09.03.2013 Views

Montage d'installations d'énergie Entraînement à moteurs à ... - MWM

Montage d'installations d'énergie Entraînement à moteurs à ... - MWM

Montage d'installations d'énergie Entraînement à moteurs à ... - MWM

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

avec<br />

<strong>Entraînement</strong> <strong>à</strong> <strong>moteurs</strong><br />

<strong>à</strong> gaz et diesel<br />

(Instructions de planification et montage)<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Les droits d'auteurs de ce manuel et toutes les illustrations sont protégés. Tous droits réservés même en cas<br />

d'utilisation partielle. Toute utilisation en dehors des frontières définies par la réglementation sur les droits<br />

d'auteur et sans approbation écrite des auteurs est interdite et répréhensible. Cela vaut en particulier pour<br />

les reproductions, les traductions, la réalisation de microfilms ainsi que pour le stockage et le traitement sur<br />

systèmes informatiques.<br />

© <strong>MWM</strong> GmbH Mannheim 2012<br />

La reproduction des noms de marques, noms d'usage, noms commerciaux, désignations de marque, etc.<br />

figurant dans cette œuvre n'autorise pas <strong>à</strong> supposer, même sans identification particulière, que de tels noms<br />

peuvent être considérés comme libres au terme de la législation sur les marques, et peuvent ainsi être<br />

utilisés par tout un chacun.<br />

S'il est fait dans cette oeuvre directement ou indirectement référence <strong>à</strong> des lois, prescriptions ou directives<br />

(par ex. DIN, VDI, VDE...), ou si des citations en sont extraites, les auteurs et <strong>MWM</strong> ne saurait accepter<br />

aucune garantie quant <strong>à</strong> leur exactitude, exhaustivité ou actualité. Pour les travaux en eux-mêmes, il est<br />

recommandé de se référer aux prescriptions ou directives intégrales dans leurs versions en vigueur.<br />

Les illustrations, plans, schémas et schémas de connexion figurant dans le manuel sont des informations<br />

générales pour la planification. Pour les commandes, la documentation afférente est contractuelle.<br />

Les plants figurant dans le présent manuel ne sont pas soumis au service de modification. Ils ne seront mis<br />

<strong>à</strong> jour qu'<strong>à</strong> la prochaine édition.<br />

Chapitre_00 - Table des matières.docx Page 1 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


PRÉFACE<br />

Ce manuel s'adresse <strong>à</strong> toutes les personnes en charge d'une installation <strong>MWM</strong> et ne fait pas office de notice<br />

d'utilisation pour le client final. C'est la raison pour laquelle ce manuel n'est pas une information destinée <strong>à</strong><br />

l'utilisateur conformément <strong>à</strong> DIN 8418. Il satisfait toutefois un but semblable car le respect de cette directive<br />

contribue au fonctionnement de l'installation et protège ainsi le client final contre les dangers pouvant être<br />

provoqués par l'utilisation de l'installation.<br />

La sécurité de fonctionnement et une longue durée de vie ne peuvent être obtenues que grâce <strong>à</strong> une<br />

installation mise en place en bonne et due forme. Les travaux de maintenance peuvent de ce fait être<br />

réalisés plus facilement et plus rapidement. Ce manuel donne des informations sur le montage correct ainsi<br />

que des conseils sur les valeurs seuils <strong>à</strong> respecter.<br />

La diversité des possibilités de montage ne permet de définir que des directives d'ordre général. De<br />

l'expérience et des connaissances spéciales sont nécessaires pour un montage optimal des groupes. Les<br />

normes, directives et prescriptions mentionnées n'ont aucune prétention d'exhaustivité. C'est la raison pour<br />

laquelle il faut dans chaque cas tenir compte des réalités locales.<br />

En phase de planification, nous recommandons donc de prendre conseil auprès de collaborateurs <strong>MWM</strong> ou<br />

d'un partenaire distributeur autorisé.<br />

<strong>MWM</strong> n'accepte pas les prétentions en garantie et ne saura être tenue pour responsable des dommages<br />

résultants du non-respect des informations et conseils du manuel.<br />

Nous vous remercions pour toute critiques et suggestion visant <strong>à</strong> améliorer ou compléter cette directive.<br />

<strong>MWM</strong> GmbH<br />

VD-S, 06-2012<br />

Chapitre_00 - Table des matières.docx Page 2 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Table des matières<br />

Chapitre Titre<br />

1 Structure <strong>d'installations</strong> avec groupes <strong>à</strong> moteur diesel/gaz<br />

2 Puissance des groupes<br />

3 Groupe Centrale de cogénération<br />

4 Exigences pour la mise en place du groupe<br />

5 Ventilation de la salle des machines<br />

6 Systèmes de refroidissement du moteur<br />

7 Système de combustible / carburant<br />

8 Système de lubrification<br />

9 Système d'air de combustion<br />

10 Système d'échappement<br />

11 Système d'air comprimé<br />

12 Dispositifs de mesure, surveillance et limitation<br />

13 Chapitre sans contenu<br />

14 Installation de distribution électriques<br />

15 Service îlotage avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz<br />

16 Niveaux de charge<br />

17 Câblage<br />

18 Transport et mise en place des groupes<br />

19 Notice d'installation et d'alignement du groupe<br />

20 Pose des tuyauteries<br />

21 Sécurité au travail, prévention des accidents, protection de<br />

l'environnement<br />

Chapitre_00 - Table des matières.docx Page 3 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 1<br />

Structure <strong>d'installations</strong> avec groupes <strong>à</strong> moteur<br />

diesel/gaz<br />

pour couplage électricité-chaleur dans les centrales de<br />

cogénération<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net 1


Sommaire<br />

1. Structure <strong>d'installations</strong> avec groupes <strong>à</strong> moteur diesel/gaz pour couplage électricitéchaleur<br />

dans les centrales de cogénération ............................................................................ 3<br />

1.1 Types de mises en œuvre ............................................................................................................. 3<br />

1.1.1 Mode de fonctionnement Chaleur ................................................................................................. 3<br />

1.1.2 Mode de fonctionnement Courant ................................................................................................. 4<br />

1.1.2.1 Service parallèle réseau ................................................................................................................ 4<br />

1.1.2.2 Service îlotage............................................................................................................................... 4<br />

1.1.2.2.1 Mode courant de secours .............................................................................................................. 4<br />

1.1.2.2.2 Démarrage autonome ................................................................................................................... 5<br />

1.1.3 Mode d'utilisation en fonction du gaz de combustion ................................................................... 5<br />

1.1.4 Mode bigaz .................................................................................................................................... 5<br />

Chapitre_01 - Structure <strong>d'installations</strong>.docx Page 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


1. Structure <strong>d'installations</strong> avec groupes <strong>à</strong> moteur diesel/gaz pour couplage<br />

électricité-chaleur dans les centrales de cogénération<br />

Un groupe <strong>à</strong> moteur diesel ou gaz est composé du moteur <strong>à</strong> combustion, du générateur, du couplage, du<br />

châssis et de l'assise. Moteur et générateur sont montés de façon rigide sur le châssis. Cette unité est<br />

appelée groupe de centrale de cogénération et sert <strong>à</strong> la production de courant et de chaleur.<br />

Un module de centrale de cogénération est composé d'un groupe Centrale de cogénération et des<br />

composants :<br />

• Échangeur thermique de l'eau de refroidissement<br />

• Echangeur thermique du gaz d'échappement<br />

• Silencieux d'échappement<br />

• Installation de nettoyage des gaz d'échappement<br />

• Réservoir de carburant ou alimentation en gaz<br />

• Alimentation en huile de graissage<br />

• Surveillance du groupe<br />

Une centrale de cogénération est composée d'un ou plusieurs modules, de l'installation de distribution avec<br />

contrôle commande, de l'installation d'air d'admission et de l'installation d'air d'échappement.<br />

