nouveau réservoir Gas-oil .............................................................. 60 Fig 5. 5: Refroidissement et extinction du nouveau réservoir ...................................................... 61 Fig 5. 6: Extinction de feu au niveau de groupe turbo-alternateur .............................................. 62 Fig 5. 7: Extinction de feu au niveau de poste traitement Fuel ................................................... 63

Management Industriel / Electromécanique Page vi

Liste des tableaux Tab 1. 1: Parc de production de l'ONE à fin 2009 ........................................................................... 4 Tab 2. 1: Exemple de tableau de type APR [2] .............................................................................. 21 Tab 4. 1: Scénarios d'incendies liés à la zone 1, dépotage Combustibles ................................ 36 Tab 4. 2: Scénarios d'incendies liés à la zone 2, stockage Combustibles ................................ 36 Tab 4. 3: Scénarios d'incendies liés à la zone 3, Chaudières et ses auxiliaires ...................... 37 Tab 4. 4: Scénarios d'incendies liés à la zone 4, traitement Fuel ............................................... 37 Tab 4. 5: Scénarios d'incendies liés à la zone 5, Groupes Turbo-Alternateurs ........................ 38 Tab 4. 6: Scénarios d'incendies liés à la zone 6, ateliers et locaux annexes ........................... 40 Tab 4. 7: Echelle de cotation de la fréquence ................................................................................ 41 Tab 4. 8: Echelle de cotation de gravité d'incendie ....................................................................... 42 Tab 4. 9: Evaluation des risques d'incendie ................................................................................... 43 Tab 4. 10: Matrice de criticité [3] ...................................................................................................... 47 Tab 4. 11: Matrice de criticité ............................................................................................................ 49

Tab 5. 1: Coefficients de Rugosité pour des Tuyaux Neufs [5] ................................................... 56 Tab 5. 2: Coefficient émetteur pour chaque type d'appareillage émetteur d'eau ..................... 57

Tab 5. 3: Tableau de caractéristiques des conduites ....................................................... 64 Tab 5. 4: Tableau de pression consigne vannes ........................................................................... 64 Tab 6. 1: Estimation de prix des conduites du circuit hydraulique anti-incendie ...................... 66

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Table des matières

Remerciements _____________________________________________________________ i

Résumé ___________________________________________________________________ ii

Abstract __________________________________________________________________ iii

Liste des abréviations _______________________________________________________ iv

Liste des figures ____________________________________________________________ v

Liste des tableaux __________________________________________________________ vi

Table des matières _________________________________________________________ vii

Introduction générale ________________________________________________________ 1

1. Présentation de l’organisme d’accueil _______________________________________ 4

1.1. Secteur d’électricité au Maroc _______________________________________________ 4 1.1.1. Aperçu sur l’ONE ______________________________________________________________ 4 1.1.2. Organigramme de l’ONE ________________________________________________________ 5 1.1.3. Evolution de la production d’électricité entre 2008 et 2009 ____________________________ 6

1.2. Présentation de la Centrale à TAG de Tétouan __________________________________ 6 1.2.1. Aperçu historique sur la centrale _________________________________________________ 6 1.2.2. Le site de la centrale ___________________________________________________________ 8 1.2.3. Organisation actuelle de la Centrale à TAG de Tétouan ________________________________ 8 1.2.4. Processus de production d’électricité à la centrale de Tétouan __________________________ 8

2. Problématique et méthodologie de travail __________________________________ 16

2.1. Problématique ___________________________________________________________ 16

2.2. Méthodologie de travail ___________________________________________________ 16 2.2.1. Diagramme de Gant ___________________________________________________________ 16 2.2.2. Diagnostic et analyse de l’existant _______________________________________________ 17 2.2.3. Dessin du plan de la centrale sur AutoCAD _________________________________________ 18 2.2.4. Préparation à l’analyse des risques _______________________________________________ 20 2.2.5. Processus d’application d’APR ___________________________________________________ 21 2.2.6. Etapes principales de redimensionnement du réseau hydraulique ______________________ 23

3. Analyse de l’existant ____________________________________________________ 26

3.1. Source d’eau de la centrale TAG _____________________________________________ 26

3.2. Système de pompage ______________________________________________________ 26 3.2.1. Généralités __________________________________________________________________ 26 3.2.2. Principe de fonctionnement ____________________________________________________ 26

3.3. Distribution d’eau ________________________________________________________ 27

3.4. Lutte contre l’incendie _____________________________________________________ 27 3.4.1. Fonctionnement du système anti-incendie _________________________________________ 27 3.4.2. Détection et signalisation [4] ____________________________________________________ 28 3.4.3. Réseau anti-incendie __________________________________________________________ 29

4. Application de l’Analyse Préliminaire des Risques ____________________________ 32

4.1. Objet d’Analyse du risque incendie __________________________________________ 32

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4.2. Analyse des risques _______________________________________________________ 32 4.2.1. Identification des scénarios d’incendie ____________________________________________ 32 4.2.2. Evaluation de risque incendie ___________________________________________________ 41

5. Redimensionnement et simulation du réseau hydraulique ______________________ 52

5.1. Etude théorique du système de pompage _____________________________________ 52 5.1.1. Pertes de charge _____________________________________________________________ 52 5.1.2. Calcul de pertes de charge ______________________________________________________ 52 5.1.3. Etude de cavitation des pompes haute pression ____________________________________ 53 5.1.4. Dimensionnement des pompes __________________________________________________ 54

5.2. Etude de Canalisations _____________________________________________________ 55 5.2.1. Généralités sur les canalisations _________________________________________________ 55 5.2.2. Paramètres intervenants dans le calcul hydraulique _________________________________ 55

5.3. Simulation du réseau anti-incendie __________________________________________ 56 5.3.1. Modélisation des émetteurs ____________________________________________________ 56 5.3.2. Contraintes de redimensionnement des canalisations enterrées _______________________ 57 5.3.3. Scénario critique de lutte contre l’incendie ________________________________________ 57 5.3.4. Résultats de la simulation ______________________________________________________ 64

6. Etude technico-économique du projet ______________________________________ 66

6.1. Objet de l’étude __________________________________________________________ 66

6.2. Estimation économique des prix de matériels __________________________________ 66

Conclusion générale ________________________________________________________ 67

Références ________________________________________________________________ 68

Annexes ___________________________________________________________________ i

Annexe 1 : Equipements d’extinction d’incendies à la centrale TAG ___________________ ii

Annexe 2 : Questionnaire pour estimation de la fréquence et gravité des incendie à la centrale TAG de Tétouan ____________________________________________________ iii

Annexe 3 : Diamètres Nominaux des conduites ___________________________________ x

Introduction générale

Management Industriel / Electromécanique Page 1


L'Office Nationale d’Electricité (ONE) donne une grande importance à

l'assurance de la continuité de service fourni à ses clients, en adoptant des

stratégies rigoureuses en matière de suivi et de contrôle des centres de production, réseaux de transport, et réseaux de distribution d’énergie

électrique; et ce, pour réduire le nombre d'incidents et optimiser le coût

d'exploitation.

Vu que l’économie du Royaume ne cesse de progresser, il est indispensable de

disposer de nouveaux moyens de production d’énergie électrique. Mise en

service aux années 70 avec deux turbines 20 MW, puis renforcée aux années

90 avec trois turbines 33 MW, la centrale à Turbines A Gaz (TAG) de Tétouan, peut couvrir actuellement une puissance de 140 MW. Cette énergie est

produite principalement à base de Fuel stocké dans des réservoirs, et véhiculé à travers des canalisations vers les groupes turbo-alternateurs.

Malheureusement, ce type d’installations est souvent prône à de graves incidents qui coûtent cher en vies humaines; tels que explosion, chute à une

hauteur, incendie etc. De ce fait, la prise de conscience en faveur des risques liés à ces incidents notamment à l’incendie, est devenue une préoccupation

réelle dans la centrale de Tétouan. Les extensions successives du site, ainsi

que le vieillissement de ses équipements ont rendu le système anti-incendie, destiné à la détection et l’extinction du feu, inadapté à la nouvelle structure. Ce qui exige alors une rénovation totale du système anti-incendie; surtout que

la centrale s’apprête à plusieurs projets de transformation.

Le présent Projet de Fin d’Etudes (PFE) vient donc dans cette perspective et a pour objectif de mettre au point des solutions pour remédier aux incidents

survenus sur la Centrale à TAG de Tétouan, et en particulier aux risques

d’incendie causant parfois un arrêt de production d’électricité. Ce travail consiste à étudier et redimensionner le circuit d’eau de lutte contre l’incendie,

afin d’assurer une protection maximale de personnels et des installations. Dans

cette optique, une démarche de travail a été adoptée, dont les étapes sont

explicitées dans les différents chapitres de ce mémoire.

Le premier chapitre est consacré à un aperçu général sur l’ONE ainsi qu’à une

présentation de la centrale à TAG de Tétouan et les étapes de production

d’énergie électrique. En deuxième lieu, la problématique à traiter et la méthodologie du travail à suivre sont présentées dans le deuxième chapitre.

Dans le troisième chapitre, le système anti-incendie, ses composants ainsi que

son principe de fonctionnement sont décrits de façon détaillée. Le quatrième chapitre, présente l’application de l'Analyse Préliminaire des Risques (APR),

afin de proposer des mesures d’atténuation du risque incendie.



Quant au cinquième chapitre, il développe la procédure de redimensionnement d’un nouveau circuit apparent de lutte contre l’incendie tenant compte des

résultats de l’APR. Finalement, le sixième et dernier chapitre met la lumière sur

la dimension économique du projet en détaillant une analyse des coûts.

1

Chapitre

RESUME DU PREMIER CHAPITRE

Ce chapitre présente, dans un premier temps, le secteur d’électricité au

Maroc en mettant l’accent sur l’organisme d’accueil (ONE) et ses différentes évolutions au cours de ces dernières années. La deuxième partie est consacrée

à la description de la centrale à TAG de Tétouan, son historique, son

organigramme, sa mission et son processus de fonctionnement.

Présentation de l’organisme d’accueil


1.1. Secteur d’électricité au Maroc

1.1.1. Aperçu sur l’ONE

Au cœur d'un service public stratégique et essentiel pour la compétitivité du

Maroc, l'Office National d'Electricité (ONE) est le leader de secteur électrique au Royaume. Créé en 1963, l’ONE est un établissement public à caractère

industriel et commercial, doté de la personnalité civile et de l'autonomie

financière, et placé sous la tutelle du Ministère d’énergie, des mines, d’eau et

d’environnement. Sa mission est de satisfaire la demande en électricité et de développer toute activité industrielle liée à l’énergie électrique. Avec 8 955

collaborateurs, l’ONE opère dans les trois métiers clés de secteur d’électricité:

la production, le transport et la distribution.

a. Production

En tant que producteur, l’ONE a la responsabilité de fournir sur tout le territoire national et à tout instant une énergie de qualité et à moindre coût possible. Il assure cette mission par les moyens de production qu’il exploite

directement, ainsi que par les ouvrages qu’il a confiés à des opérateurs privés dans le cadre des contrats de production concessionnelle. Celles-là incluent des

centrales thermiques à vapeur consommant Fuel ou charbon, des centrales

thermiques à turbine à gaz, des centrales thermiques diesel, des centrales

hydrauliques et des parcs de générateurs éoliens.

Le tableau 1.1 présente la puissance installée des principaux ouvrages de production d’énergie électrique dont dispose l'ONE, selon les différentes sources d’énergie et procédés de production; avec une puissance totale installée à fin 2009 dépassant les 6 000 MW.

Tab 1. 1: Parc de production de l'ONE à fin 2009

Centrales Puissance installée en MW

Usines hydrauliques 1 283,8

STEP 464

Centrales Thermiques (y compris JLEC) 4 158,7

Eolien 220,9

Total ONE 6 127,4

Au-delà de l’amélioration des ouvrages de son parc de production, l’ONE développe également de nouveaux moyens de production, notamment, les

énergies renouvelables. Dans cette perspective s’inscrit la deuxième édition

des assises nationales de l’énergie qui s’est déroulée le 31 Mai 2011 à Oujda,

placée sous le thème « Les énergies vertes, un élan pour le Maroc ». Ainsi,

l’installation d’une puissance additionnelle de 3 640 MW est prévue pour fin 2015, avec un investissement de près de 73 milliards de DH.



A l’horizon 2020, la stratégie énergétique nationale stipule que, 42 % de la capacité de production électrique installée soit d’origine renouvelable. En

outre, la mise en œuvre des plans de développement des énergies

renouvelables et de l’efficacité énergétique contribuera à la création de 50 000

postes de travail directs permanents, dont 12 000 dans le solaire et l’éolien .

b. Transport

Puisque l’électricité n’est généralement pas stockable, il est nécessaire de

gérer en continu le flux d’énergie entre les lieux de production et les clients. En

effet, les réseaux haute et très haute tension (couvrant l’ensemble du Royaume et reliés par les interconnexions régionales avec les réseaux algérien

et espagnol) sont au cœur du transport de l’électricité. Toutefois, l’ONE

poursuit le développement de ces réseaux pour plusieurs raisons, spécialement pour accroître la capacité et les économies d’échange avec les pays voisins et

pour renforcer la sécurité d’alimentation en énergie et la stabilité du réseau au

niveau national.

c. Distribution

A travers le métier de distributeur, l’ONE couvre des réseaux moyenne et basse tension de distribution sur le territoire national, hormis quelques

agglomérations urbaines qui sont gérées par des régies de distribution publiques ou des distributeurs privés. En outre, l’ONE a développé un effort

particulier en vue d’améliorer son infrastructure afin d’être toujours à même de

satisfaire sans délai et dans les meilleures conditions les demandes de ses clients.

1.1.2. Organigramme de l’ONE

L’ONE est organisé en quatre pôles d’activités opérationnelles, l’ensemble de ses activités est dirigé par la direction générale. Chaque pôle est divisé en des

directions centrales. En l’occurrence, le pôle industriel dirige les directions

centrales de transport, distribution et production. Cette dernière est à son tour, répartie à plusieurs directions d’exploitation telle que la direction d’exploitation

à TAG disposant de trois divisions d’exploitation notamment la division du

Nord. Le présent Projet de Fin d’Etudes intervient au niveau du service

d’exploitation Tanger-Tétouan, qui fait partie de cette division, et plus

précisément au sein de la centrale à TAG de Tétouan. Cette organisation de l’ONE est illustrée sur la figure 1.1.