Les principes, les exigences, les composants, la réalisation et la maintenance des agrégats de production de<br />

courant sont décrits dans DIN 6280 Partie 14 (voir Fig. 1.1).<br />

Attention !<br />

Aucune modification ne doit être apportée et aucune pièce étrangère ne doit être montée sur les groupes,<br />

composants et armoires électriques livrés par le fabricant.<br />

Afin d'exclure les problèmes de CEM, les pièces côté installation, telles que les convertisseurs de fréquence,<br />

doivent impérativement être câblées avec des lignes blindées conformément aux indications du fabricant.<br />

Voir aussi Chapitres 14 et 17.<br />

1.1 Types de mises en œuvre<br />

Selon la mise en œuvre, l'installation peut en premier lieu être utilisée pour la production de<br />

courant ou de chaleur.<br />

1.1.1 Mode de fonctionnement Chaleur<br />

Dans le mode de fonctionnement Chaleur, le besoin en chaleur est la grandeur de référence pour l'indication<br />

de puissance de la centrale de cogénération. Pour couvrir le besoin instantané en chaleur, la centrale de<br />

cogénération peut être assistée par d'autres producteurs de chaleur.<br />

Chapitre_01 - Structure <strong>d'installations</strong>.docx Page 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


1.1.2 Mode de fonctionnement Courant<br />

Dans le mode de fonctionnement Courant, le besoin en courant est la grandeur de référence pour l'indication<br />

de puissance de la centrale de cogénération.<br />

1.1.2.1 Service parallèle réseau<br />

En service parallèle réseau, la centrale de cogénération alimente les consommateurs, par ex. jusqu'<strong>à</strong><br />

atteindre la puissance électrique maximale conformément <strong>à</strong> la puissance nominale du moteur. Le besoin<br />

supplémentaire nécessaire est couvert par le réseau d'alimentation électrique. Pendant les périodes de<br />

pleins tarifs, les groupes peuvent surmonter les charges de pointe.<br />

En cas de panne de secteur, il est possible de faire fonctionner la centrale de cogénération en service<br />

îlotage.<br />

1.1.2.2 Service îlotage<br />

En service îlotage, la centrale de cogénération alimente seule le besoin en puissance des consommateurs.<br />

Les groupes doivent mettre la puissance <strong>à</strong> disposition des consommateurs branchés, dans tous les états de<br />

fonctionnement. Ceci s'applique aussi bien pour la commutation que le rejet de charge.<br />

La gestion de charge de l'installation de distribution doit permettre de garantir que les groupes ne sont pas<br />

en surcharge. Les chocs de charge qui surviennent ne doivent en aucun cas dépasser les niveaux maximum<br />

admis, fixés séparément pour chaque type de groupes (voir Chapitre « Mises en circuit pour des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong><br />

gaz »). Ceci s'applique pour la commutation et le rejet de charge. Ici, c'est la puissance de commutation et<br />

non la puissance nominale de chaque consommateur qu'il faut prendre en compte (description <strong>à</strong> cet effet,<br />

voire Chapitre 15 Service îlotage et Chapitre 16 Commutations de charge).<br />

1.1.2.2.1 Mode courant de secours<br />

La centrale de cogénération peut aussi être mise en œuvre pour l'alimentation en courant de secours, en<br />

tenant compte des mesures supplémentaires correspondantes, et couvre ainsi le besoin en courant en cas<br />

de panne de réseau selon :<br />

DIN VDE 0100-710 et DIN VDE 0100-560<br />

DIN EN 50172 et DIN VDE 0100-718<br />

Le mode courant de secours doit être clarifié au cas par cas et nécessite une autorisation. Tous les agrégats<br />

ne sont pas aptes au courant de secours en vertu des normes mentionnées ci-dessus. Les niveaux de<br />

charges spécifiques aux <strong>moteurs</strong> doivent être pris en compte.<br />

L'énergie thermique simultanément mise <strong>à</strong> disposition par la centrale de cogénération doit être utilisée le<br />

plus largement possible (par ex. utilisation thermique ou production de froid), des accumulateurs de chaleur<br />

devant le cas échéant être mis en œuvre. En cas d'alimentation en courant de secours, il faut dans tous les<br />

Chapitre_01 - Structure <strong>d'installations</strong>.docx Page 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


cas assurer l'évacuation de la chaleur, éventuellement <strong>à</strong> l'aide d'accumulateurs et/ou de dispositifs de<br />

refroidissement de secours.<br />

1.1.2.2.2 Démarrage autonome<br />

Le démarrage autonome est une fonction de secours des agrégats au gaz et ne doit être utilisée que dans<br />

les cas d'urgence. Si un agrégat au gaz est « démarré en autonome », il démarre sans alimentation par les<br />

entraînements auxiliaires pour la pré-lubrification et les pompes d'eau de refroidissement. L'agrégat au gaz<br />

démarre directement après que le contact de démarrage a été fermé dans le TEM. Les pompes d'eau de<br />

refroidissement sont démarrées dès que l'alimentation par les entraînements auxiliaires est disponible. On<br />

renonce en outre <strong>à</strong> un contrôle d'étanchéité préalable de la course de régulation de gaz.<br />

Les <strong>moteurs</strong> des séries TCG 2016 et TCG 2020 sont aptes au démarrage autonome, ceux de la série TCG<br />

2032 ne le sont pas (voir aussi Chapitre 15.7).<br />

1.1.3 Mode d'utilisation en fonction du gaz de combustion<br />

Dans ce mode de fonctionnement, la grandeur de référence est la disponibilité du gaz de combustion (par<br />

ex. gaz de décharge, gaz de curage, biogaz, etc.). Dans les installations <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong>, des agrégats<br />

sont activés ou désactivés en fonction de la quantité de gaz disponible. Dans les installations avec un seul<br />

groupe, la puissance est adaptée <strong>à</strong> la quantité de gaz disponible.<br />

1.1.4 Mode bigaz<br />

Dans des applications particulières, les agrégats au gaz sont équipés pour fonctionner avec deux types de<br />

gaz. Si du gaz naturel et du gaz de curage sont par ex. disponibles en guise de gaz de combustion, il est<br />

possible de passer au gaz naturel si l'offre en gaz de curage est trop faible. La commutation entre les types<br />

de gaz a lieu quand le groupe est arrêté.<br />

Chapitre_01 - Structure <strong>d'installations</strong>.docx Page 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 1.1 Définition et limitation des composants de la centrale de cogénération selon DIN 6280-14<br />

A Centrale de cogénération<br />

B Module de centrale de cogénération<br />

C Groupe Centrale de cogénération<br />

1 Piston alternatif, moteur <strong>à</strong> combustion 8 Installation de nettoyage des gaz<br />

d'échappement<br />

2 Alternateur 9 Réservoir de carburant ou alimentation<br />

en gaz<br />

3 Couplage et stockage 10 Alimentation en huile de graissage<br />

4 Filtre <strong>à</strong> air de combustion<br />

(au choix monté séparément du moteur)<br />

11 Surveillance du groupe<br />

5 Echangeur thermique du gaz d'échappement 12 Installation de distribution avec contrôle<br />

commande<br />

6 Échangeur thermique de l'eau de refroidissement 13 Installation d'air d'admission<br />

7 Silencieux d'échappement 14 Installation d'air d'échappement<br />

Chapitre_01 - Structure <strong>d'installations</strong>.docx Page 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 2<br />

Puissance des groupes<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

2. Puissance des groupes .............................................................................................................. 3<br />

2.1 Besoin en chaleur ......................................................................................................................... 3<br />

2.2 Courant nécessaire ....................................................................................................................... 3<br />

2.3 Offre en combustible / carburant ................................................................................................... 3<br />

2.3.1 Gaz ................................................................................................................................................ 3<br />

2.3.2 Carburant liquide ........................................................................................................................... 4<br />

2.4 Indications de puissance sur les plaques signalétiques ............................................................... 4<br />

2.4.1 Plaque signalétique du moteur ...................................................................................................... 4<br />

2.4.1.1 Moteurs diesel ............................................................................................................................... 4<br />

2.4.1.2 Moteurs <strong>à</strong> gaz................................................................................................................................ 4<br />

2.4.2 Plaque signalétique du générateur ............................................................................................... 5<br />

2.4.3 Plaque signalétique de l'agrégat ................................................................................................... 5<br />

Chapitre_02 - Puissance des groupes.docx Page 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


2. Puissance des groupes<br />

Pour dimensionner la taille du groupe, il faut déterminer le besoin en courant et en chaleur <strong>à</strong> l'aide des<br />

courbes caractéristiques annuelles.<br />

2.1 Besoin en chaleur<br />

La taille et le nombre de groupes pour un mode de fonctionnement Chaleur peuvent être déterminés d'après<br />

la courbe caractéristique du besoin en chaleur. La production de courant et le besoin en courant doivent<br />

impérativement être pris en compte lors du mode de fonctionnement Chaleur car une alimentation négative<br />

ou un prélèvement sur le secteur peuvent survenir <strong>à</strong> cause du mode de fonctionnement sélectionné.<br />

2.2 Courant nécessaire<br />

La courbe caractéristique du besoin en courant fait référence pour le dimensionnement en fonction du<br />

besoin en courant en service parallèle réseau. Il faut <strong>à</strong> cet effet vérifier simultanément si une répartition de la<br />

puissance totale nécessaire sur plusieurs groupes est judicieuse. Pour le mode courant de secours, il faut<br />

tenir compte de la puissance de courant de secours en plus du besoin en courant en mode parallèle réseau.<br />

Il faut faire une distinction entre les consommateurs « importants » et « non importants » et les durées<br />

d'interruption admises.<br />

Tous les consommateurs ne sont pas activés simultanément ou n'atteignent pas simultanément leur<br />

consommation maximale de courant (facteur de simultanéité).<br />

Certains consommateurs absorbent de la puissance réelle et d'autres en revanche une puissance apparente<br />

(facteur de puissance « cos phi »). Des consommateurs particuliers, par ex. avec une caractéristique ou des<br />

exigences extrêmes en constance de tension et de fréquence doivent être pris en compte.<br />

Pour des conditions de mise en place climatiques particulières (hauteur importante, température et humidité<br />

de l'air élevées, le moteur et le générateur ne peuvent pas céder leur puissance normale (réduction de<br />

puissance selon ISO 8528-1 ou DIN VDE 0530 et DIN EN 60034).<br />

2.3 Offre en combustible / carburant<br />

2.3.1 Gaz<br />

La puissance ou le nombre de groupes dépendent de la quantité de gaz disponible. Les groupes ne doivent<br />

<strong>à</strong> cet effet fonctionner que sur la plage de puissance 50 – 100 %. La puissance en fonctionnement<br />

permanent doit être supérieure <strong>à</strong> 70 %.<br />

Chapitre_02 - Puissance des groupes.docx Page 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


2.3.2 Carburant liquide<br />

Un approvisionnement en carburant liquide est prévu conformément <strong>à</strong> la puissance et au nombre de<br />

groupes.<br />

2.4 Indications de puissance sur les plaques signalétiques<br />

Sur un groupe générateur, le moteur, le générateur et les groupes ont chacun leur propre plaque<br />

signalétique.<br />

2.4.1 Plaque signalétique du moteur<br />

2.4.1.1 Moteurs diesel<br />

La puissance transmise mécaniquement selon DIN 3046-7 est indiqués sur la plaque signalétique du<br />

moteur. Elle est mentionné en kW (Kilowatt).<br />

Une plaque signalétique peut par exemple mentionner les puissances avec les désignations SCXN et SFN.<br />

Les significations sont :<br />

S Puissance de service<br />

C Puissance permanente<br />

X 10% surcharge pour une heure en 12 heures<br />

N Puissance utile<br />

F Puissance bloquée<br />

2.4.1.2 Moteurs <strong>à</strong> gaz<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz, la puissance SCN (puissance utile permanente, non surchargeable) est indiqué<br />

selon DIN 3046-7. Des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz naturel sont mis au banc d'essai. Pour les <strong>moteurs</strong> qui doivent<br />

fonctionner avec d'autres gaz dans une utilisation ultérieure, la puissance pour ce type de gaz est également<br />

indiquée sur la plaque signalétique. Le type de gaz est pris en compte par une extension derrière l'indication<br />

de puissance.<br />

Les puissances suivantes peuvent par ex. être mentionnées sur la plaque signalétique :<br />

SCN n: Puissance utile permanente pour le fonctionnement au gaz naturel ; n signifie gaz<br />

naturel ; cette puissance est mise au banc d'essai<br />

SCN b: Puissance utile permanente pour le fonctionnement au biogaz ; b signifie biogaz<br />

D'autres extensions peuvent être :<br />

m mine gas (gaz de mine)<br />

s sewage gas (gaz de curage)<br />

l landfill gas (gaz de décharge)<br />

Chapitre_02 - Puissance des groupes.docx Page 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


2.4.2 Plaque signalétique du générateur<br />

La puissance apparence du type selon IEC 60034 et le facteur de puissance (cos Phi) du générateur sont<br />

mentionnés sur la plaque signalétique générateur. L'indication est en kVA (Kilo-Volt-Ampère), le facteur de<br />

puissance est sans unité.<br />

2.4.3 Plaque signalétique de l'agrégat<br />

La puissance électrique nominale du groupe est indiquée sur la plaque signalétique du groupe. La<br />

désignation du type de puissance a lieu selon DIN 8528-1. L'indication de puissance est en KWel (Kilowatt<br />

électrique). Les désignations de puissances se sont :<br />

COP Puissance permanente des groupes<br />

PRP Puissance permanente variable des groupes<br />

LTP Puissance des groupes limitée dans le temps<br />

Les groupes avec moteur <strong>à</strong> gaz sont conçus pour un fonctionnement permanent, c'est pourquoi c'est<br />

toujours la puissance COP qui est indiquée sur la plaque signalétique des groupes. Pour les groupes diesel,<br />

les types de puissances PRP et LTP peuvent être indiqués selon l'utilisation.<br />

Chapitre_02 - Puissance des groupes.docx Page 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_02 - Puissance des groupes.docx Page 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 3<br />

Groupe Centrale de cogénération<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

3. Groupe Centrale de cogénération ............................................................................................. 3<br />

3.1 Structure du groupe ...................................................................................................................... 3<br />

3.2 Groupe .......................................................................................................................................... 3<br />

3.2.1 Surveillance du moteur et câblage ................................................................................................ 3<br />

3.2.2 Exemples de groupes ................................................................................................................. 14<br />

3.3 Générateurs ................................................................................................................................ 19<br />

3.3.1 Généralités .................................................................................................................................. 19<br />