1.1.3. Evolution de la production d’électricité entre 2008 et 2009

La production totale nationale d’énergie électrique a atteint 20 809,2 GWh en

2009 contre 20 307 GWh en 2008. Par conséquent, la production thermique

ONE a permis de satisfaire 19,4 % de l’appel d’énergie à fin décembre 2009 avec une production de 4 850 GWh, en diminution de 15,8 % par rapport à la

période homologue de l’année 2008. Ceci est dû principalement à la

participation de l’hydraulique dans la satisfaction de la demande nationale (11,8 % en 2009 contre 5,7 % en 2008).

En revanche, la production de la STEP durant l’année 2009 a été de 384 GWh

contre 444 GWh en 2008. Tandis que la production éolienne a atteint 391 GWh

en 2009 contre 298 GWh en 2008, ceci s’explique par la mise en service du parc éolien de Tanger (107 MW) en 2009. De ce fait, vu les fluctuations de la

consommation d’énergie électrique, il est nécessaire de disposer des centrales

telle que la centrale à TAG de Tétouan fonctionnant seulement dans les périodes de pics de consommation imprévisibles.

1.2. Présentation de la Centrale à TAG de

Tétouan

1.2.1. Aperçu historique sur la centrale

La province de Tétouan est dotée d’une centrale thermique à TAG d’une

puissance globale d’environ 140 MW. Celle-ci est composée de cinq groupes turbo-alternateurs et de leurs auxiliaires. Au début des années 70, la centrale à TAG de Tétouan a été mise en marche avec deux turbines à gaz d’une

puissance unitaire de 20 MW. A l’époque, la progression de la demande d’électricité était sensiblement supérieure aux prévisions. L’extension du site

de Tétouan est réalisée aux années 90 par l’installation de trois turbines à gaz d’une puissance unitaire de 33 MW.

La centrale à TAG de Tétouan s’étale sur une superficie de 5 hectares et a été

adoptée en raison de son court délai d’installation, de sa souplesse d’implantation et de ses charges d’exploitation relativement faibles. Surtout

que le carburant utilisé, Fuel n°2 traité, possède un coût de thermie

avantageux par rapport à celui du Gas-oil. S’ajoute à cela un avantage lié à la rapidité de démarrage, contrairement aux centrales conventionnelles à vapeur.

Toutefois, son rendement faible d’environ 35 % limite son utilisation directe

pour la production d'électricité. Par conséquent, la centrale de Tétouan

représente une unité de pointe et de secours pour couvrir des pics de

consommation inattendus et pour démarrer en cas de panne soudaine d’autres

unités de production.



Direction Générale

Pôle Finance et Commercial Pôle Industriel Pôle Développement Pôle Ressources

Direction Centrale Distribution

Direction Centrale Transport

Direction Centrale Production

Direction Exploitation Kenitra

Direction Exploitation Mohammedia

Direction Exploitation Turbines à Gaz

Direction Exploitation Renouvelables

Direction Exploitation Jerada

Division Technique Division Exploitation Nord

Division Exploitation Sud

Service Exploitation Tit Mellil

Service Exploitation Mohammedia

Service Maintenance Service Exploitation Tétouan -Tanger

Centrale TAG Tanger

Centrale TAG Tétouan

Fig 1. 1: Organigramme de l'ONE



1.2.2. Le site de la centrale

La centrale à TAG est située à environ 10 km de la ville de Tétouan, sur la

route secondaire reliant Tétouan à Ksar-Seghir; la figure 1.2 illustre le chemin

d’accès à la centrale. Le positionnement de la Centrale à cet endroit a été choisi pour plusieurs raisons. La proximité de l’Espagne qui permet d’assurer

l’interconnexion électrique Hispano-Marocain permet à la centrale de contribuer

au renforcement de la sécurité d’alimentation de la région et à son

développement industriel.

1.2.3. Organisation actuelle de la Centrale à TAG de Tétouan

La figure 1.3 illustre l'organigramme les différentes sections de la centrale

thermique à TAG de Tétouan sous le contrôle du chef de la centrale, lié directement au service sécurité. Chaque section est divisée à des services tels

que service ressources humaines, comptabilité, chimie etc.

1.2.4. Processus de production d’électricité à la centrale de Tétouan

La production d'énergie électrique dans la centrale à TAG de Tétouan, passe par une succession d'étapes de transformation d'énergie, allant de l'énergie

chimique, calorifique, mécanique et puis électrique.

Fig 1. 2: Plan d'accès de la centrale à TAG de Tétouan


Management Industriel / Electromécanique Page 9 ²

Service Sécurité

Section Appui et Gestion

Section Maintenance

Atelier Contrôle Commande

Atelier Electromécanique

Section Exploitation

Unités de Conduite (Quart N° 1 à 5)

Service Gestion Combustible

Service Chimie

Service RH

Service Achat et Logistique

Service Comptabilité

Fig 1. 3: Organigramme de la Centrale à TAG de Tétouan

Chef de la Centrale



a. Traitement d'eau

A la Centrale à TAG de Tétouan, l'eau joue un rôle primordial dans les

différents processus de production d'énergie électrique. En effet, cette matière

vitale est pompée dans deux puits situés à 2 km du site, et stockée dans un

réservoir d’eau brut de 3 500 m3.

Ce réservoir illustré sur la figure 1.4 possède un seuil de sécurité réservé pour

le circuit anti-incendie de 1 520 m3. Outre le refroidissement et lavage des

équipements, l’eau sert à conditionner les combustibles, alimenter les

chaudières, etc.

En revanche, cette eau contient des particules en suspension, du chlore libre, des substances organiques et des sels minéraux engendrant à haute

température des phénomènes néfastes au sein des installations, surtout la

corrosion aqueuse. Pour éviter ce phénomène, il est indispensable de disposer

d’une station de traitement d’eau.

Le poste de déminéralisation d’eau à la centrale thermique de Tétouan

comporte deux lignes de déminéralisation ayant les mêmes caractéristiques,

chaque ligne est composée d’un filtre à sables, d’un filtre à charbon actif, d’une

colonne cationique ainsi qu’une colonne anionique et une colonne mixte tel que

présenté sur la figure 1.5.

Fig 1. 4: Réservoir d’eau brute de 3500 m3



Dans un premier temps, l’eau brute est filtrée grâce à un filtre à sables, afin de

retenir les impuretés, le chlore libre Cl2 et les substances organiques. Ensuite,

le filtre à charbon actif prend la relève pour dégager les gaz dissouts dans

l’eau. Dans un second temps, la déminéralisation consiste en l’élimination

quasi-totale des sels minéraux contenus dans l’eau brute, cela comporte la mise en œuvre d’un échangeur de cation fortement acide et d’un échangeur

d’anion fortement basique. Quant à la colonne mixte, elle permet l’élimination des traces de sels qui résultent des micro-fuites cationiques et anioniques

pendant la déminéralisation.

b. Chauffage d’eau

Les deux chaudières auxiliaires de la Centrale à TAG de Tétouan, sont destinées à la production d’eau surchauffée pour le chauffage et le

conditionnement du Fuel brulé par les turbines. Chaque chaudière est munie d'un ballon permettant d’avoir un débit d’eau constant à l’entrée, cette eau est

chauffée à l’aide de six brûleurs à Fuel pulvérisé qui assurent le mélange

intime du combustible et de l'air de combustion, les gaz de la combustion sont aspirés par deux ventilateurs de tirage.

c. Dépotage et transfert de combustible

La centrale approvisionne Fuel lourd à son état brut et Gas-oil de la raffinerie

SAMIR de Mohammedia. Ces combustibles sont livrés par camions citernes de

30 tonnes, et les opérations de dépotage et de transfert s’effectuent à partir d’une station pompage. Celle-ci comprend les pompes et filtres nécessaires

ainsi que les dispositifs de chauffage et de régulation de pression

d’alimentation.

d. Stockage combustible

Le parc citerne présenté sur la figure 1.6 comprend deux réservoirs de Fuel lourd brut de 8 000 m3, un réservoir de Fuel traité de 4 000 m3 et deux

réservoirs de Fuel certifié de 100 m3. Quant au Gas-oil, il est stocké dans un

Eau Brute

Eau Déminéralisée

Fig 1. 5: Schéma simplifié d’une chaîne de déminéralisation d’eau



réservoir de 2 000 m3 à l’état brut et dans un réservoir de 500 m3 à l’état

traité.

e. Conditionnement de Fuel

Les opérations de dépotage ou de transfert du Fuel lourd s’effectuent à une température de 30 °C. D’autre part, son conditionnement s’effectue à 140 °C.

En effet le réchauffage du Fuel lourd s’effectue électriquement soit dans les

réservoirs de stockage soit au travers de réchauffeurs placés sur le parcours de canalisations tracées électriquement. Enfin, une partie des calories est

récupérée dans les échangeurs.

f. Traitement de Fuel lourd

Le Fuel brut contient une quantité considérable des sels minéraux et de

vanadium, ces éléments sont corrosifs à haute température, ce qui peut

entraîner la détérioration prématurée de la turbine et ses auxiliaires, d’où la nécessité de passer par une phase de traitement.

En effet, le traitement de Fuel lourd consiste d’abord à le réchauffer puis

l’émulsionner avec l’eau déminéralisée et un désémulsifiant permettant de

casser les liaisons chimiques qui relient le Fuel avec le Sodium et le Potassium.

Ensuite, le Fuel est mélangé avec l’eau à l’aide d’un mélangeur, les sels

minéraux réagissent avec l’eau et le mélange est canalisé vers un séparateur

tournant à une vitesse de rotation donnée. Et vu que l’eau et le Fuel ont des densités différentes, le Fuel est récupéré d’un côté et l’eau de l’autre côté du

séparateur, cette opération se fait deux fois pour décharger d’avantage le Fuel

des sels minéraux. Reste maintenant à augmenter le point de fusion du vanadium, pour enfin obtenir un Fuel traité qui est acheminé vers le réservoir

de Fuel traité de 4 000 m3.

Fuel Brut 8 000 m3

Gas-oil Brut 2 000 m3

Gas-oil Traité 500 m3

Fuel Traité 4 000 m3

Fuel Certifié 100 m3

Fig 1. 6: Plan de parc de stockage de combustibles



De la sorte, pour le bon fonctionnement du traitement, il est nécessaire d’effectuer des analyses de Fuel, notamment à la livraison du combustible, en

cours de traitement et dans le bac de certification. Toutes les analyses, y

compris celles à la livraison des combustibles, sont effectuées à partir

d’échantillons traités sur place dans l’analyseur.

g. Groupes turbo-alternateurs

Généralités i.

La centrale à TAG de Tétouan produit l’énergie électrique principalement à base de Fuel. Ce dernier ne peut être utilisé qu’après traitement. Par ailleurs, il

est nécessaire de respecter des séquences de démarrage des groupes, pour

enfin récupérer une puissance à la sortie des alternateurs. Le groupe à turbine

à gaz illustré sur la figure 1.7 est constitué de deux ensembles « package » et d’un compartiment de contrôle. Le package alternateur comprend trois

compartiments, le premier est réservé à l’alternateur, le second à son

réducteur et le troisième à son système d’excitation.

Le package turbine comprend deux compartiments, l’un réservé à la turbine, à

son compresseur et à son système de combustion. Le second compartiment comprend les accessoires de la turbine et notamment son diesel de démarrage,

les circuits d’huile et de refroidissement à eau, la vanne de transfert Fuel / Gas-oil ainsi que le réducteur. Quant au compartiment de contrôle, situé juste

après le compartiment du package turbine, il comprend tous les appareillages

nécessaires à l’information, la commande et l’automaticité de fonctionnement

du groupe turbo-alternateur.

Fig 1. 7: Coupe descriptive d'un groupe à TAG



Séquences de démarrage des groupes turbo-ii.alternateurs

Le groupe est démarré à l’aide d’un moteur diesel de lancement, à 850 tr/min.

La combustion de Gas-oil est lancée pour amorcer le système. Arrivant à 3 200

tr/min, le moteur est débrayé du groupe. A ce stade, seule la combustion du Gas-oil prend la relève pour entraîner la turbine jusqu’à atteindre une vitesse

de 5 120 tr/min. La turbine est accouplée à l’alternateur à l’aide d’un réducteur

de vitesse, pour fournir une tension réseaux à 50 Hz. A la sortie de

l’alternateur, une tension de 11 kV est élevée à 60 kV moyennant un transformateur principal.

Vérifiant les conditions de combustion de Fuel, le groupe continue à

fonctionner en régime permanant. Néanmoins, en cas d’incident sur le système d’alimentation en Fuel lourd, la turbine passe automatiquement au Gas-oil. Les

auxiliaires de la turbine sont alimentés par un transformateur de soutirage 11

kV/380 V placé en parallèle du transformateur principal.

Arrêt du groupe turbo-alternateur iii.

Quand le Fuel se refroidit, il se transforme en solide, cet état de matière

bouche les canalisations. C’est pour cette raison que le groupe est arrêté en brûlant le Gas-oil jusqu’à rinçage de l’ensemble des conduites.

h. Evacuation d’énergie

L’énergie produite par l’alternateur en 11 kV est transformée en 60 kV et évacuée à cette tension vers le poste 60/22 kV associé à l’usine. Ce poste est

lui-même raccordé, par une ligne 225/60 kV de Tanger.

2

Chapitre

RESUME DU DEUXIEME CHAPITRE

Ce présent chapitre est consacré à la présentation de la problématique et les

principales étapes de la démarche suivie au cours d’une analyse des risques incendies, ainsi que la méthodologie de calcul et redimensionnement de circuit

à eau anti-incendie.

Problématique et méthodologie de travail


2.1. Problématique

Pour assurer une protection maximale de tous ses agents et ses installations,

la centrale TAG se préoccupe de plus en plus de la sécurité contre l’incendie. Surtout que ces installations présentent un risque incendie important, vu que

les produits mis en œuvre sont inflammables (Fuel, Gas-oil, huile). Par

conséquent, la moindre erreur ou dysfonctionnement, peut mettre en danger la

centrale et même toute la région de Tétouan.