3.3.2 Régulation de tension du générateur .......................................................................................... 20<br />

3.3.2.1 Fonctionnement général du régulateur de tension ..................................................................... 21<br />

3.3.2.2 Réglage de l'ajusteur de consigne .............................................................................................. 21<br />

3.3.3 Protection alternateur .................................................................................................................. 21<br />

3.3.3.1 Dispositifs de surveillance pour le générateur selon ISO 8528 Partie 4 ..................................... 21<br />

3.3.4 Mise <strong>à</strong> la terre.............................................................................................................................. 22<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 2 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


3. Groupe Centrale de cogénération<br />

3.1 Structure du groupe<br />

Les groupes comportent les composants principaux suivants :<br />

Moteur diesel ou <strong>à</strong> gaz<br />

Alternateur<br />

Accouplement flexible par torsion<br />

Cadre de base<br />

Éléments de palier élastiques<br />

Le moteur et le générateur ont une liaison flexible par torsion et sont fixées de façon rigide sur le châssis de<br />

base. Le châssis de base repose sur la fondation par les éléments de palier élastique.<br />

Toutes les connexions élastiques pour les systèmes du produit de fonctionnement sont montés sur le<br />

groupe. Les groupes auxiliaires tels que la prélubrification et la surveillance du niveau d'huile de lubrification<br />

sont montés sur le châssis de base.<br />

Il faut prévoir un préchauffage pour chaque moteur. Selon la version de l'installation, elle peut être mise en<br />

place sur le groupe ou dans l'installation.<br />

3.2 Groupe<br />

3.2.1 Surveillance du moteur et câblage<br />

Le moteur <strong>à</strong> gaz est équipé d'émetteurs pour la surveillance et la commande. Les émetteurs sont câblés sur<br />

un rail multifonctions, sur les rangées de cylindres A et B. Avant chaque rail multifonctions, des câbles<br />

collectifs conduisent au système TEM (TEM voir 14.1). Sur le moteur, toutes les pièce <strong>à</strong> mettre <strong>à</strong> la terre<br />

sont raccordées au rail en cuivre. Ce rail doit par conséquent être relié au système de mise <strong>à</strong> la terre de<br />

l'installation de distribution. Les représentations de <strong>moteurs</strong> suivantes donnent un aperçu de la surveillance.<br />

Le moteur diesel est également équipé d'émetteurs pour la surveillance et la commande. Ces émetteurs<br />

sont câblés sur un boîtier de répartition du moteur monté sur le groupe.<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 3 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.1a Moteur TCG 2016 V08 C, V12 C et V16 C – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de température de mélange avant le turbocompresseur<br />

<strong>à</strong> gaz d'échappement<br />

2 Bobine d'allumage<br />

3 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée du circuit basse température)<br />

4 Régulateur<br />

5 Relais de démarrage<br />

6 Capteur de volant moteur – Lieu d'implantation selon modèle<br />

7 Starter<br />

8 Capteur de battement<br />

Un capteur pour deux cylindres<br />

9 Capteur de niveau d'huile<br />

10 Capteur d'arbre <strong>à</strong> cames<br />

11 Capteur de température liquide de refroidissement (sortie de moteur)<br />

12 Capteur de pression carter de vilebrequin<br />

13 Moteur pas <strong>à</strong> pas mélange gaz-air<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 4 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.1b Moteur TCG 2016 V08 C, V12 C et V16 C – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de température mélange de charge après refroidisseur<br />

de mélange<br />

2 Appareil d'allumage<br />

3 Rail multifonctions rangée de cylindre B<br />

4 Capteur de température chambre de combustion<br />

Un capteur par cylindre<br />

5 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(circuit haute température)<br />

6 Pompe de prélub.<br />

7 Capteur de température huile de lubrification<br />

8 Capteur de pression huile de lubrification<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 5 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.2a Moteur TCG 2020 V12(K) et V16(K) – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de température du liquide de refroidissement avant<br />

refroidisseur de mélange<br />

2 Capteur de battement<br />

Un capteur par cylindre<br />

3 Capteur de température chambre de combustion<br />

4 Starter<br />

Un capteur par cylindre<br />

5 Relais de démarrage<br />

6 Capteur de pression carter de vilebrequin<br />

7 Capteur de niveau d'huile<br />

8 Pompe de prélub.<br />

9 Capteur de pression huile de lubrification<br />

10 Capteur d'arbre <strong>à</strong> cames<br />

11 Rail multifonctions rangée de cylindre A<br />

12 Interrupteur de proximité mélange gaz-air<br />

13 Capteur de température d'air d'admission<br />

Moteur V16<br />

14 Capteur de température d'air d'admission<br />

Moteur V12<br />

15 Bobine d'allumage<br />

Une bobine d'allumage par cylindre<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 6 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.2b Moteur TCG 2020 V12 et V16 – Disposition des émetteurs<br />

1 Rail multifonctions rangée de cylindre B<br />

2 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(sortie de moteur)<br />

3 Capteur de température de mélange<br />

4 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée de moteur)<br />

5 Capteur de température huile de lubrification<br />

6 Capteur de pression huile de lubrification<br />

7 Capteur de battement<br />

Un capteur par cylindre<br />

8 Capteur de température chambre de combustion<br />

Un capteur par cylindre<br />

9 Capteur d'impulsion volant moteur<br />

10 Appareil d'allumage<br />

11 Régulateur<br />

12 Moteur pas <strong>à</strong> pas mélange gaz-air<br />

13 Bobine d'allumage<br />

Une bobine d'allumage par cylindre<br />

14 Capteur de vitesse de rotation turbocompresseur <strong>à</strong> gaz<br />

d'échappement<br />

15 Capteur de température turbocompresseur <strong>à</strong> gaz d'échappement<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 7 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.3a Moteur TCG 2020 V20 – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de température turbocompresseur <strong>à</strong> gaz d'échappement<br />

2 Capteur de température d'air d'admission<br />

3 Bobine d'allumage<br />

Une bobine d'allumage par cylindre<br />

4 Relais de démarrage<br />

5 Capteur de température chambre de combustion<br />

Un capteur par cylindre<br />

6 Capteur de battement<br />

Un capteur par cylindre<br />

7 Capteur de pression carter de vilebrequin<br />

8 Capteur d'arbre <strong>à</strong> cames<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 8 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.3b Moteur TCG 2020 V20 – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de vitesse de rotation turbocompresseur <strong>à</strong> gaz<br />

d'échappement<br />

2 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(sortie de moteur)<br />

3 Capteur de température de mélange<br />

4 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée de moteur)<br />

5 Capteur de température huile de lubrification<br />

6 Capteur de pression huile de lubrification<br />

7 Capteur de battement<br />

Un capteur par cylindre<br />

8 Capteur de température chambre de combustion<br />

Un capteur par cylindre<br />

9 Régulateur<br />

10 Capteur d'impulsion volant moteur<br />

11 Capteur de température du liquide de refroidissement avant<br />

refroidisseur de mélange<br />

12 Appareil d'allumage<br />

13 Interrupteur de proximité mélange gaz-air<br />

14 Moteur pas <strong>à</strong> pas mélange gaz-air<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 9 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.4a Moteur TCG 2032 V12 et V16 – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée du circuit haute température)<br />

2 Interrupteur de proximité mélange gaz-air<br />

Un commutateur par mélangeur gaz-air<br />

3 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(sortie du circuit haute température)<br />

4 Capteur de température de mélange<br />

Un capteur par mélangeur gaz-air<br />

5 Moteur pas <strong>à</strong> pas mélange gaz-air<br />

Un moteur pas <strong>à</strong> pas par mélangeur gaz-air<br />

6 Selon la version – Capteur de température palier principal<br />

7 Rail multifonctions rangée de cylindre A<br />

8 Capteur d'arbre <strong>à</strong> cames<br />

9 Capteur de pression carter de vilebrequin<br />

10 Pompe électrique pour le groupe de préchauffage<br />

(liquide de refroidissement)<br />

11 Appareil de pré-chauffage électrique<br />

pour liquide de refroidissement et huile de lubrification<br />

12 Pompe électrique pour groupe de préchauffage<br />

(huile de lubrification)<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 10 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.4b Moteur TCG 2032 V12 et V16 – Disposition<br />

1 Capteur de température huile de lubrification<br />

2 Sécurité de démarrage pour dispositif de mise en rotation du moteur<br />

3 Electrovanne pour démarreur <strong>à</strong> air comprimé<br />

4 Capteur de volant moteur – Lieu d'implantation selon modèle<br />

5 Rail multifonctions rangée de cylindre B<br />

6 Capteur de température mélange de charge<br />

Un capteur pour le côté A et un pour le côté B<br />

Moteur V12 : entre les cylindres A4 et A5 ainsi qu'avant B6<br />

Moteur V16 : entre les cylindres A6 et A7 ainsi qu'avant B8<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 11 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.4c Moteur TCG 2032 V12 et V16 – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de vitesse de rotation turbocompresseur <strong>à</strong> gaz d'échappement<br />

Un capteur par turbocompresseur <strong>à</strong> gaz d'échappement<br />

2 Régulateur<br />

3 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée du circuit haute température)<br />

4 Capteur de niveau d'huile<br />

5 Capteur de pression huile de lubrification<br />

(pression de l'huile de lubrification avant le filtre)<br />

6 Capteur de température liquide de refroidissement<br />

(entrée du circuit basse température)<br />

7 Capteur de pression mélange de charge côté A, refroidisseur de mélange –<br />

Selon modèle<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 12 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.4d Moteur TCG 2032 V12 et V16 – Disposition des émetteurs<br />

1 Capteur de volant moteur – Lieu d'implantation selon modèle<br />

2 Capteur de pression huile de lubrification<br />

(Pression huile de graissage ap. filtre)<br />

3 Bobine d'allumage<br />

Une bobine d'allumage par cylindre<br />

4 Appareil d'allumage<br />

5 Capteur de température chambre de combustion<br />

Un capteur par cylindre<br />

6 Capteur de battement<br />

Un capteur par cylindre<br />

7 Capteur de pression mélange de charge<br />

Un capteur pour le côté A et un pour le côté B<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 13 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


3.2.2 Exemples de groupes<br />

Les figures 3.6 <strong>à</strong> 3.9 montrent des groupes avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz de la série 2016, 2020, 2032.<br />

Les dimensions contractuelles des groupes figurent dans le plan des groupes se remportant la<br />

commande.<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 14 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.5 Moteur TCG 2016 V16 C avec générateur Marelli MJB 400 LC 4<br />

Poids du groupe env. 7140 kg<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 15 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.6 Moteur TCG 2020 V16 avec générateur Marelli MJB 500 MC4<br />

Poids du groupe env. 13900 kg<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 16 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.7 Moteur TCG 2020V20 avec générateur Marelli MJB 560 LA 4<br />

Poids du groupe env. 19000 kg<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 17 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 3.8 Moteur TCG 2032 V16 avec générateur Marelli MJH 800 MC6<br />

Poids du groupe. 53700 kg<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 18 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


3.3 Générateurs<br />

3.3.1 Généralités<br />

Sont utilisés des générateurs synchrones sans balais qui conviennent, selon le cas, au service parallèle<br />

réseau et/ou au mode courant de secours.<br />

Selon l'importance de la puissance et le réseau disponible, il s'agit de générateurs basse tension sur la plage<br />

de 400 V <strong>à</strong> 690 V ou de générateurs moyenne tension sur la plage de 3 kV <strong>à</strong> 15 kV.<br />

Les rendements des générateurs sont situés entre 95,0 % et 97,8 % selon la taille et la valeur cosphi.<br />

Un générateur de 494 kVA a par ex. un rendement de 95,5 % pour une valeur cosphi de 0,8 et un<br />

générateur moyenne tension de 5336 kVA un rendement de 97,2 % pour une valeur cosphi de 0,8. Si le<br />

générateur fonctionne <strong>à</strong> une valeur cosphi de 1, le rendement augmente d'environ 1 % <strong>à</strong> 1,5 %.<br />

Les générateurs sont dimensionnés selon DIN VDE 0530 / DIN EN 60034 pour une température ambiante<br />

de 40°C et une altitude de mise en place de 1000 m. Pour des températures ambiantes ou une mise en<br />

place plus élevées, une réduction de puissance est nécessaire conformément aux indications du fabricant.<br />

Les générateurs peuvent de façon standard être mis en œuvre sur la plage de facteur de puissance de 0,8 <strong>à</strong><br />

1 inductif. En service parallèle réseau, on peut ainsi améliorer la valeur cosphi de transmission de secteur si<br />

les générateurs sont utilisés comme « déphaseurs ».<br />

Pour un usage dans le domaine capacitif, le générateur doit être dimensionné spécialement ! Pour le soutien<br />

statique et dynamique du secteur, il existe des prescriptions différentes, spécifiques aux pays, qui doivent<br />

être prises en compte lors du dimensionnement des groupes <strong>à</strong> <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz.<br />

En mode courant de secours, il faut tenir compte de la charge asymétrique du générateur. (Selon la<br />

puissance du générateur et le fabricant <strong>à</strong> environ 30 % entre le courant de phase le plus élevé et le plus<br />

bas)<br />

Fig. 3.9 Générateur<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 19 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


3.3.2 Régulation de tension du générateur<br />

Le régulateur de tension sert <strong>à</strong> la stabilisation de tension du générateur. Le régulateur de tension est<br />

généralement monté dans le bornier du générateur ou se trouve dans l'installation de distribution. La<br />

Figure 3.10 montre la structure systématique.<br />

Fig. 3.10 Régulation de tension du générateur<br />

4<br />

Stator<br />

3<br />

Rotor<br />

U V W N<br />

G1 G2 G3<br />

1 Dispositif de réglage de la valeur de consigne<br />

2 Régulateur de tension<br />

3 Rotor<br />

4 Stator<br />

G1 = Drehstrom-<br />

Hauptmaschine<br />

G2 = Drehstrom-<br />

Erregermaschine<br />

G3 = Hilfs-<br />

Erregermaschine<br />

G1 Machine principale courant triphasée<br />

G2 Excitatrice triphasée<br />

G3 Excitatrice auxiliaire<br />

Sollwerteinsteller<br />

s t<br />

Spannungs-<br />

Regler<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 20 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

2<br />

1


3.3.2.1 Fonctionnement général du régulateur de tension<br />

L'excitatrice G3 alimente en tension la bobine d'excitation de l'excitatrice triphasée G2 sans balai, par le biais<br />

de l'actionneur du régulateur de tension. La tension générée par le bobinage de rotor triphasé est redressée<br />

dans un circuit <strong>à</strong> pont triphasé, composé de diodes au silicium, et envoyée sous forme de courant continu<br />

dans l'induit du générateur G1. La stabilisation de la tension du générateur principal en cas de charge<br />

variable a lieu par la modification du courant d'excitation.<br />

3.3.2.2 Réglage de l'ajusteur de consigne<br />

Le régulateur de tension reçoit sa valeur de consigne par l'ajusteur et la valeur effective de la tension aux<br />

bornes du générateur par les bornes de stator U,V,W. La régulation ultérieure de la tenson aux bornes du<br />

générateur a lieu en modifiant le courant d'excitation. L'importance de la variation entre la valeur de consigne<br />

et la valeur effective de la tension détermine la modification du courant d'excitation.<br />