De ce fait, disposer d’un système anti-incendie destiné à la protection de la

centrale de Tétouan est indispensable. Ce système se charge de plusieurs

fonctions, particulièrement détecter et signaler le début d’incendies. Ces incendies peuvent se déclencher à l’intérieur des édifices à protéger ou en

proximité des endroits spécialement exposés aux risques d’incendie. Ce

système se charge également d’éliminer les petits ou moyens incendies avec des extincteurs mobiles et armoires muraux à hydrant. S’ajoute à cela, une

autre fonction liée à l’élimination des incendies à l’extérieur des édifices à l’aide d’armoires d’incendie et des appareillages fixes. Ces équipements d’extinction

d’incendies sont détaillés en annexe (1).

Au fur et à mesure que la centrale se développe, le système anti-incendie

devient progressivement inadapté à la nouvelle structure. Du moment que, des anomalies sont constatées au niveau du réseau hydraulique de lutte contre

l’incendie. Un suivi permanent et une adaptation des équipements de protection et du réseau enterré s’avèrent nécessaires mais difficiles. Une

rénovation du système anti-incendie alors s’impose.

Dans cette perspective, le présent PFE a pour objectif en premier lieu la gestion du risque relatif à l’incendie. En second lieu, le redimensionnement

d’un nouveau circuit hydraulique apparent, en conformité avec les normes

actuelles en matière de lutte contre l’incendie (règles APSAD).

2.2. Méthodologie de travail

2.2.1. Diagramme de Gant

Dans le but de réaliser un travail méthodique et dans les meilleurs délais, les

principales tâches liées à ce projet sont planifiées de façon optimale. D’où l’utilité de représenter graphiquement son avancement moyennant le

diagramme de Gant illustré sur la figure 2.1.



2.2.2. Diagnostic et analyse de l’existant

L’objet de cette étape est de mettre en lumière le périmètre de l’étude. Il s’agit

ici d’étaler le principe de fonctionnement de chaque sous-système du système

anti-incendie existant pour révéler ses points faibles. Au-delà de la source d’eau et la station de pompage, le système anti-incendie est scindé en deux

sous-systèmes principaux, l’un réservé à la détection et l’autre destiné à l’extinction.

A partir d’un état des lieux mené sur site, plusieurs défaillances ont été

observées au niveau du réseau hydraulique de lutte contre l’incendie, à savoir

les fuites d’eau suite à une dégradation des conduites, la fissuration des tuyauteries due à la corrosion, etc.

Le diagramme Ishikawa (causes-effets) présenté sur la figure 2.2 résume

l’ensemble des causes de dégradation du système anti-incendie liées aux 5M (Main d’œuvre, Matière, Machine, Méthode et Milieu).

Fig 2.1: Diagramme de Gant du projet



2.2.3. Dessin du plan de la centrale sur AutoCAD

Le découpage de la centrale TAG en zones permet de réaliser une analyse des risques incendie. Ainsi, le redimensionnement du réseau hydraulique se base la

connaissance de cheminement et longueurs des canalisations. Ceci nécessite d’effectuer des mesures sur site. Or, ce travail est difficile et peut s’étendre sur

une longue période. Par conséquent, il s’avère indispensable de travailler sur un plan de masse visualisant toute la centrale.

Sur la base d’un plan de masse existant sur papier, et après des vérifications

effectuées sur terrain, un plan de la centrale TAG est élaboré moyennant

AutoCAD, logiciel de dessin assisté par ordinateur. Ce plan muni d’une

légende, est illustré sur la figure 2.3.

Fig 2. 2: Diagramme Ishikawa pour les origines de dégradation du système anti-incendie



Fig 2. 3: Plan de la centrale TAG de Tétouan



2.2.4. Préparation à l’analyse des risques

a. Généralités

Le présent projet s’articule autour d’analyse des risques permettant d’établir des scénarios d’incendie résultant d’un évènement dangereux à partir des

informations disponibles. En plus, cette analyse consiste à déterminer la

fréquence et la gravité de ses conséquences sur les individus, les matériels et l'environnement. La figure 2.4 présente les différentes étapes d’analyse des

risques qui repose généralement sur la définition du périmètre traité,

l’identification de dangers et de scénarios de défaillance, l’estimation de

fréquences d'occurrence des scénarios et de degrés de gravité de leurs conséquences [2].

Fig 2. 4: Schéma simplifié des étapes d'analyse des risques

b. Constitution d’une équipe d’analyse

La mise en œuvre d’une analyse des risques, comme tout projet impliquant

des changements au sein de la centrale, nécessite le plus souvent la

contribution d'une équipe dédiée, responsable de la conduite de cette analyse.

Dans ce sens, la sélection des acteurs de l’équipe s’est basée sur l’ancienneté, l’expertise, la disponibilité et la nature du travail exercé par l’agent. Cette

équipe d’analyse comprend deux responsables de service maintenance, un

responsable d’exploitation, un responsable de service sécurité. Bien

évidemment l’intégration de ce comité ne peut être parvenue qu’avec

l’implication du chef de la centrale, car toute modification aux éléments de fonctionnement de la centrale ne peut aboutir sans l’accord, l’engagement et la

participation des dirigeants.

Définition du périmètre traité

Identification des scénarios de défaillance

Estimation de fréquence d'occurence des scénarios

Estimation de la gravité de leurs conséquences

Evaluation et maîtrise des risques



c. Choix de la démarche adoptée

Vu que le présent projet repose principalement de rénover le système anti-

incendie, il est fondamental de faire l'hypothèse de scénarios d'incendies et

d’en étudier les conséquences. Puis, selon la gravité de celles-ci, d’éliminer le risque, de prévoir des systèmes de protection ou de concevoir des plans de

protection adaptés. Les scénarios sont établis sur la base d'APR, puisque ce

type de démarche s'intègre souvent à la phase de conception et de

redimensionnement d’un système complexe existant.

2.2.5. Processus d’application d’APR

a. Principe de la méthode

L'APR a pour objectif d'identifier les risques des équipements dangereux tels que les équipements de stockage de carburant, les zones de réception-expédition, les réacteurs, les fournitures d’utilités etc. Elle consiste également

à définir des règles de conception et des procédures afin de maîtriser les situations dangereuses. Elle intervient au stade de la conception et doit être remise à jour dès qu'un nouveau matériel est ajouté ou dès la mise en place

d'un nouveau projet mais aussi lors du développement et de l'exploitation [2]. En collaboration avec l’équipe de pilotage, des mesures préventives ont été

choisies soigneusement afin d'éliminer ou de maîtriser les situations

dangereuses et les accidents générant des incendies potentiels.

b. Identification des risques

L'identification du risque d’incendie est une étape incontournable et constitue un préalable à l’évaluation de niveau du risque et la mise en place des

dispositions opérationnelles et techniques nécessaires au contrôle. Le but de cette partie est de présenter les risques internes et externes aux installations

de la centrale à TAG de Tétouan afin d'identifier les potentiels de dangers

détaillés dans le tableau 2.1.

Tab 2. 1: Exemple de tableau de type APR [2]

L'inventaire de ces potentiels de dangers permet de préparer les analyses de

risques. Cette identification ne peut être rentable sans le découpage de la

centrale en des zones les plus assujetties aux risques d’incendie. En premier

Sous

Système

Partie

dangereuse

Evénement

causant une S.D.

Situation

Dangereuse (S.D.)

Evénement

causant accident ou

incident

potentiel

Accident

ou incident

potentiel

Effets ou

conséquences



lieu, il s’agit de sélectionner les sous-systèmes ou les installations de chaque zone représentant une source de danger. En second lieu, il faut identifier les

parties dangereuses liées à chaque installation pour en relever l’évènement

causant une situation de danger. Pour cette situation de danger, toutes les

causes et les conséquences possibles, liées à l’incendie ou à un incident

potentiel, sont envisagées.

c. Estimation des risques

Cette étape consiste à quantifier les dangers identifiés dans l’étape précédente.

Deux paramètres sont utilisés pour estimer les risques d’incendies qui sont la fréquence d’occurrence de l’incendie et la gravité d’un sinistre. Cette dernière

peut être appréciée à partir des effets qu’il produit, elle traduit le coût des

pertes matérielles, humaines et environnementales. La mesure de la fréquence permet d'établir la possibilité d'occurrence d'un dysfonctionnement qui

déclenche l’incendie. Ainsi, il faut définir des niveaux de fréquence et de

gravité des risques et classer les risques selon les deux niveaux. La combinaison de la fréquence et gravité donne la criticité d’un risque.

Chaque paramètre doit être analysé à l’aide de toutes les informations disponibles; d’où la nécessité d’élaborer un questionnaire destiné à l’équipe

d’analyse des risques. Ce questionnaire détaillé en annexe (2), comprend tous les scénarios d’incendie relevés dans la partie précédente.

d. Hiérarchisation des risques

La hiérarchisation des risques d’incendie nécessite la construction de la matrice de criticité, devisée en zones déterminant l'acceptabilité du risque. Elle définit

les niveaux de priorités des risques qui nécessitent une action rapide et un renforcement des moyens de détection et d’extinction des incendies.

e. Acceptabilité des risques

L'acceptation du risque est une notion subjective. Elle dépend non seulement

des critères retenus pour l'évaluation des risques mais aussi du vécu des

personnes qui la définissent.

f. Maitrise des risques (protection, prévention)

La maîtrise de risque consiste à mettre en place un ensemble de barrières

techniques et opératoires qui empêche l'évolution d'un événement causant

l'incendie, ou bien d’empêcher sa propagation afin d'atténuer ses conséquences. Ainsi on peut deviser les actions à mener en action de

prévention et en action de protection. La première consiste à réduire le risque

en limitant la possibilité de réalisation d'un événement; elle regroupe donc

essentiellement les actions visant à diminuer la probabilité d'occurrence des

causes de cet événement (ou au mieux à exclure des causes). Cependant la deuxième, consiste à réduire le risque en limitant les conséquences d'un



événement une fois que celui-ci est initié; elle regroupe donc essentiellement les actions visant à diminuer les effets (au mieux à les annuler) en limitant la

propagation du flux de dangers.

2.2.6. Etapes principales de redimensionnement du réseau hydraulique

a. Choix de logiciel

La résolution à la main des problèmes hydrauliques est généralement compliquée lorsque le réseau est maillé. Or, ce maillage est nécessaire

pour assurer la disponibilité d’eau en cas d’isolation d’une partie

défaillante du réseau. Actuellement, il existe des outils informatiques

permettant de résoudre ce type de problème par des algorithmes itératifs, tels que Pipe Flow Expert, EPANET, etc. L’utilisation de ces logiciels

nécessite la saisie des données de tous les appareillages hydrauliques. A

savoir l’altitude, la pression et le débit demandé par chaque nœud, les courbes caractéristiques des pompes, ainsi que la rugosité et les diamètres de canalisations.

Malgré plusieurs essais effectués sur Pipe Flow Expert, la simulation n’est pas réussie. Car ce logiciel demande au moins trois points pour générer la

caractéristique de pompe. Malheureusement, ces caractéristiques ne sont

pas disponibles à la centrale TAG de Tétouan. Tandis que, un seul point

est suffisant pour générer la courbe de pompe sur EPANET. Ce dernier permet aussi de simuler des scénarios réels programmés au préalable.

Chose qui justifie le choix du logiciel EPANET pour le dimensionnement du réseau d’extinction d’incendie à eau. Ce dimensionnement se base sur la

détermination des scénarios critiques.

b. Implantation d’appareillages hydrauliques

A la suite des vérifications effectuées sur terrain, la position d’appareillages hydrauliques et le cheminement des canalisations sont

déterminés sur la base du plan de masse mis à l’échelle en arrière-plan du

logiciel EPANET.

c. Méthodologie de dimensionnement

Après avoir implanté tous les équipements hydrauliques, il est nécessaire de saisir les données citées précédemment dans le paragraphe (a). Or, le

dimensionnement du réseau hydraulique consiste à connaître le diamètre

de canalisations. Par conséquent, ce diamètre est estimé au début de la

simulation, et corrigé au fur et à mesure selon la vitesse d’écoulement

d’eau. La figure 2.5 illustre la démarche à suivre pour résoudre ce type de

problème.



Fig 2. 5: Diagramme de méthodologie de dimensionnement du réseau hydraulique

Implantation d’appareillages hydrauliques

Détermination de cheminement du réseau

Estimation de diamètre des canalisations

Vitesse modérée

Choix de diamètre normalisé

Non

Oui

3

Chapitre

RESUME DU TROISIEME CHAPITRE:

Ce chapitre est dédié à la description détaillée du système anti-incendie de la centrale à

TAG de Tétouan, en mettant le point sur le fonctionnement du système d’extinction hydraulique ainsi que le système de détection et de signalisation.

Analyse de l’existant


3.1. Source d’eau de la centrale TAG

L’eau est pompée dans deux puits situés à 2 km de la centrale, et stockée dans

un réservoir de 3500 m3, sauf en cas de sècheresse, ou quand la demande en énergie augmente, cette source devient insuffisante. Ainsi l’eau est exportée

par des citernes, ou parfois même, en accord avec les responsables de l’ONEP,

des installations sont mises en service pour soutirer l’eau du réseau de l’eau

potable.

Par ailleurs, une quantité Vs de 1520 m3 reste toujours au secours en cas

d’incendie. Par convention, elle est résultat de mise en marche de deux

pompes en parallèle pendant deux heures dans les conditions normales. Le

calcul de Vs est démontré par la formule (3.1).

⁄ (3.1)

3.2. Système de pompage

3.2.1. Généralités

En cas d’incendie, l’eau est véhiculée par l’intermédiaire d’un système de

pompage depuis le réservoir d’eau brut vers la zone présentant le danger, ce

système est constitué de deux pompes de pressurisation en cas de fuite, une pompe électrique principale, et deux pompes diesel pouvant travailler en cas d’absence d’énergie électrique, ce dernier cas est appelé Black Start

(démarrage sans couplage au réseau), et il est rarement rencontré dans la centrale.

3.2.2. Principe de fonctionnement

L’alimentation en eau est effectuée par l’électropompe et la première motopompe qui sont mises en marche automatiquement à cause de la

diminution de pression dans le réseau principal. En outre, si l’une de ces deux

pompes ne démarre pas, la deuxième motopompe est lancée pour assurer le débit demandé à la bonne pression. Par ailleurs, la mise en marche

automatique des pompes est commandée par des pressostats qui sont montés

sur le réseau principal. La figure 3.1 illustre le grafcet niveau 1 montrant les

pressions de commande du système anti-incendie.

Quant à la mise en marche manuelle du système, elle est assurée au moyen

des boutons poussoirs de commande placés dans le même bâtiment où le

système de pompage est installé, dans le poste transfert Fuel, dans les

chaudières, et par le tableau principal situé dans le local de commande.



3.3. Distribution d’eau

L’alimentation des installations de surpression d’incendie par eau est réalisée

au moyen d’un cercle principal de distribution, qui s’étend à l’extérieur des édifices. Cette conception de boucle d’alimentation, permet d’assurer la

quantité d’eau nécessaire pour éteindre le feu, même en cas de tranche défectueuse le long du cercle. Ladite tranche peut être isolée au moyen de

vannes manuelles, et l’eau est canalisée par des raccords aux appareillages de lutte contre l’incendie installés sur site.

3.4. Lutte contre l’incendie

3.4.1. Fonctionnement du système anti-incendie

En cas d’incendie, les détecteurs envoient un signal vers des équipements de

control et de signalisation, ces derniers permettent de localiser la zone qui

présente le danger et donnent l’information au responsable pour intervenir.

L’extinction du feu se fait à l’aide des extincteurs à poudre, des bouteilles de

CO2, et en ouvrant les vannes permettant de fournir la partie à arroser ou à

refroidir en quantité d’eau demandée, ce qui crée des dépressions dans le

circuit anti-incendie. Les pressostats détectent ces dépressions et mettent en

marche le système de pompage décrit ci-avant. Par ailleurs, si le danger

semble important, le responsable doit informer les sapeurs-pompiers, qui à

leur tour, arrivent au site après environ 15 min.

Fig 3. 1: Grafcet simplifié de commande du système de pompage



3.4.2. Détection et signalisation [4]

La détection d’incendie se fait à l’aide des détecteurs placés dans les locaux (détecteurs optiques de fumée, brise-glaces), aux endroits chauds (détecteurs

thermiques), à la circonférence des citernes (câbles thermo-fusible), et autour des transformateurs (Sprinklers).

a. Détecteurs optiques de fumée

Les détecteurs optiques de fumée se déclenchent au moment où le faisceau de

lumière existant dans le local s’atténue à cause de la dispersion de fumée au

long de la surface à surveiller.

b. Déclencheurs manuels d’alarme

Les déclencheurs manuels d’alarme sont appelés aussi « brise-glaces », se

déclenchent quand une personne casse la petite vitre du détecteur. Ils sont installés à proximité de l’opérateur, et ils sont remplacés par des nouveaux après une seule utilisation.

c. Détecteurs thermiques

Les détecteurs thermiques se déclenchent lorsque la température dépasse un

seuil préréglé par le constructeur. Ils sont généralement placés dans les

endroits où la température peut augmenter excessivement à cause du feu.

d. Câbles thermo-fusibles

Les câbles thermo-fusibles fondent lorsque la température dépasse un seuil préréglé par le constructeur et envoient un signal d’alarme vers les

Equipements de Contrôle et de Signalisation (ECS). Ils sont implantés le long de toutes les circonférences des citernes combustibles.

e. Sprinklers

Les sprinklers s’explosent quand la température dépasse un seuil préréglé par

le constructeur, et créent une dépression dans un circuit d’air comprimé sur

lequel ces détecteurs sont uniformément répartis, cette dépression est

détectée par des pressostats placés dans le circuit. D’autre part, les détecteurs

de pression envoient un signal de commande vers une électrovanne laissant passer l’eau vers les buses d’arrosage. Ce type de détecteur est installé près

des transformateurs principaux et des transformateurs de soutirage.

f. Pressostat

Les détecteurs de pression se déclenchent quand la pression chute dans le circuit d’eau ou d’air comprimé. Ces détecteurs sont placés prêt du système de



pompage pour assurer la mise en marche automatique, et prêt des électrovannes.

g. Equipement de contrôle et de signalisation

Afin de superviser l’ensemble des actions des équipements de lutte contre

l’incendie, il est nécessaire d’instaurer des équipements de contrôle et de signalisation. Ces ESC permettent de s’assurer du bon fonctionnement des

équipements de refroidissement et d’extinction du feu, que ce soit par injection

de mousse à l’intérieur des citernes, par arrosage avec l’eau, ou par CO2.

D’autre part, tous les signaux sont récupérés des détecteurs et acheminés vers ces centrales. Deux types de ces équipements sont à distinguer:

Centrale adressable i.

Ce sont des centrales où tous les détecteurs sont mis en série, et en cas d’incendie, une combinaison binaire est transmise vers la centrale, tout en

sachant exactement l’endroit présentant le danger. En générale ce type d’ECS

non encombrant, précis, mais il coute cher.

Centrale conventionnelle ii.

Ce sont des centrales qui récupèrent le signal d’une boucle pouvant contenir

plusieurs détecteurs. Si le nombre de détecteur est supérieur à un, l’opérateur

ne peut pas savoir exactement où se trouve l’incident, par conséquent il doit

aller sur terrain pour identifier l’endroit exacte. En générale ce type d’ECS est très encombrant, moins précis, mais son prix reste raisonnable.

3.4.3. Réseau anti-incendie

a. Généralités

L’extinction du feu par eau est effectuée à l’aide d’un réseau de canalisation enterré satisfaisant les besoins en débit et en pression. Cette eau est canalisée

à travers des conduites en béton vers l’utilisation. Le contrôle de débit est

effectué par des vannes manuelles de régulation de débit. Tandis que, le contrôle de la pression est assuré par des manomètres. Ces appareils donnent

une idée à l’opérateur sur l’état d’écoulement du fluide dans les conduites.

b. Appareillages hydrauliques

Buses i.

Les buses d’arrosage ou de refroidissement sont des appareils de demande de

débit à une pression précise. Leur structure géométrique leur permet d’émettre

l’eau pulvérisée sur une large surface.



Bouches d’incendie ii.

Les bouches d’incendie sont des appareils de demande de débit régulé au

moyen d’une petite vanne intrinsèque à chaque bouche. Ce type d’appareil

nécessite l’existence des accessoires (flexibles, raccords,…) placées à côté

dans d’armoires. Ces armoires sont fermées et munies d’une clé suspendue

sous plexiglas, et qui est accessible à l’opérateur. La distance entre deux bouches successives ne doit pas dépasser 40 m (distance recommandée par

les sapeurs-pompiers).

Robinets d’Incendies Armés (RIA) iii.

Les RIA sont des équipements de demande de débit régulé à l’aide d’une

vanne. Ils sont enroulés et placés dans des armoires accessibles à l’opérateur,

moyennant une clé suspendue sous plexiglas. Leur composition leur permet de

supporter une pression élevée.

Equipements de contrôle et de régulation iv.

hydrauliques

Ces équipements permettent de limiter le débit à une valeur souhaitée au moyen des vannes de régulation de débit, ainsi que de mesurer la pression

dans des endroits où c’est nécessaire par des manomètres. Ces instruments sont indispensables dans le circuit anti-incendie vu le risque potentiel de non

réponse du système lors d’incident.

4

Chapitre

RESUME DU QUATRIEME CHAPITRE:

Ce chapitre est consacré à l’application de l’APR pour proposer les mesures

d’atténuation des risques d’incendie et déterminer la zone la plus critique, prise en compte dans le dimensionnement du circuit.

Application de l’Analyse Préliminaire des Risques


4.1. Objet d’Analyse du risque incendie

Dans le cadre de lutte contre l’incendie, une analyse de son risque est

incontournable. Cette analyse permet de repérer les zones les plus critiques de

la centrale qui vont être prises en compte durant le redimensionnement du circuit hydraulique anti-incendie. Le but est d’identifier les causes et les

conséquences d’incendie dans chaque zone, afin de mettre en place des

moyens de prévention et des mesures d’atténuation de ses effets. Ceci

contribue, par l’intermédiaire d’une cotation, à recenser les événements pouvant conduire à des scénarios d’incendie majeur. Par conséquent,

cette approche permet à l'exploitant d'avoir une vision globale du risque

incendie au sein de son aménagement et de disposer de recommandations ciblées et hiérarchisées afin d'améliorer la maîtrise du risque incendie.

4.2. Analyse des risques

4.2.1. Identification des scénarios d’incendie

Cette approche consiste à identifier les causes et la localisation des départs de

feu et donc pouvoir identifier complètement ce risque. La détermination des

scénarios d’incendie catastrophes se fait selon les étapes suivantes. En premier lieu, il convient de découper la centrale en différentes zones selon les

recommandations de l’équipe d’analyse. Chaque zone comprend des systèmes susceptibles d’être une source de danger. En deuxième lieu, et pour chaque

système sont définis les évènements causant une situation de danger. Pour

chaque événement, la situation dangereuse, les évènements déclencheurs d’incendies ou explosions et enfin leurs conséquences sont détaillés.

La figure 4.1 illustre les six zones de la centrale TAG, à savoir zone 1, de

dépotage combustible, zone 2, stockage combustible, zone 3, chaudières et ses auxiliaires, zone 4, traitement Fuel, zone 5, groupes turbo-alternateurs

ainsi que zone 6, des ateliers et locaux annexes.



Fig 4. 1: Les six zones de la centrale à TAG de Tétouan



a. Identification des risques incendies liés à la zone

1, dépotage combustibles

La zone de dépotage est scindée à une station de pompage de combustibles

acheminés vers les réservoirs de stockage et à une station de déchargement de Fuel et Gas-oil par camion-citerne. D’après un état des lieux effectué lors

du présent projet, les équipements tels que les pompes, les filtres, les flexibles

de dépotage et les conduites de transfert combustible sont considérés entités

dangereuses de la zone. Les résultats d’un inventaire de risques incendie associés à ces entités sont affichés sur le tableau 4.1.

b. Identification des risques incendies liés à la zone 2, stockage combustibles

La zone de stockage combustible est constituée des réservoirs de stockage de Fuel brut, traité et certifié ainsi que des réservoirs de Gas-oil traité. S’ajoute à

cette zone un autre réservoir de Gas-oil situé dans l’ancien parc citerne.

Durant une visite sur site, il est constaté que de tels réservoirs contenant un liquide inflammable sont porteurs du danger, lié à l'inflammabilité du produit

contenu. D’où la nécessité de définir les risques incendie liés à cette zone afin d’identifier les scénarios d’incendies majeurs illustrés sur le tableau 4.2.

c. Identification des risques incendies liés à la zone

3, chaudières et ses auxiliaires

Dans cette zone, les deux chaudières et leurs armoires de contrôle et de

commande sont les éléments les plus dangereux. Une mauvaise manœuvre ou une dégradation au niveau des matériels peuvent engendrer des incendies,

dont les scenarios sont illustrés sur le tableau 4.3.

d. Identification des risques incendies liés à la zone 4, traitement de Fuel

Pour réduire le poids des dépenses de combustibles, la centrale à TAG de

Tétouan a mis au point une station de traitement, permettant d’utiliser également le Fuel lourd résiduel comme combustible de base. Quoique cette

zone présente un atout pour la centrale, elle peut être aussi une source de

danger. D’où la nécessité d’identifier les dangers potentiels notamment les dangers d’incendies, vu la présence de grand volume de produits

inflammables. Les résultats obtenus sont regroupés sur le tableau 4.4.

e. Identification des risques incendies liés à la zone

5, groupes turbo-alternateurs

La zone groupes turbo-alternateurs contient des turbines, des transformateurs,

des salles de commande, etc. Il s’agit de gigantesques installations qui



peuvent contribuer à des accidents majeurs, spécialement en cas d’incendie ou explosion. Ces derniers peuvent résulter de développements incontrôlés du feu

de l'exploitation. Ce qui entraîne un danger grave et immédiat pour la santé

humaine ou pour l'environnement, à l'intérieur ou à l'extérieur de la centrale.

Les scénarios majeurs d’incendie au niveau de cette zone sont détaillés sur le

tableau 4.5.

f. Identification des risques incendies liés à la zone

6, des ateliers et locaux annexes

Les ateliers de maintenance et les locaux annexes, tels que les magasins, parc

de stockage des fûts ou parc à ferraille ont tous un point commun. Ils

possèdent des éléments dangereux, produits chimiques ou matières inflammables, qui peuvent déclencher un incendie. Donc, il est essentiel

d’examiner cette zone afin de relever les différents scénarios d’incendie

illustrés sur le tableau 4.6.



Tab 4. 1: Scénarios d'incendies liés à la zone 1, dépotage Combustibles

Tab 4. 2: Scénarios d'incendies liés à la zone 2, stockage Combustibles

Système Partie

dangereuse

Evénement causant une Situation

Dangereuse

Situation Evénement

causant accident ou incident

potentiel

Accident ou

incident potentiel

Effets ou conséquences Dangereuse

(SD)

Dépotage

Combustibles par camion

Flexible de

dépotage

Dégradation de flexible

Eclatement de flexible

Fuite de Fuel ou

Gasoil

Présence

d’énergie d’activation

Incendie

Atteinte à l’environnement

Dégâts humains et matériels

Pollution de

l’environnement

Dépotage Combustibles

par pompes

Pompes

Dégradation et

vieillissement des

installations

Mauvais contact

Court-circuit Incendie Dégâts humains et matériels Echauffement

Filtres Encrassement. Détérioration des joints

d’étanchéité

Fuite de Fuel ou Gasoil

Présence d’énergie

d’activation

Incendie Dégâts humains et matériels

Conduites et vannes de Fuel et

Gasoil

Dégradation et

vieillissement

Fuite et évaporation

de Fuel ou Gasoil


d’activation

Incendie Dégâts humains et

matériels

Système Partie

dangereuse


Dangereuse

Situation Evénement causant accident

ou incident potentiel

Accident ou incident

potentiel

Effets ou

conséquences Dangereuse

(SD)

Stockage de Combustibles

Réservoirs,

Tuyauterie, robinetteries et

instrumentations

Dégradation de

tuyauteries, robinetteries et

instrumentations

Percement des

réservoirs suite à la corrosion

Fuite de Fuel ou

Gasoil au niveau des soudures ; joints ;

clapets ; vannes…

Fissuration de

réservoirs de stockage


d’activation

Incendie

Explosion Atteinte à

l’environnement

Dégâts humains et

matériels Pollution de

l’environnement



Tab 4. 3: Scénarios d'incendies liés à la zone 3, Chaudières et ses auxiliaires

Tab 4. 4: Scénarios d'incendies liés à la zone 4, traitement Fuel

Système Partie

dangereuse


Dangereuse

Situation Dangereuse

(SD)

Evénement


potentiel


potentiel

Effets ou conséquences

Chaudières

Chaudière Mauvaise étanchéité

des brûleurs Fuite de combustible Energie d’activation Incendie Dégâts humains et

matériels

Armoires contrôle

commande Mauvais contact

Présence des points

chauds court-circuit Incendie Dégâts humains et

matériels

Système Partie

dangereuse


Dangereuse.