Sur place, l'ajusteur de consigne doit être réglé au niveau de tension disponible. La plage de réglage de<br />

l'ajusteur se situe entre 5 et10 % de la tension du générateur en fonction du modèle de celui-ci.<br />

3.3.3 Protection alternateur<br />

Pour protéger les générateurs, il faut utiliser les dispositifs de surveillance selon ISO 8528.<br />

Ces dispositifs de surveillance ne sont pas compris dans le système TEM.<br />

3.3.3.1 Dispositifs de surveillance pour le générateur selon ISO 8528 Partie 4<br />

Les dispositifs de surveillance de générateur ci-après sont impératifs dans l'installation de distribution :<br />

Protection en cas de court-circuit<br />

Protection en cas de surcharge<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 21 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Les dispositifs de protection suivants sont fortement recommandés :<br />

Protection en cas de surintensité retardée<br />

Protection en cas de surintensité dépendant de la tension<br />

Protection en cas de surintensité dépendant de la direction<br />

Protection contre le retour de puissance<br />

Dispositif de coupure secteur<br />

Limitation du courant réactif<br />

Protection contre le courant différentiel<br />

Les dispositifs de protection ci-après sont en outre recommandés :<br />

Protection du système contre le contact <strong>à</strong> la terre<br />

Protection du stator contre le contact <strong>à</strong> la terre<br />

Protection déséquilibre de charge<br />

3.3.4 Mise <strong>à</strong> la terre<br />

Le générateur doit être relié au châssis de base par une bande de mise la Terre. La prise de terre du groupe<br />

est raccordée au système de mise <strong>à</strong> la terre de l'installation Centrale de cogénération.<br />

Les prescriptions locales de l'EVU ou les prescriptions de sécurité doivent être respectées afin de garantir<br />

que la mise <strong>à</strong> la terre du groupe soit correcte.<br />

Chapitre_03 - Groupe Centrale de cogénération.docx Page 22 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 4<br />

Exigences pour la mise en place du groupe<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

4. Exigences pour la mise en place du groupe ................................................................................. 3<br />

4.1 Local groupe ....................................................................................................................................... 3<br />

4.1.1 Lieu ..................................................................................................................................................... 3<br />

4.1.2 Exigences concernant le local du groupe .......................................................................................... 3<br />

4.2 Fondation et amortissement des vibrations ....................................................................................... 5<br />

4.2.1 Bloc de fondation ................................................................................................................................ 5<br />

4.2.2 Assise élastique ................................................................................................................................. 6<br />

4.2.3 Évaluation de vibrations ..................................................................................................................... 7<br />

4.2.4 Goulottes de câbles et tuyaux ............................................................................................................ 7<br />

4.3 Problèmes de bruit ............................................................................................................................. 7<br />

4.3.1 Contraintes acoustiques ..................................................................................................................... 8<br />

4.3.2 Possibilités de diminution acoustique .............................................................................................. 10<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 2 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


4. Exigences pour la mise en place du groupe<br />

4.1 Local groupe<br />

Outre le choix minutieux et la détermination de la puissance de l'agrégat, une série de conditions incombant<br />

aux maîtres d'œuvre doivent être satisfaites afin d'obtenir un fonctionnement sûr, nécessitant peu de<br />

maintenance et exempt de dysfonctionnements.<br />

C'est la raison pour laquelle il faut clarifier les questions les plus importantes liées <strong>à</strong> la mise en place et <strong>à</strong><br />

l'installation du groupe, dès le stade du projet de bâtiments <strong>à</strong> construire comportant un groupe de production<br />

<strong>d'énergie</strong>. La plupart des modifications et solutions spéciales ultérieures sont coûteuses et souvent<br />

insatisfaisantes. Des extensions ultérieures doivent être prises en compte de prime abord.<br />

4.1.1 Lieu<br />

La planification commence par le choix du lieu de mise en place de l'agrégat. Pour maintenir les pertes lors<br />

de la transmission <strong>d'énergie</strong> vers le consommateur aussi réduites que possible, une disposition <strong>à</strong> proximité<br />

de celui-ci est judicieuse. Les exigences en matière de bruit et de vibrations conduisent toutefois souvent <strong>à</strong><br />

mettre les groupes en place <strong>à</strong> l'écart de tout bâtiment d'habitation.<br />

Pour un bâtiment exigu pour la production <strong>d'énergie</strong>, les questions de ventilation du local, d'isolation des<br />

vibrations, de conduite et de stockage des carburants ainsi que de mise en place et d'accessibilité sont en<br />

général plus faciles <strong>à</strong> solutionner.<br />

Les locaux de groupes dans les grands bâtiments tels que les grands magasins, hôpitaux et bâtiments<br />

administratifs doivent dans la mesure du possible se trouver <strong>à</strong> côté d'un mur extérieur pour que l'air destiné<br />

au refroidissement et <strong>à</strong> la ventilation du local puisse être prélevé et évacué sans difficulté. Le local de<br />

l'agrégat peut <strong>à</strong> cet effet être prévu au niveau du sol ou sous terre et, pour les groupes plus petits dans des<br />

étages supérieurs.<br />

Lors du choix des matériaux de construction, il faut tenir compte de l'isolation phonique nécessaire et de<br />

l'amortissement des vibrations.<br />

4.1.2 Exigences concernant le local du groupe<br />

Le local du groupe doit être suffisamment grand. Sans parler d'une utilisation et d'une maintenance<br />

compliquée, le problème de ventilation est difficile <strong>à</strong> résoudre dans les locaux trop petits.<br />

Pour les TCG/ TCD 2016 et 2020, un espace libre d'environ 1 m de large et 2 m pour les <strong>moteurs</strong> plus<br />

grands doit systématiquement être prévu autour de l'agrégat. Il faut veiller <strong>à</strong> cet effet <strong>à</strong> ce que les batteries<br />

de démarreur soit mises en place le plus près possible du démarreur électrique. Pour le TCG 2032, une<br />

surface utile de 2 m par 5 m (zone de prémontage pour les unités de cylindres) avec grue est nécessaire.<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 3 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Idéalement, cette zone se trouve <strong>à</strong> proximité du moteur de sorte <strong>à</strong> pouvoir être accessible avec la même<br />

grue, comme l'ensemble du moteur lui-même. Pour finir, les dimensions du local sont déterminées par les<br />

autres modules tels que l'unité d'utilisation thermique, l'installation de distribution, la course de régulation de<br />

gaz, les réservoirs de carburant, les réservoirs d'huile, la conduite des gaz d'échappement et les silencieux.<br />

Les silencieux pour l'air d'admission et d'échappement occupent également un espace considérable.Les<br />

ouvertures pour la mise en place du groupe et pour la ventilation et l'aération de l'installation (voir Chapitre 5<br />

Ventilation de la salle des machines) doivent impérativement être prévues avec des dimensions adéquates.<br />

Il doit y avoir un outil de levage fixe dans chaque local de groupe, dont la capacité de charge correspond au<br />

poids de l'élément le plus lourd présent dans le local. Il faut toutefois systématiquement garantir que, lors<br />

des travaux de maintenance, les pistons, la bielle, la culasse ou tout un groupe moteur, selon le type de<br />

moteur, puissent être soulevés. Le montage tout comme les travaux de maintenance ultérieurs pourront ainsi<br />