Situation Evénement


potentiel

Accident ou

incident potentiel

Effets ou conséquences

Situation Dangereuse

(SD)

Pompes d’alimentation

en Fuel

Tuyauteries,

robinetteries, instrumentations et

moteurs électriques

Dégradation de

tuyauteries, Fuite par robinetteries

Défaillance Moteurs électriques

Fuite de Fuel


d’activation

Court -circuit

Incendie

Atteinte à

l’environnement


Pollution de l’environnement

Séparateurs et mélangeurs

Fuel

Séparateur, mélangeurs,

tuyauteries, robinetteries et

instrumentations

Dégradation des

étanchéités des séparateurs,

mélangeurs, tuyauterie, robinetterie

Défaillance moteurs électriques

Fuite de Fuel

Présence d’énergie d’activation

Incendie

Atteinte à

l’environnement





Tab 4. 5: Scénarios d'incendies liés à la zone 5, Groupes Turbo-Alternateurs

Système Partie

dangereuse


Dangereuse


ou incident potentiel


potentiel

Effets ou


(S.D.)

Alimentation et

réchauffage en combustibles

Motopompes Dégradation des

garnitures

Fuite de

Combustibles


d’activation

Incendie

Dégâts humains et

matériels

Module de

filtration

combustible

Skids Filtration Dégradation de l’étanchéité

Fuite de

combustibles

Présence d’énergie d’activation

Incendie

Brûlure


Compartiment du Contrôle

Commande

Armoires

électriques

Dysfonctionnement de la climatisation

Mauvais contact

Présence des

points chauds court-circuit Incendie Dégâts humains et

matériels

Portes de visite Mauvaise étanchéité des

portes de visites

Infiltration d’eau au niveau des

armoires

court-circuit

Incendie

Dégâts humains et

matériels

Compartiment

des auxiliaires

Conduites et

flexibles Gas-oil et Fuel

Vibration et

vieillissement des conduites

Fissure et Cisaillement des

conduites

Fuites importantes de combustibles

Contact avec corps échappement diesel

Incendie

Dégâts humains et

matériels

Compartiment

Turbine, compresseur et

échappement

Conduite alimentation

injecteurs

Vibrations Défaillance des raccords

de serrage

Percement et éclatement des

conduites

Fuite pulvérisée de combustibles à 128

°C et 43 bar

Incendie


Compartiment du réducteur de

puissance

Trappe

d’échappement

Dégradation des étanchéités des

coussins

Fuites de gaz et

des imbrulés

Prise de contact avec les gaz

Energie d’activation

Incendie

Dégâts humains et

matériels

Réchauffeur Fuel

Réchauffeur Fuel,

tuyauteries, robinetteries

et instrumentations

Dégradation du

réchauffeur Fuel, de tuyauteries, vannes et

soupapes

Fuite de Fuel


d’activation avec le

combustible

Incendie

Atteinte à

l’environnement

Dégâts humains et

matériels




Compartiment

alternateur

Excitateur de

l’alternateur

Dégradation des

coussinets Fuite d’huile


d’activation

Incendie

l’alternateur

Détérioration de l’alternateur

Dégâts humains et

matériels

Local

disjoncteur coupleur

Cellule disjoncteur Détérioration de la tôle de la cellule

infiltration d’eau Amorçage

Incendie


Local

transformateur de puissance

(TP) et de sous-

titrage (TS)

Transformateur Perte caractéristique de

l’huile

Echauffement

d’huile Amorçage


matériels

Aéroréfrigérants

Moteur ventilateur Dégradation des paliers

moteurs Echauffement Energie d’activation


matériels

motopompes Dégradation des garnitures

Echauffement Energie d’activation Incendie


Caniveaux

autour de la TG

Caniveaux câbles

électriques Infiltration d’eaux

Dégradation

câbles Court-circuit Jaillissement

d’arc front Dégâts humains et

matériels

Caniveaux conduite des

fluides

Dégradation conduite et

joints Fuite de fluides

Présence de flamme

ou étincelle de

soudure à côté du bassin

Incendie

Atteinte à

l’environnement

Dégâts humains et

matériels


Système de

détection et protection

incendie du GTA

Bouteilles CO2 Dysfonctionnement soupape sécurité

Augmentation de

la température en service

Augmentation de la pression

Déflagration

Incendie


Salle de commande

Armoires électriques

Dysfonctionnement de la climatisation

Mauvais contact

Présence des points chauds

Amorçage et court-circuit

Incendie




Câbles sous dalles Défaut d’isolement Echauffement Amorçage et

court-circuit Incendie

Dégâts humains et

matériels

Salle des relais Armoires électriques

Mauvais contact Présence des points chauds

Amorçage et court-circuit


Groupe

électrogène de secours

groupe Fuite de Gas-oil

Contact avec

résistante chauffante

Prise de feu Incendie Dégâts humains et

matériels

Compresseur

d’air comprimé

Réservoirs d’air

service et régulation

Dégradation du

réservoir Pression d’air fissuration

Explosion-

Incendie

Dégâts humains et

matériels

Tab 4. 6: Scénarios d'incendies liés à la zone 6, ateliers et locaux annexes

Système Partie

dangereuse

Evénement causant

une Situation Dangereuse.


ou incident

potentiel


potentiel

Effets ou


(SD)

Atelier

mécanique

Matières

inflammables (chiffons

caoutchouc)

Meulage Etincèle Présence d’énergie d’activation

Incendie


Magasin

Pièces

légères

Matières

inflammables (tissu, caoutchouc,

papier, bois…)

Présence de rongeurs

Mauvais contact

Court-circuit

Déflagration d’une lampe

Incendie

Dégâts humains,

matériels et sur l’environnement

Parc

Stockage Des fûts

Matières

inflammables (huiles)

Présence de rongeurs Détérioration des câbles

Mauvais contact

Court-circuit

Déflagration d’une lampe

Incendie

Dégâts humains,

matériels et sur l’environnement

Parc

à ferrailles

Bois, Filtres, Fûts

Chaleurs excessives (Période d’été)

Echauffement des

matières organiques

Énergie d’activation

Chute d’une ligne électrique




4.2.2. Evaluation de risque incendie

A la suite d’inventaire des situations dangereuses liées à chaque unité de

travail, on procède une évaluation des risques. Cette étape est incontournable

dans le processus global d’analyse des risques.

a. Estimation du risque

Elaboration du questionnaire d’évaluation i.

Pour que l’estimation du risque acquière une crédibilité et prenne bien en

compte la réalité du travail, il est judicieux de concerter l’avis des personnels

les plus expérimentés et ayant le même niveau hiérarchique dans la centrale, car ils sont mieux placés pour connaître les situations dangereuses, même s’ils

n’en n’ont pas toujours conscience. Il est donc indispensable de les associer à

la démarche, par le biais d’un questionnaire. Ce questionnaire est élaboré à la

base des résultats d’analyse de risque comportant les scénarios majeurs d’incendie classifiés par zone. Il a pour fin de collecter les données par les personnels en termes d’estimation de la fréquence et la gravité de chaque

scénario. Ledit questionnaire détaillé en annexe (2) comporte une grille de cotation qui permet d’estimer le niveau de risque.

Grille de cotation de la fréquence et de la ii.gravité d’incendie

Le tableau 4.7 présente un modèle d’une échelle de cotation de fréquence

d’occurrence des scénarios d’incendie. Ce dernier est validé par l’équipe

d’analyse des risques.

Tab 4. 7: Echelle de cotation de la fréquence

Niveau de

fréquence Echelle Commentaires

1 Rare Une fois par an ou peu vraisemblable ou jamais

rencontré

2 Peu

fréquent

Pouvant survenir plusieurs fois par an sur le lieu

du travail

3 Fréquent Pouvant se produire une fois par mois sur le lieu

du travail

4 Très

fréquent

Pouvant se produire plusieurs fois par mois sur le

lieu du travail

Pour déterminer la gravité, les questionnaires remplis par les personnels de la

centrale sont considérés. Ceci est réalisé en tenant compte de l’échelle de

gravité d’incendie illustrée dans le tableau (4.8).



Tab 4. 8: Echelle de cotation de gravité d'incendie

Niveau de

gravité Echelle Commentaires

1 Bénin Pas ou peu de dommages sans arrêt de travail

2 Sérieux Dommages faibles, avec arrêt du travail

3 Grave Dommages réversibles, entraînant une incapacité

partielle

4 Très grave Dommages irréversibles : incapacité totale ou décès

Calcul de la criticité iii.

Généralement, la criticité d’un scénario d’incendie est le produit de sa

fréquence d’occurrence et la gravité de ses conséquences. Sur la base de cette règle et des données relevées d’un questionnaire présenté en annexe (2), le calcul de criticité des scénarios d’incendie est effectué. En effet, la fréquence

est commune entre tous les questionnaires puisqu’il s’agit d’un même historique. Mais la gravité se diffère d’un questionnaire à un autre car la notion

de gravité est relative. Vu que les agents chargés de remplir les questionnaires

ont le même niveau hiérarchique ainsi que le même niveau d’expérience. La moyenne de gravités relevées de chaque questionnaire est envisagée dans le

calcul. Ainsi, le produit de la fréquence d’un scénario d’incendie par la

moyenne des gravités correspondante donne la criticité de ce scénario. Par ailleurs, la criticité d’une zone est égale à la valeur maximale des criticités des

scénarios liés à cette zone. Les résultats de cette évaluation effectuée à la centrale TAG de Tétouan, montre que la zone la plus critique est la zone 4,

traitement Fuel avec une criticité de 7,5. Le tableau 4.9 montre le calcul

détaillé de criticité de chaque scénario d’incendie par zone.



Tab 4. 9: Evaluation des risques d'incendie

Zone 1

Système Scénarios d'accident Fréquence Gravité Criticité

Q N° 1 Q N° 2 Q N°3 Q N° 4 système Zone

Dépotage par camion

Incendie due à des fuites de combustibles au niveau de

flexible de dépotage avec présence d'une énergie

d'activation

1

2 2 1 2

1,75

4

1,75

Dépotage par pompes

Incendie causé par un court-circuit lors d'un

échauffement de pompe de dépotage 1

2 3 2 3 2,5

2,5

Incendie lié à des fuites de combustibles au niveau de

filtres (en état dégradée) avec présence d'une énergie

d'activation

2 1 2 2 3

4 2

Incendie à cause de fuite de combustible au niveau des

conduites ou vannes avec présence d'une énergie

d'activation

1 3 3 3 3

3 3

Zone 2

Réservoirs,

Tuyauteries, robinetteries et

instrumentations

Incendie suite à des fuites de combustibles au niveau de

Tuyauteries, robinetteries ou instrumentations avec

présence d'une énergie d'activation.

2

3 3 2 3

5,5

5,5 2,75

Explosion de réservoirs de stockage due à des

fissurations par corrosion avec présence d'une énergie

d'activation

1 4 3 3 4

3,5 3,5

Zone

3

Chaudière Incendie due à des fuites de combustibles suite à une

mauvaise étanchéité avec présence d'une énergie

d'activation

2

2 3 2 2

4,5

4,5

2,25

Armoires contrôle

commande

Incendie causé par court-circuit avec présence des

points chauds au niveau des armoires 1

4 3 3 4 3,5

3,5



Zone

4

Pompes d’alimentation

en Fuel

Incendie due à fuites de Fuel au niveau de pompes soit

en présence d'une énergie d'activation ou lors d'un

court-circuit

2

3 2 3 4

6

7,5

3

Séparateurs et

mélangeurs Fuel

Incendie causé par des fuites de Fuel au niveau de séparateurs ou mélangeurs Fuel avec présence d'une

énergie d'activation

3 3 3 2 2

7,5 2,5

Réchauffeur Fuel

Incendie lié à des fuites de Fuel au niveau de

Réchauffeur Fuel, tuyauteries, robinetteries et instrumentations avec présence d'une énergie

d'activation

1

3 2 2 3

2,5 2,5

Zone

5

Alimentation et

réchauffage en combustibles

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau de

pompes en état dégradée avec présence d'une énergie d'activation

1

4 3 3 4

3,5

5,5

3,5

Module de filtration

combustible

Incendie causé par la présence d'une énergie

d'activation avec fuite de combustibles au niveau de

skids de filtration

2 3 3 2 2

5 2,5

Compartiment

du Contrôle

Commande

Incendie lié à un court-circuit au niveau des armoires

électriques et l'infiltration d'eau à cause de mauvaise

étanchéité des portes de visite

1 4 4 4 4

4 4

Compartiment des

auxiliaires

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau

des conduites et flexibles ou à cause de Contact d'échappement diesel avec un corps

1

4 3 3 3

3,25 3,25

Compartiment Turbine,

compresseur et

échappement

Incendie causé par fuite pulvérisée de combustibles

à 128 °C et 43 bar au niveau des conduites

d'alimentation

1

2 2 2 2

2

2

Compartiment du

réducteur de puissance

Incendie due à la prise de contact d'un corps avec

les gaz chauds ou en présence d'une énergie d'activation au niveau de trappe d'échappement

2

3 3 3 2

5,5 2,75



Zone

5

Compartiment

alternateur

Incendie suite à la fuite d'huile en présence d'une

énergie d'activation au niveau d'excitateur d'alternateur 1

4 3 4 3

3,5 3,5

Local disjoncteur coupleur

Incendie due à un amorçage avec infiltration d'eau dans la cellule disjoncteur

1 3 3 3 3

3 3

Local transformateur

(TP) et de sous-titrage

(TS)

Incendie due à un amorçage avec échauffement

d'huile au niveau de transformateur 1

4 4 3 3 3,5

3,5

Aéroréfrigérants

Incendie résultant de l’échauffement de moteur

ventilateur ou motopompe en état dégradée avec la présence d'une énergie d'activation

1

2 2 2 2

2 2

Caniveaux autour de la TG

Jaillissement d’arc front résultant du court-circuit

au niveau des caniveaux des câbles électriques en état

dégradé

1 2 2 2 2

2 2

Incendie lié à la présence de flamme avec Fuel au

niveau des caniveaux de conduites de fluides 1

2 1 1 2 1,5

1,5

Système de détection et protection incendie

du GTA

Incendie due à la déflagration des bouteilles CO2 à

cause de dysfonctionnement des soupapes de sécurité 1

4 4 3 4

3,75 3,75

Salle de commande

Incendie résultant d’un amorçage ou court-circuit suite

à un échauffement au niveau des armoires électriques

et les câbles sous dalles

1

4 3 4 4

3,75 3,75

Salle des relais Incendie résultant d’un amorçage ou court-circuit suite à l’existence des points chauds au niveau des armoires

électriques

1

3 4 4 3

3,5 3,5

Groupe électrogène

de secours

Incendie résultant d’une prise de feu lors d’un contact avec une résistance chauffante et d’une fuite du gasoil

au niveau du groupe

1

3 3 3 3

3 3

Compresseur

d’air comprimé

Incendie due à l'explosion de réservoirs d'air à cause

des fissurations et la surpression d'air 1

4 4 3 3 3,5

3,5



Zone

6

Atelier mécanique

Incendie résultant de la présence d’une étincelle suite à des opérations de meulage avec

présence des matières inflammables

1

3 2 3 2

2,5

6

2,5

Magasin

Pièces

légères

Incendie lié à un court-circuit ou déflagration d’une

lampe en présences des matières inflammables (tissu,

caoutchouc, papier, bois)

2

3 3 2 4

6 3

Parc Stockage

Des fûts

Incendie lié à un court-circuit au niveau des câbles en mauvaise état ou déflagration d’une lampe

en présence des matières inflammables comme l'huile)

1

2 2 3 3

2,5 2,5

Parc

à ferrailles

Incendie due à présence d'une énergie

d'activation

et des matières inflammables avec chaleurs excessives

1

1 1 1 1

1 1



b. Hiérarchisation des risques

L’étape d’hiérarchisation des risques consiste à répartir tous les scénarios

d’incendie dans une matrice dite matrice de criticité. Ceci est effectué en

combinant les deux échelles, la fréquence d'occurrence de ces scénarios et la

gravité de leurs conséquences. Un modèle de cette matrice est adopté afin de définir le niveau de risque de chaque scénario d’incendie. Ce modèle réparti en

quatre zones est illustré sur le tableau (4.10).

Tab 4. 10: Matrice de criticité [3]

Gravité

Bénin (1) Sérieux (2) Grave (3) Très grave(4)

Fréquence

Rare (1)

Peu fréquent (2)

Fréquent (3)

Très fréquent (4)

En effet, dans les deux premières zones le niveau de risque est acceptable,

mais il doit être réduit. Quant à la troisième zone, le niveau de risque est à maîtriser et exige une action urgente pour le réduire ou plutôt le supprimer. En

ce qui concerne la quatrième zone, le niveau de risque est inacceptable et les

évènements causant le scénario associé doivent être éliminés.

c. Acceptabilité des risques

En projetant ce modèle sur la matrice de criticité illustré sur le tableau (4.11),

chaque scénario est affecté à son niveau d’acceptabilité de risque selon sa

localisation dans la matrice. A titre d’exemple, le niveau de risque inacceptable

ne contient qu’un seul scénario. Il s’agit d’incendie causé par des fuites de Fuel au niveau de séparateurs ou mélangeurs Fuel. Ce scénario est lié à la zone la

plus critique, c’est la zone de traitement Fuel. Par conséquent, il est

indispensable d’éliminer les fuites de combustible causant l’incendie dans cette

zone. En remplaçant les conduites dégradées par celles nouvelles.

Le risque est réduit au niveau le plus bas

Le risque doit être réduit : pas d’urgence dans les travaux

Le risque doit être réduit ou supprimé : action urgente

L’activité engendrant de tels risques doit être interrompue



d. Maitrise des risques :

Les moyens de prévention consistent à réduire le risque en limitant la

possibilité de réalisation d'un événement; ils regroupent essentiellement les

actions visant la diminution de la probabilité d'occurrence des causes de cet

événement. Dans ce projet, les résultats d’analyse des risques conduisent à l’identification de quatre niveaux de risques. Les deux niveaux de risque

acceptable sont représentés par la zone blanche et verte. Il s’agit des

scénarios d’incendie causés par des fuites de Fuel au niveau des caniveaux de

conduites autour des turbines, par jaillissement d’arc front ou par un court-circuit. Ces évènements sont à réduire en utilisant les moyens de prévention

suivants :

o La sensibilisation des exploitants par des plaques de signalisation de défense

de fumer, des séances de formation en gestion des risques dans la centrale ;

o Contrôle visuel des équipements fonctionnant à base de combustible ;

o Application des consignes et règles élaborées d’exploitation ;

Quant à la zone orange et rouge, le risque exige une action urgente afin de le

réduire ou le supprimer. On en trouve des incendies soient liés à des fuites de combustibles, au niveau de skids de filtration ou de pompes d’alimentation du

GTA par combustibles, soient associés à un court-circuit ou explosion d’un

réservoir. Dans ce cas il est recommandé d’éliminer le risque par:

o Changer les conduites dégradées par d’autres nouvelles ;

o Arrêter les fuites de combustibles soit par le changement des conduites dégradées ou par la maintenance préventive de tous les équipements

défectueux.



Tab 4. 11: Matrice de criticité

Gravité

Bénin (1)

Sérieux (2) Grave (3) Très grave (4)

Fréquen

ce

Rare

(1)

Incendie

lié à la

fuite de

Fuel au

niveau des

caniveaux

de

conduites

de fluides

Incendie

résultant

des

opération

s de meulage

au

voisinage

des

ateliers mécaniq

ue

Incendie

résultant de

l’échauffemen

t de moteur

ventilateur ou

motopompe

au niveau

d'Aéroréfrigér

ants

Incendie due

à des fuites

de

combustibles

au niveau de flexible de

dépotage en

présence

d'une

énergie d'activation

Incendie due à un

amorçage

avec

infiltration

d'eau

dans la cellule

disjoncteur

Incendie causé par

un court-

circuit lors

d'un

échauffeme

nt de pompe de

dépotage

Explosion de

réservoirs

de

stockage

due à des

fissurations par

corrosion

Incendie

suite à la

fuite d'huile

au niveau

d'excitateur

d'alternateur

Incendie

due à la

déflagration des

bouteilles

CO2

dans Système

de détection

et

protection

incendie du GTA

Incendie

due à des matières

inflammab

les avec

chaleurs

excessives dans le

parc à

ferrailles

Incendie

lié à un

court-

circuit au niveau

des

câbles ou

déflagrati

on d’une lampe

dans le

parc

stockage

des fûts

Jaillissement d’arc front

au niveau

des caniveaux

des câbles

électriques entourant la

turbine

Incendie lié à des fuites de

Fuel au

niveau de

Réchauffeur

Fuel, tuyauteries,

robinetteries

et

instrumentati

ons de poste

traitement Fuel

Incendie

résultant

d’une prise

de feu lors

d’un contact

avec une

résistance

chauffante

et d’une fuite du

gasoil au

niveau du

groupe

Turbo-

Alternateur

Incendie à

cause de

fuite de combustible

au niveau

des

conduites

ou vannes de transfert

Fuel à partir

de station

dépotage

Incendie causé par

court-

circuit avec

présence

des points chauds au

niveau des

armoires

de

commande

des chaudières

Incendie

due à un amorçage

avec

échauffeme

nt d'huile

au niveau de

transformat

eur

Incendie résultant

d’un amorçag

e ou court-circuit

dans des

armoires

électriqu

es ou les câbles

sous

dalles

de GTA



Incendie

résultant des

opérations de meulage dans

les ateliers

mécaniques

Incendie

causé par fuite

pulvérisée de

combustibles

à 128 °C et

43 bar au niveau de

Compartimen

t Turbine,

compresseur

et échappement

Incendie

due à l'explosion

de

réservoirs

d'air suite à

des fissurations

de

compresseu

r d'air

comprimé

Incendie

due au Contact

d'échappem

ent diesel

avec un

corps dans le

compartime

nt des

auxiliaires

Incendie

due à la fuite de

combustibl

es au

niveau de

pompes d'alimentat

ion du GTA

par

combustibl

es

Incendie lié

à un court-

circuit avec

infiltration d'eau dans

les

armoires de

Turbines

Incendie résultant

d’un amorçag

e ou court-

circuit au niveau

des

armoires électriqu

es des

turbines

Peu

fréque

nt (2)

Incendie lié à

des fuites de

combustibles

par de filtres

des pompes

de dépotage

Incendie

niveau de

trappe d'échappem

ent

Incendie due à fuites

de Fuel au

niveau de

pompes lors

d'un court-circuit

Incendie due

à des fuites de

combustibles

suite à une

mauvaise

étanchéité

Incendie

causé par fuite de

combustible

s au niveau

de skids de

filtration

Fréquent (3)

Incendie causé par

des fuites

de Fuel au

niveau de

séparateurs ou

mélangeurs

Fuel

Très

fréque

nt (4)

5

Chapitre

RESUME DU CINQUIEME CHAPITRE:

Après avoir déterminé la zone la plus critique, ce chapitre détaille le

redimensionnement du circuit hydraulique de lutte contre l’incendie en conformité avec les normes et les contraintes de l’étude.

Redimensionnement et simulation du réseau hydraulique


5.1. Etude théorique du système de

pompage

5.1.1. Pertes de charge

Ce sont les pertes d’énergie mécanique du fluide par frottement à la paroi de la

conduite. Elles dépendent non seulement des paramètres de l’écoulement mais de l’état de surface de parois (lisses ou rugueuses). Deux types de pertes de

charge sont à distinguer, à savoir, les pertes de charge linéaires et les pertes

de charge singulières.

a. Pertes de charge linéaires

Ce sont les frottements des particules fluides entre elles et avec les parois

solides, qu’elles soient fixes ou mobiles, elles engendrent des déperditions d’énergie qu’il est coutume de désigner par pertes de charge linéaires.

b. Pertes de charge singulières

Ce sont les pertes de charge ayant lieu dans les endroits singuliers des conduites comme les rétrécissements, les élargissements, les coudes, les

nœuds, les joints, les vannes, etc. sont appelées pertes de charge singulières.

5.1.2. Calcul de pertes de charge

c. Calcul des pertes de charge linéaires

La formule de calcul des pertes de charge adoptée est celle de Darcy-Weisbach, puisque cette dernière est théoriquement la plus correcte [5], elle

est exprimée par la formule (5.1):

(5.1)

Avec :

L : Longueur de la conduite en m

D : Diamètre en m

Q : Débit en m3/s

f : Coefficient de frottement



Le coefficient de frottement est donné par la formule de Swamee et Jain (5.2):

( (

)

) (5.2)

Avec :

Ɛ : Coefficient de rugosité en m

D : Diamètre en m

R : Nombre de Reynolds donné par la formule (5.3) :

(5.3)

Avec :

V : Vitesse moyenne de l’écoulement en m/s ѵ : Viscosité cinématique en m2/s

Plage de validité : 10-6 ≤

≤ 10-2 et 5000 ≤ R ≤ 108

d. Calcul des pertes de charge singulières

La formule (5.4) permet de calculer les pertes de charge singulières :

(5.4)

5.1.3. Etude de cavitation des pompes haute pression

Pour assurer un bon fonctionnement des pompes, il faut veiller qu’à l’entrée de la roue, la pression absolue résiduelle soit suffisante, pour que la mise en

vitesse de l’eau dans la roue n’entraine pas des zones de dépression, créant

des poches d’air et causant la cavitation des pompes. Par conséquent, il faut respecter la condition suivante :

NPSHdisponible > NPSHrequis

Avec :

NPSHrequis : l’énergie massique requise à l’aspiration, c’est une

caractéristique intrinsèque d’une pompe donnée, tournante à une

vitesse de rotation donnée, elle ne dépend en effet que du débit.

NPSHdisponible : l’énergie massique disponible à l’aspiration, faisant

ainsi référence à la terminologie anglaise (Net Positive Suction

Energy), qui est caractéristique du circuit d’aspiration. Il est calculé par la formule (5.5):



–

– –

– (5.5)

Avec :

Pasp : Pression d’aspiration, Pasp = Patm + ρgh

Pv : Pression de vapeur saturante à 20°C est Pv =0,0234 bar Zs : La hauteur qui sépare l’axe d’aspiration et celui de refoulement

ΔHa : Pertes de charge à l’aspiration

5.1.4. Dimensionnement des pompes

a. Généralités

Une pompe doit être choisie selon les caractéristiques réelles de l’installation

dans laquelle elle doit être installée. En l’occurrence, Le débit et la hauteur manométrique totale qui sont les données nécessaires pour un

dimensionnement correct du système de pompage.

b. Débit Q

C’est la quantité de liquide débitée par la pompe par unité de temps, exprimé

en m3/h.

c. Hauteur manométrique totale Hmt

C’est la somme de la hauteur géométrique dans les niveaux du liquide, et les

pertes de charge dépendant des singularités du réseau, ainsi qu’aux frottements des particules fluides entre elles et avec les parois. La formule

suivante permet de calculer cette hauteur :

(5.6)

Avec :

Hg : Hauteur géométrique à l’aspiration (Hga) + Hauteur géométrique au refoulement (Hgr).

ΔH : Somme des pertes de charge dans l’installation.

d. Remarques

Il faut faire attention à la hauteur manométrique à l’aspiration (Hga + ΔHasp), qui doit être comparée avec la capacité d’aspiration de la

pompe.

Cette capacité d’aspiration ou NPSHrequis est définie comme hauteur de charge nette absolue demandée à l’aspiration, laquelle valeur est

fournie par une courbe en fonction du débit.



Puisque le réseau doit s’adapter au système de pompage existant qui peut fournir en nominale un débit de 1200 m3/h à une hauteur de 100

m. L’énergie qui en résulte est largement suffisante pour couvrir tous

les besoins en débit / pression. De ce fait, le calcul des pertes de charge

ne sert qu’à l’évaluation du rendement de l’installation.

5.2. Etude de Canalisations

5.2.1. Généralités sur les canalisations

Afin d’assurer une fiabilité maximale du fonctionnement des installations

hydrauliques, et pour améliorer le bilan économique au niveau des

investissements, un choix judicieux du diamètre des conduites est nécessaire,

tout en respectant les normes en la matière. Pour faire ce choix, il nécessaire de choisir le matériau des tubes. Ainsi, il faut définir les conditions

d’exploitation du réseau, à savoir le fluide véhiculé (eau, acide, boues,…), ses

caractéristiques (corrosif, agressif, colmatant,…), son débit, et sa pression.