être exécutés de façon plus rapide et pratique.<br />

Le local du groupe doit être suffisamment haut pour que les pistons et les bielles puissent être retirés par le<br />

haut, en tenant compte d'un outil de levage. La longueur et la largeur doivent permettre un travail sans<br />

encombre <strong>à</strong> tous les emplacements du groupe et laisser de la place pour déposer des pièces du groupe et<br />

des pièces de rechange.<br />

La mise en place élastique, la réalisation du bloc de fondation et la pose des tuyauteries et des câbles<br />

doivent être clarifiés lors de la planification du local du groupe. La réalisation d'éventuelles mesures<br />

spéciales pour la protection acoustique et l'amortissement des oscillations et vibrations pour réduire la<br />

transmission des bruits de structure doit également être prise en compte tôt lors de la planification.<br />

Pour les puissances moins importantes, le groupe et l'installation de distribution peuvent en règle générale<br />

être mis en place dans un local, pour les plus grandes installations, une mise en place séparée de<br />

l'installation de distribution dans un local d'utilisation avec insonorisation est judicieuse.<br />

Lors de la planification du local du groupe, il faut également tenir compte du trajet de transport afin de<br />

pouvoir sortir et remettre un moteur ou un générateur en cas de besoin (charge du sol et place disponible).<br />

L'exemple de la figure 4.1 montre une mise en place de groupe adéquate et éprouvée.<br />

Si l'accès <strong>à</strong> l'agrégat et aux composants correspondants est fortement restreint, par ex. par une salle des<br />

machines trop petites, des suppléments en raison du mauvais accès peuvent être demandés aussi pour des<br />

travaux dans le cadre de la garantie du fabricant.<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 4 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 4.1 Exemple de mise en place TCG 2016 V16 C<br />

Avant le début des planifications de détail, le fabricant est en outre prêt <strong>à</strong> mettre <strong>à</strong> disposition des intéressés<br />

d'autres documents sur des mises en place standard. Des plans de construction ou de projets de<br />

construction sont proposés pour les tâches de planification plus importantes.<br />

4.2 Fondation et amortissement des vibrations<br />

Pour les groupes avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> pistons, les forces et moments de masse ne peuvent être intégralement<br />

compensés dans tous les cas. La transmission des vibrations et bruits ainsi générés <strong>à</strong> la fondation peut être<br />

considérablement réduite par des assises élastiques. Lors de la mise en place, il faut de ce fait toujours<br />

prévoir des assises élastiques pour le groupe entre le châssis et le bloc de fondation.<br />

4.2.1 Bloc de fondation<br />

Une analyse du béton effectuée par un professionnel est recommandée pour la création de la fondation, qui<br />

doit être réalisée avec un soin tout particulier. Les coûts occasionnés <strong>à</strong> cet effet sont sans aucun rapport<br />

avec les dépenses pouvant s'avérer nécessaires pour les mesures ultérieures, par ex. en cas d'apparition de<br />

transmissions de vibrations au voisinage.<br />

Il ne doit y avoir aucune veine d'eau phréatique sous le bloc de fondation ou <strong>à</strong> proximité de celui-ci car elles<br />

peuvent transmettre les secousses très loin. Ceci s'applique aussi pour un niveau phréatique élevé pour<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 5 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


lequel les vibrations peuvent être transmise de façon plus intense que dans un sol sec. Selon les conditions<br />

locales, le bloc de fondation doit reposer sur une semelle ou sur pilotis.<br />

L'entreprise de construction ou l'architecte est systématiquement responsable de la réalisation et de la<br />

création de la fondation. Ils doivent évaluer la capacité de charge du sol et la résistance du bloc de fondation<br />

doit être déterminée en indiquant le mélange de béton nécessaire et l'armature en ferraille en fonction des<br />

conditions locales.<br />

Des données sur la charge de la fondation due au groupe et les fréquences propres des assises élastiques<br />

peuvent être mises <strong>à</strong> disposition du client.<br />

Le bloc de fondation réalisé ne doit en aucun cas être en contact avec les murs de fondation du bâtiment où<br />

le sol. L'interstice entre le bloc de fondation est le seul peut être comblé avec un matériau élastique. Pour<br />

loger les éléments de palier élastiques, la surface de la fondation doit être horizontale et disquée sans être<br />

lissé. La planéité de la surface doit avoir une tolérance de ± 2 mm. Il n'est pas permis de mettre en place le<br />

groupe sur du carrelage ou une chape.<br />

4.2.2 Assise élastique<br />

Afin d'isoler le mieux possible le châssis de base contre les vibrations et les bruits du groupe par rapport <strong>à</strong> la<br />

fondation, des éléments de palier <strong>à</strong> ressort d'acier sont mis en place. Ces éléments de palier permettent de<br />

réduire la transmission des forces dynamiques dans la fondation. Il est très important d'isoler les fréquences<br />

basses dans les bâtiments. Ceci est également réalisé avec une assise <strong>à</strong> ressorts d'acier. L'isolation des<br />

bruits de structures est assuré par la réflexion sur la plaque de base du palier, conditionnée par la séparation<br />

avec l'acier/la plaque en caoutchouc.<br />

L'assise élastique doit être calculée pour chaque application. L'indice de vibration propre du système groupe<br />

/ assise élastique doit se situer loin en dessous de la vitesse de rotation de fonctionnement du groupe.<br />

Les éléments de palier utilisés permettent d'atteindre des degrés d'isolation d'env. 88 - 94 %.<br />

Une double fondation sur assise élastique est possible pour les exigences particulièrement élevées.<br />

Les éléments <strong>à</strong> ressorts utilisés dans les groupes sont réglables en hauteur sur une certaine plage. Ils<br />

doivent être bien réglés, ce qui signifie que la charge sur chaque élément doit être la même. Les éléments <strong>à</strong><br />

ressort mal réglés sont détruits sur la durée et l'isolation souhaitée contre les vibrations n'existe plus. Les<br />

éléments <strong>à</strong> ressort ne peuvent compenser les irrégularités de la fondation qu'<strong>à</strong> certaines conditions. Une<br />

irrégularité trop importante de la fondation et des éléments <strong>à</strong> ressort mal réglés entraînent une déformation<br />

du châssis de base du groupe en raison d'un effort hétérogène. Ceci a pour conséquence que l'alignement<br />

entre le générateur est le moteur n'est plus optimal. Il peut en découler une destruction non prévue de<br />

composants.<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 6 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


4.2.3 Évaluation de vibrations<br />

Pour les groupes, il faut se référer <strong>à</strong> DIN ISO 8528-9. Cette norme traite de la mesure et de l'évaluation des<br />

vibrations mécaniques pour les groupes de production de courant avec moteur <strong>à</strong> combustion <strong>à</strong> piston<br />

alternatif.<br />

4.2.4 Goulottes de câbles et tuyaux<br />

Les conduites d'eau de refroidissement et de gaz d'échappement peuvent être posées dans des goulottes<br />

sous le sol. Les dimensions nécessaires doivent être adaptées <strong>à</strong> la taille des tuyauteries et aux réalités<br />

locales.<br />

D'une manière générale, il faut veiller <strong>à</strong> ce que les goulottes pour tuyauteries et goulottes pour câbles soient<br />

réalisées séparément tout en faisant <strong>à</strong> nouveau la distinction entre les câbles de puissance, câbles de<br />

commandes et lignes de signal. Les goulottes sont posées en pente depuis le bloc de fondation et des<br />

purges avec séparateurs d'huile sont prévues aux endroits les plus bas. La couverture des goulottes peut<br />