Les différentes normes définissent le diamètre extérieur et l’épaisseur des tubes et les classent en fonction de leur diamètre nominal (DN) qui se

rapproche de leur diamètre intérieur. En revanche, la vitesse d’écoulement dans une conduite se calcule non pas à l’aide du diamètre nominal mais à

l’aide du diamètre intérieur réel.

5.2.2. Paramètres intervenants dans le calcul hydraulique

a. Choix du matériau

Dans les réseaux hydrauliques à eau, les principaux matériaux utilisés sont: la

fonte revêtue, le béton, le fer galvanisé, les matériaux plastiques, l’acier, et la

céramique. Les circuits anti-incendie apparents à eau, sont généralement conçus en acier afin de résister aux variations de contraintes climatiques

(température, pression, etc.).

Le tableau 5.1 montre les principaux matériaux utilisés dans les réseaux hydrauliques en général, ainsi que leurs coefficients de rugosité

correspondants aux différentes formules de calcul des pertes de charges:



Tab 5. 1: Coefficients de Rugosité pour des Tuyaux Neufs [5]

Matériel

C Hazen-

Williams

(universel)

ɛ Darcy-

Weisbach

(mm)

n Manning

(universel)

Fonte revêtue 130 - 140 0,25 0,012 - 0,015

Béton ou Revêt. de Béton 120 - 140 0,3 - 3,0 0,012 - 0,017

Fer Galvanisé 120 0,15 0,015 - 0,017

Plastic 140 - 150 0,0015 0,011 - 0,015

Acier 140 - 150 0,03 0,015 - 0,017

Céramique 110 0,3 0,013 - 0,015

b. Calcul de diamètre

Le calcul du diamètre dépend essentiellement de la vitesse d’écoulement, car si la vitesse augmente, elle peut causer des dédommagements du matériel. Si

le diamètre est important, alors, le prix de canalisations est élevé, par contre les pertes de charge sont faibles. Par conséquent, nous économisons sur le prix

d’énergie nécessaire au pompage.

Par ailleurs, si le diamètre est faible, le prix de canalisations est réduit, mais

les frais d’exploitation sont élevés puisque les pertes de charge sont grandes. Ainsi la durée de vie de matériels diminue à cause des sollicitations

hydrodynamiques excessives.

c. Limites de vitesse

Le dimensionnement du réseau hydraulique nécessite le calcul de

vitesse pour chaque conduite. Cette vitesse doit être modérée pour

éviter les vibrations et les coups de bélier pour les grandes

vitesses, ainsi que le colmatage de canalisations pour les faibles vitesses. Donc, il est nécessaire de respecter le maximum les

limites de vitesses suivantes [6] :

0,3 m/s < V < 3 m/s

5.3. Simulation du réseau anti-incendie

5.3.1. Modélisation des émetteurs

La demande de débit à une pression donnée peut être modélisée sur EPANET selon la formule (5.7):

(5.7)



Avec :

Q : Débit demandé en l/s.

C : Coefficient d’émetteur en s-1m-5/2.

P : Pression au nœud en m.

Γ : Exposant adimensionnel de pression, il est égal à 0,5 pour l’eau.

Or, la pression et le débit sont connus au niveau des équipements émetteurs d’eau, tels les buses d’arrosage et de refroidissement, les bouches d’incendie,

et les RIA. Par conséquent, le seul paramètre qui reste à calculer est C. Le

tableau 5.2 donne le coefficient émetteur pour chaque type d’appareillage émetteur d’eau.

Tab 5. 2: Coefficient émetteur pour chaque type d'appareillage émetteur d'eau

Q

(m3/h) P (m) C

Buse 1,7 35 0,08

Bouche 60 45 2,48

RIA. 9 90 0,26

5.3.2. Contraintes de redimensionnement des

canalisations enterrées

Comme il est schématisé sur la figure 5.1, le circuit hydraulique est implanté en deux boucles sur le plan de masse. Actuellement, les équipements qui

demandent un débit / pression (pour refroidir les édifices de stockage de carburant ou éteindre le feu) en cas d’incident sont déjà sur site.

De ce fait, il est nécessaire de simuler les différents scénarios de lutte contre l’incendie pour évaluer la vitesse maximale d’écoulement au niveau des

boucles. Cette évaluation de vitesse permet également de dimensionner le

diamètre des conduites. Après simulation, les diamètres nominaux retenus sont respectivement de 12’’ et 5’’. Ces diamètres sont vérifiés par la suite dans

les scénarios critiques de lutte contre l’incendie.

5.3.3. Scénario critique de lutte contre l’incendie

a. Refroidissement de parc citerne

Description i.

Quand la température d’un réservoir de carburant augmente, il faut refroidir

l’ensemble de citernes pour éviter le risque de génération et propagation du



feu, qui peut causer à son tour des dégâts colossales. La figure 5.2 montre le cas où seul le refroidissement est actionné.

Fig 5. 1: Plan d'implantation de réseau hydraulique

Fig 5. 2: Refroidissement de parc citerne

Boucle 2

Boucle 1

Buses

Bouche

RIA



Evaluation de paramètres hydrauliques ii.

Dans ce cas de figure, la vitesse maximale retenue au niveau de la boucle 1

est de 0,93 m/s, tandis que celle retenue au niveau de la boucle 2 est de 0,13

m/s. La marge de débit demandé par buses est entre 2,17 m3/h et 2,2 m3/h,

et le débit total demandé est de 394,43 m3/h. Par conséquent, la pompe

électrique principale est la seule qui est mise en marche. La marge de pression au niveau des buses retenue de la simulation est entre 34,84 m et 38,81 m.

b. Refroidissement et extinction du feu de parc citerne

Description i.

Après refroidissement, si l’incendie est détecté, il faut refroidir l’ensemble de

citernes et arroser surtout la zone présentant le danger moyennant les

bouches d’incendie. Ces bouches sont placées sur toute la circonférence du parc. La figure 5.3 montre le cas où le refroidissement et l’extinction par bouches d’incendie sont actionnés.

Fig 5. 3: Refroidissement et extinction d'incendie au parc citerne



est de 1,75 m/s. cette vitesse est le critère de choix de diamètre de la

première boucle qui est égal à 12’’. Par ailleurs, la vitesse retenue au niveau de la boucle 2 est de 0,29 m/s. La marge de débit demandé par buses est



entre 2,17 m3/h et 2,2 m3/h, et le débit total demandé est de 854,27 m3/h. Par conséquent, la pompe électrique principale et la première motopompe sont

mises en marche. La marge de pression au niveau des buses retenue de la

simulation est entre 34,84 m et 38,81 m.

c. Refroidissement de nouveau réservoir Gas-oil

Description : i.

Quand la température de réservoir Gas-oil augmente, il faut refroidir la citerne

pour éviter le risque de génération et propagation de feu. La figure 5.4 montre le cas où seul le refroidissement est actionné.

Evaluation de paramètres hydrauliques : ii.



m/s. La marge de débit demandé par buse est entre 2,18 m3/h et 2,19 m3/h,

et le débit total demandé est de 87,52 m3/h. Par conséquent, les deux pompes

de pressurisation sont mises en marche. La marge de pression au niveau des buses retenue de la simulation est entre 35,85 m et 38,17 m.

Fig 5. 4: Refroidissement de nouveau réservoir Gas-oil



d. Refroidissement et extinction du feu de nouveau

réservoir Gas-oil

Description i.

Après refroidissement, si l’incendie est détecté, il faut refroidir la citerne et

arroser la zone présentant le danger moyennant les deux bouches d’incendie

placées à côté. La figure 5.5 montre le cas où le refroidissement et l’extinction

par bouches d’incendie sont actionnés.




m/s. La marge de débit demandé par buses est entre 2,18 m3/h et 2,19 m3/h,

et le débit total demandé est de 240,8 m3/h. Par conséquent, la pompe électrique principale est mise en marche. La marge de pression au niveau des

buses retenue de la simulation est entre 35,85 m et 38,17 m, et la pression à

la sortie de bouches est égale à 45,02 m.

Fig 5. 5: Refroidissement et extinction du nouveau réservoir



e. Extinction de feu au niveau du groupe turbo-

alternateur

Description i.

Si le système d’extinction de feu par CO2 ne répond pas, ou n’arrive pas à

étouffer la flamme, il est obligatoire d’intervenir moyennant le circuit eau. Pour

cela, il faut utiliser les deux bouches à côté de groupe. Si la température

monte excessivement, les buses d’arrosage des transformateurs principal et soutirage sont actionnées. La figure 5.6 illustre ce présent scénario.




m/s. cette vitesse est le critère de choix de diamètre de la deuxième boucle qui est égal à 5’’. La marge de débit demandé par buses est entre 2,17 m3/h et

2,19 m3/h, et le débit demandé par bouches est égal à 76,64 m3/h, Ainsi, le

débit total demandé est de 258,04 m3/h. Par conséquent, la pompe électrique

principale est mise en marche.

La marge de pression au niveau des buses retenue de la simulation est entre

35,04 m et 37,82 m, et la pression à la sortie de bouches est égale à 45,02 m.

Fig 5. 6: Extinction de feu au niveau de groupe turbo-alternateur



f. Extinction de feu au niveau de zone critique

Description i.

Après une analyse préliminaire des risques, il se trouve que le poste traitement

Fuel est la zone la plus critique dans la centrale TAG. En cas d’incendie, il est

nécessaire d’avoir les moyens d’extinction efficace, telle la source d’eau.

Cette zone s’étend sur une petite surface, en revanche, il est nécessaire de la

munir de plusieurs sources d’eau par rapport aux autres locaux qui ont

presque la même surface. Les locaux sont généralement munis d’une bouche et d’un RIA, tandis que le poste traitement Fuel est munie de deux bouches

placées au voisinage et un RIA, placées à l’intérieur, mis à part les autres

moyens de lutte contre l’incendie, tel les extincteurs à poudre. La figure 5.7

illustre ce présent scénario.

Fig 5. 7: Extinction de feu au niveau de poste traitement Fuel




m/s. Le débit demandé par bouches est égal à 76,64 m3/h, et celui demandé par RIA est de 11,47 m3/h, Ainsi, le débit total demandé est de 164,77 m3/h.

Par conséquent, la pompe électrique principale est mise en marche. La

pression à la sortie de bouches est égale à 45,02 m et à la sortie des RIA est

égale à 90,03 m.



5.3.4. Résultats de la simulation

a. Caractéristiques des conduites

Le tableau 5.3 montre les différentes caractéristiques des tubes, ainsi que la vitesse maximale d’écoulement prévue dans chaque tube.

Tab 5. 3: Tableau de caractéristiques des conduites

Site Longueur (m) Vitesse maximal

(m/s) Diamètre

Nominale (pouces)

Nouveau réservoir

21,17 1,15 6

3,46 1,68 3

40,84 1,64 2,50

18,85 1,75 2

Boucle 1 714,43 1,75 12

Boucle 2 242,91 1,81 5

b. Pressions consignes des vannes pour

refroidissement des citernes de combustible

Le tableau 5.4 montre les différentes pressions de consigne que doit respecter

l’opérateur lors de l’ouverture des vannes de refroidissement. Ces valeurs sont

indiquées par des manomètres placés en aval des vannes.

Tab 5. 4: Tableau de pression consigne vannes

Réservoirs Pression de consigne

en bar

Réservoirs Fuel brut 4,7

Réservoir Gas-oil brut 4,6

Réservoir Gas-oil traité 4,9

Nouveau Réservoir 4,5

6

Chapitre

RESUME DU SIXIEME CHAPITRE:

Après avoir abordé ce projet par plusieurs dimensions, reste la dimension économique mise en

lumière dans ce présent chapitre. Ce dernier donne une idée estimative sur le coût total d’investissement dans la rénovation du réseau hydraulique anti-incendie.

Etude technico-économique du projet


6.1. Objet de l’étude

A la suite d’une gestion des risques et redimensionnement du circuit d’eau de

lutte contre l’incendie. Il est aussi important, d’avoir une idée estimative sur le coût de ce projet. Cette étude économique est conduite de façon à utiliser des

matériels garantissant le fonctionnement du système anti-incendie, et en

même temps à moindre coût possible. Chose qui justifie le choix des conduites

en acier sans soudure laminé à chaud et certifié EN 10216-1 (Voir Annexe 3).

6.2. Estimation économique des prix de

matériels

Les prix des conduites présentés sur le tableau (6.1), sont relevés à partir des documents internes de l’ONEP. Ces prix incluent les frais de transport, de

fourniture et de mise en place sur site.

Tab 6. 1: Estimation de prix des conduites du circuit hydraulique anti-incendie

Diamètre nominal (pouces)

Longueur (m) PU- HT (DH) Prix Hors Taxe

2 19 1 615 30 443

2 - 1/2 41 1 650 67 386

3 4 1 700 5 882

5 243 1 950 473 675

6 22 2 015 42 658

12 715 4 500 3 214 935

Total Hors Taxe (HT) 3 834 978

TVA 766 996

Total TTC 4 601 974

10 % des imprévus 460 198

Coût total 5 062 171

Les conduites utilisées pour la rénovation du réseau hydraulique anti-incendie

ont des diamètres variant de 2’’ à 12’’. En plus du coût des conduites, s’ajoutent des coûts de vannes de régulation et d’autres matériels faisant

partie des imprévus avec un pourcentage de 10 %. Ainsi le coût total

d’investissement dans ce projet dépasse les 5 millions de Dirham. Cet investissement ne présente que 5 % d’investissement en l’installation de trois

turbines 33 MW.

Conclusion générale


Conclusion générale

Une sécurité efficace contre l’incendie est parmi les préoccupations majeures

de toute industrie. Ceci n’est atteint qu’en disposant d’un système anti-

incendie performant. Ainsi, pour assurer une protection maximale de ses agents et ses installations, la centrale à TAG de Tétouan a remis en étude son

système de lutte contre l’incendie afin de l’adapter à sa nouvelle structure, en

tenant compte d’une suite des extensions et de plusieurs projets de transformation prévus à fin 2011.

Dans cette perspective, l’objectif de ce projet a été de mieux gérer les risques

d’incendies et de redimensionner un nouveau réseau apparent d’extinction à

eau. Tout d’abord, une visite sur site a permis de se focaliser sur les problèmes majeurs du système anti-incendie à savoir : l’absence des plans d’action en cas

d’incendie et la dégradation du circuit hydraulique de lutte contre l’incendie.

En effet, l’analyse préliminaire des risques effectuée a permis de définir les

scénarios majeurs d’incendies et suggérer des plans d’action afin de réduire la criticité de ces scénarios. Cette analyse a conduit également à identifier la zone

la plus critique, en l’occurrence, le poste de traitement Fuel. Quant à la deuxième partie de l’étude, le redimensionnement fait sur EPANET a consisté à

simuler les scénarios critiques, ainsi à déterminer les diamètres de

canalisations. Et afin d’évaluer le projet économiquement une étude technico-économique a été élaborée.

Les résultats obtenus ont permis d’obtenir un système performant et faisable

avec un investissement négligeable devant l’ampleur des investissements dans l’ensemble de la centrale. Cependant, comme perspective du projet, il est recommandé de remplacer la centrale de détection d’incendies par une autre plus moderne et dont les pièces de rechange sont disponibles sur le marché.

Références


Références

www.one.org.ma

Document interne de l’ONE.

[1] www.oujda-portail.net/ma/

[2] M. OUAZZANI, Cours de management de risques, version 2010.

[3] www.CGL-Consulting.com

[4] APSAD R7, Edition 07.2006.0 (Juillet 2006).

[5] Aide EPANET, Version Française, date de publication 01/09/2003.

[6] M. ELAZEHARI, livre de Réseaux hydrauliques.

http://www.one.org.ma/

http://www.oujda-portail.net/ma/

http://www.cgl-consulting.com/

Annexes

Annexe 1

Management Industriel / Electromécanique Page ii

Annexe 1 : Equipements d’extinction

d’incendies à la centrale TAG

Aires et/ou appareillages protégés Installation de détection incendie prévue Installation de

suppression incendie prévue Fonction Type de détecteur

Transformateur principal 1, 2, 3 Transformateur soutirage 1, 2, 3

Détection incendies et mise en marche automatique et

manuelle de l'installation fixe à eau

Détecteurs thermiques à bulbe fondant(Sprinkler)

Installation à eau de type déluge

Réservoir Fuel brut 1,2 (8000 m3) et

Réservoir Gasoil brut (2000 m3) et

Réservoir Gasoil traité (500 m3)

Détection incendies Détecteurs à câble thermo-

fusible

Installation à mousse à mise

en marche manuelle

Installation de refroidissement à eau à mise en

marche manuelle

Réservoir Fuel Traité (4000 m3) et Réservoir Gasoil brut (2000 m3) et

Réservoir de certification 1,2 (100 m3) Détection incendies

Détecteurs à câble thermo-fusible

Installation à mousse à mise

en marche manuelle

Incinérateur

Chaudière, auxiliaires Détection incendies

Détecteurs thermiques, Boutons d'alarme manuels Détecteurs thermiques, Boutons d'alarme

manuels

Extincteurs à

poussière,

Armoire murale

à "hydrant"

Local analyseur Détection incendies Détecteurs thermiques, Boutons

d'alarme manuels

Local de commande Détection incendies Détecteurs thermiques, Boutons

d'alarme manuels

Poste traitement de fuel

Détection incendies

Détecteurs thermiques, Boutons d'alarme manuels


Local analyseur Station de dépotage combustible Brut

Détection incendies



Stockage de fûts Station de dépotage combustible

Station de pompage et de transfert combustible

Détection incendies Détection incendies



Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page iii

Annexe 2 : Questionnaire pour estimation

de la fréquence et gravité des incendies à

la centrale TAG de Tétouan

Fréquence des évènements initiateurs conduisant à l’incendie

Veuillez cocher l’un des quatre niveaux de fréquence retenus dans l’échelle de cotation suivante afin d’estimer le niveau de

risque d’incendie dans toute la centrale:

1. Zone de dépotage de combustibles :


Incendie due à des fuites de combustibles au niveau de flexible de dépotage.……………..

Dépotage par Pompes

Incendie causé par un court-circuit lors d'un échauffement de pompe de dépotage...

Incendie lié à des fuites de combustibles au niveau de filtres (en état dégradée)……..

Incendie à cause de fuite de combustible au niveau des conduites ou vannes………….

2. Zone de stockage de combustibles :

Incendie suite à des fuites de combustibles au niveau de Tuyauteries, robinetteries

Ou instrumentations………………………………………………………………………………………………..

Explosion de réservoirs de stockage due à des fissurations par corrosion………………..

3. Zone de chaudière et ses auxiliaires

Chaudière à eau

Incendie due à des fuites de combustibles suite à une mauvaise étanchéité………………

Armoires contrôle et commande

Incendie causé par court-circuit et des points chauds au niveau des armoires………….

Niveau de fréquence Echelle Commentaires

1 Rare 1 fois par an ou peu vraisemblable ou jamais rencontré

2 Peu fréquent Pouvant survenir plusieurs fois par an sur le lieu du travail

3 Fréquent Pouvant se produire une fois par mois sur le lieu du travail

4 Très fréquent Pouvant se produire plusieurs fois par mois sur le lieu du travail

Rare Peu fréquent Fréquent Très fréquent

Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page iv

4. Zone de traitement de Fuel

Pompes d’alimentation en Fuel

Incendie due à fuites de fuel au niveau de pompes lors d'un court-circuit…………………

Séparateur et mélangeur de Fuel

Incendie causé par des fuites de Fuel au niveau de séparateurs ou mélangeurs Fuel

Réchauffeur de Fuel

Incendie lié à des fuites de Fuel au niveau de Réchauffeur Fuel, tuyauteries, Robinetteries et

instrumentations………………………………………………………………………………

5. Zone de Groupes Turbo-alternateur 33 MW :

Alimentation et réchauffage en combustible

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau de pompes en état dégradée...……..

Module de filtration de combustibles (Skids inhibiteur et lavage TG)

Incendie causé par la présence d'une énergie d'activation avec fuite de combustibles

Au niveau de skids de filtration…………………………………………………………….

Compartiment du contrôle commande

Incendie lié à un court-circuit au niveau des armoires électriques et l'infiltration d'eau

À cause de mauvaise étanchéité des portes de visite………………………………………

Compartiment des auxiliaires

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau des conduites et flexibles

Ou à cause de Contact d'échappement diesel avec un corps………………………………

Compartiment turbine, compresseur et échappement

Incendie causé par fuite pulvérisée de combustibles à 128 °C et 43 bar au niveau

Des conduites d'alimentation………………………………………………………………

Compartiment de réducteur de puissance

Incendie due à la prise de contact d'un corps avec les gaz chauds ou en présence d'une

Énergie d'activation au niveau de trappe d'échappement Compartiment alternateur…


Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page v

Compartiment alternateur

Incendie suite à la fuite d'huile en présence d'une énergie d'activation au niveau

D’excitateur d'alternateur……………………………………………………………………


Incendie due à un amorçage avec infiltration d'eau dans la cellule disjoncteur…………

Local transformateur de puissance(TP) et de soutirage(TS)

Incendie due à un amorçage et échauffement d'huile au niveau de transformateur…..

Aéroréfrigérants

Incendie résultant de l’échauffement de moteur ventilateur ou motopompe en état

dégradée avec la présence d'une énergie d'activation…………………………………..


Jaillissement d’arc front résultant du court-circuit au niveau des caniveaux des

câbles électriques en état dégradée……………………………………………………………

Incendie lié à la présence de flamme avec Fuel au niveau des caniveaux de conduites

de fluides………………………………………………………………………………………

Système de détection et protection incendie du GTA

Incendie due à la déflagration des bouteilles CO2 à cause de dysfonctionnement des

soupapes de sécurité de la salle de commande…………………………………………………

Salle de relais

Incendie résultant d’un amorçage ou court-circuit suite à l’existence des points chauds

au niveau des armoires électriques……………………………………………………………

Groupe électrogène de secours

Incendie résultant d’une prise de feu lors d’un contact avec une résistance chauffante

et d’une fuite du gasoil au niveau du groupe……………………………………………………

Compresseur d’air comprimé

Incendie due à l'explosion de réservoirs d'air à cause des fissurations et

la surpression d'air……………………………………………………………………………

6. Ateliers, Magasins et locaux annexes: Atelier mécanique


Présence des matières inflammables…………………………………………………………

Magasin des pièces légères

Incendie lié à un court-circuit ou déflagration d’une lampe en présences des matières

inflammables (tissu, caoutchouc, papier, bois)…………………………………………………


Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page vi

Parc stockage des fûts

Incendie lié à un court-circuit au niveau des câbles en mauvaise état ou déflagration

d’une lampe en présence des matières inflammables…………………………………………

Gravité des évènements initiateurs conduisant à l’incendie

Cocher l’un des quatre niveaux de gravité retenus dans l’échelle de cotation suivante afin d’estimer le niveau de risque d’incendie

dans toute la centrale:

Niveau de gravité Echelle Commentaires

1 Bénin Pas ou peu de dommages sans arrêt de travail

2 Sérieux Dommages faibles, avec arrêt du travail

3 Grave Dommages réversibles, entraînant une incapacité partielle

4 Très grave Dommages irréversibles : incapacité totale ou décès

1. Zone de dépotage de combustibles :


Incendie due à des fuites de combustibles au niveau de flexible de dépotage.……………..

Dépotage par Pompes

Incendie causé par un court-circuit lors d'un échauffement de pompe de dépotage...

Incendie lié à des fuites de combustibles au niveau de filtres (en état dégradée)……..

Incendie à cause de fuite de combustible au niveau des conduites ou vannes………….

2. Zone de stockage de combustibles : Incendie suite à des fuites de combustibles au niveau de Tuyauteries, robinetteries

Ou instrumentations………………………………………………………………………………………………..

Explosion de réservoirs de stockage due à des fissurations par corrosion………………..

3. Zone de chaudière et ses auxiliaires Chaudière à eau

Incendie due à des fuites de combustibles suite à une mauvaise étanchéité………………

Armoires contrôle et commande

Incendie causé par court-circuit et des points chauds au niveau des armoires…………

.

Bénin Sérieux Grave Très grave

Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page vii

4. Zone de traitement de Fuel Pompes d’alimentation en Fuel

Incendie due à fuites de Fuel au niveau de pompes lors d'un court-circuit…………………

Séparateur et mélangeur de Fuel

Incendie causé par des fuites de Fuel au niveau de séparateurs ou mélangeurs Fuel

Réchauffeur de Fuel

Incendie lié à des fuites de Fuel au niveau de Réchauffeur Fuel, tuyauteries,

Robinetteries et instrumentations……………………………………………………………………………..

5. Zone de Groupes Turbo-alternateur 33 MW :

Alimentation et réchauffage en combustible

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau de pompes en état dégradée...……..

Module de filtration de combustibles (Skids inhibiteur et lavage TG)

Incendie causé par la présence d'une énergie d'activation avec fuite de combustibles

Au niveau de skids de filtration……………………………………………………………

Compartiment du contrôle commande

Incendie lié à un court-circuit au niveau des armoires électriques et l'infiltration d'eau

À cause de mauvaise étanchéité des portes de visite…………………………………………

Compartiment des auxiliaires

Incendie due à la fuite de combustibles au niveau des conduites et flexibles

Ou à cause de Contact d'échappement diesel avec un corps…………………………………

Compartiment turbine, compresseur et échappement

Incendie causé par fuite pulvérisée de combustibles à 128 °C et 43 bar au niveau

Des conduites d'alimentation…………………………………………………………………

Compartiment de réducteur de puissance

Incendie due à la prise de contact d'un corps avec les gaz chauds ou en présence d'une

Énergie d'activation au niveau de trappe d'échappement Compartiment alternateur…


Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page viii

Compartiment alternateur

Incendie suite à la fuite d'huile en présence d'une énergie d'activation au niveau

D’excitateur d'alternateur……………………………………………………………………


Incendie due à un amorçage avec infiltration d'eau dans la cellule disjoncteur…………..

Local transformateur de puissance(TP) et de soutirage(TS)

Incendie due à un amorçage et échauffement d'huile au niveau de transformateur…..

Aéroréfrigérants

Incendie résultant de l’échauffement de moteur ventilateur ou motopompe en état

dégradée avec la présence d'une énergie d'activation………………………………………


Jaillissement d’arc front résultant du court-circuit au niveau des caniveaux des

câbles électriques en état dégradée…………………………………………………………

Incendie lié à la présence de flamme avec Fuel au niveau des caniveaux de conduites

de fluides………………………………………………………………………………………

Système de détection et protection incendie du GTA

Incendie due à la déflagration des bouteilles CO2 à cause de dysfonctionnement des

soupapes de sécurité de la salle de commande………………………………………………

Salle de relais

Incendie résultant d’un amorçage ou court-circuit suite à l’existence des points chauds

au niveau des armoires électriques……………………………………………………………

Groupe électrogène de secours

Incendie résultant d’une prise de feu lors d’un contact avec une résistance chauffante

et d’une fuite du gasoil au niveau du groupe…………………………………………………

Compresseur d’air comprimé

Incendie due à l'explosion de réservoirs d'air à cause des fissurations et

la surpression d'air……………………………………………………………………………

6. Ateliers, Magasins et locaux annexes: Atelier mécanique


Présence des matières inflammables…………………………………………………………………………….

Magasin des pièces légères


Annexe 2

Management Industriel / Electromécanique Page ix

Incendie lié à un court-circuit ou déflagration d’une lampe en présences des matières

inflammables (tissu, caoutchouc, papier, bois)…………………………………………………………………

Parc stockage des fûts

Incendie lié à un court-circuit au niveau des câbles en mauvaise état ou déflagration

d’une lampe en présence des matières inflammables………………………………………………………

Parc à ferrailles

Incendie due à présence d'une énergie d'activation et des matières inflammables

avec chaleurs excessives…………………………………………………………………………………………………..

Veuillez écrire ci-dessous vos remarques sur le système de sécurité actuel ainsi que vos propositions

d’amélioration des mesures d’atténuation des risques d’incendie au sein de la centrale

Remarques :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Propositions :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ..….………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ..….……………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ..….………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Annexe 3

Management Industriel / Electromécanique Page x

Annexe 3 : Diamètres Nominaux des

conduites

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Etude Et Renovation Du Circuit d Eau de Lutte Contre l Incendie Au Sein de La Centrale a Turbines a Gaz TAG de Tetouan