être réalisée avec de la tôle lenticulaire ou des caillebotis. Les goulottes et couvertures doivent toujours être<br />

réalisées par le maître d'œuvre.<br />

4.3 Problèmes de bruit<br />

Comme les exigences acoustiques relatives <strong>à</strong> la mise en place de groupes avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> combustion ne<br />

cessent de croître par des lois et ordonnances, il faut ici aborder brièvement le sujet et les possibilités de<br />

solution aux problèmes liés au bruit.<br />

Les sources de bruit sont principalement le bruit de la combustion, les bruits mécaniques et les bruits<br />

d'aspiration et d'échappement du moteur. Les ventilateurs, pompes et autres entraînements auxiliaires<br />

peuvent également occasionner une gêne sonore.<br />

Même des vitesses trop élevées de l'air peuvent provoquer des bruits (voir Chapitre 5.4 Conseils de<br />

planification).<br />

Il est difficile de réaliser des mesures de réduction du bruit <strong>à</strong> la source elle-même. C'est la raison pour<br />

laquelle la plupart des mesures ont pour objectif de réduire le bruit <strong>à</strong> l'extérieur du local du groupe.<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 7 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


4.3.1 Contraintes acoustiques<br />

Les bruits sont constitués d'ondes de pression de différentes fréquences. Toutes les mesures acoustiques<br />

sont donc des mesures de pression dépendant de la fréquence. Les êtres humains supportent mieux les<br />

bruits de basse fréquence que les bruits de fréquence plus élevée. Les ondes acoustiques supérieures <strong>à</strong> 16<br />

000 - 20 000 Hz ne sont en revanche pas perçues par l'oreille humaine.<br />

Des procédés de mesure objectives ont été développés de par la nécessité de pouvoir comparer le niveau<br />

acoustique d'événements sonores en différents lieux. L'évaluation a lieu en fonction de courbes de<br />

fréquences déterminées telles qu'elles sont fixées dans DIN EN 61672-1 et DIN EN 61672-2. Il s'agit des<br />

courbes d'évaluation A, B, C et D (Tab. 4.1). Les courbes d'évaluation restituent la courbe de fréquence de<br />

l'oreille pour des bruits de bande étroite de façon quelque peu simplifiée. La courbe A dans la zone de bruits<br />

moins forts, les courbes B et C dans les zones de bruits forts et très forts. D s'applique <strong>à</strong> un bruit d'avion.<br />

Tab. 4.1<br />

Fréquence Courbe d'évaluation<br />

Hz A<br />

dB<br />

B<br />

dB<br />

31,5 -39,4 -17,1 -3,0 -16,5<br />

63 -26,2 -9,3 -0,8 -11,0<br />

125 -16,1 -4,2 -0,2 -6,0<br />

250 -8,6 -1,3 0,0 -2,0<br />

500 -3,2 -0,3 0,0 0,0<br />

1000 0,0 0,0 0,0 0,0<br />

2000 1,2 -0,1 -0,2 8,0<br />

4000 1,0 -0,7 -0,8 11,0<br />

8000 -1,1 -2,9 -3,0 6,0<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 8 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

C<br />

dB<br />

D<br />

dB


Les bruits de moteur sont normalement évalués en dB(A).<br />

Une valeur mesurée <strong>à</strong> 125 Hz est par ex. ressentie plus doucement de 16,1 dB que la même valeur<br />

mesurée <strong>à</strong> 1000 Hz.<br />

L'intensité du bruit dépend de la distance de mesures et du lieu de mise en place. Le niveau de pression<br />

acoustique augmente pour une petite distance de mesure par rapport <strong>à</strong> la source du bruit et diminue pour<br />

une distance plus importante. On appelle aussi cette baisse du niveau amortissement de diffusion.<br />

Pour les sources ponctuelles, on a :<br />

L( r 2)<br />

= L(<br />

r1)<br />

⎛ r2<br />

⎞<br />

−10log⎜<br />

⎟<br />

⎝ r1<br />

⎠<br />

L(r1) = Niveau de pression acoustique 1 L(r2) = Niveau de pression acoustique 2<br />

r1 = Distance 1 r2 = Distance 2<br />

Exemple :<br />

L(r1) = 70 dB r1 = 10 m r2 = 20 m<br />

Si la distance double, le niveau de pression acoustique baisse de 6 dB.<br />

Pour les installations avec plusieurs agrégats, le niveau acoustique total doit être déterminé d'après la<br />

conformité aux lois de l'acoustique :<br />

L<br />

∑<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 9 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

n<br />

i=<br />

1<br />

Li<br />

= 10 ∑1010<br />

log<br />

L ∑ = Niveau total Li = Niveau individuel<br />

Exemple :<br />

70, 5 71, 5 72, 5 75, 5 77, 0<br />

⎛<br />

⎞<br />

10 10 10 10 10<br />

L∑ = 10log ⎜10<br />

+ 10 + 10 + 10 + 10 ⎟ = 811 ,<br />

⎝<br />

⎠<br />

L1 = 70,5 dB L2 = 71,5 dB L3 = 72,5 dB<br />

L4 = 75,5 dB L5 = 77,0 dB<br />

2<br />

dB


Pour l''addition de n niveaux L, on a, une fois simplifié :<br />

L∑ = L + 10log n<br />

Pour l'addition de 2 niveaux acoustiques égaux, on obtient une augmentation de niveaux de 3 dB.<br />

Si un groupe est mis en place dans un local clos, le bruit augmente par rapport <strong>à</strong> l'extérieur en raison de la<br />

propagation acoustique entravée. Dans les petits locaux sans matériau acoustique, la répartition sonore est<br />

presque la même partout.<br />

De grands locaux avec des murs qui absorbent le bruit, donc ni carrelage ni matériaux de construction<br />

semblables, sont avantageux d'un point de vue acoustique.<br />

4.3.2 Possibilités de diminution acoustique<br />

Des épaisseurs de mur normales de 24 cm ou 36 cm amortissent déj<strong>à</strong> de 40 <strong>à</strong> 50 dB le bruit venant de<br />

l'intérieur. Pour les canaux d'admission et d'échappement, il faut toutefois prévoir des tronçons<br />

d'insonorisation de 2 <strong>à</strong> 3 m avec un amortissement d'environ 40 dB. En tenant compte de la quantité d'air de<br />

refroidissement (voir Chapitre 5 Ventilation de la salle des machines), la vitesse de l'air ne doit pas dépasser<br />

environ 8 m/s côté pression et environ 6 m/s côté aspiration sur le tronçon d'insonorisation.<br />

Si des matériaux acoustiques tels que des plaques d'insonorisation sont mises en place dans le local du<br />

groupe, il faut atteindre une diminution du niveau de bruit d'environ 3 dB et d'environ 10 dB pour une<br />

dépense plus importante. Il faut accorder un soin particulier <strong>à</strong> la maîtrise du bruit des gaz d'échappement.<br />

Avec des silencieux adéquats, on peut obtenir des diminutions de bruits d'environ 60 dB.<br />

Les problèmes de techniques acoustiques ne peuvent être résolus qu'individuellement car ils dépendent<br />

fortement des conditions locales. Le fabricant met <strong>à</strong> cet effet <strong>à</strong> disposition des analyses d'octaves pour le<br />

bruit des gaz d'échappement et du moteur.<br />

La réalisation de mesures d'insonorisation doit être solutionnée en collaboration avec des entreprises<br />

spécialisées.<br />

Des mesures peuvent par ex. être :<br />

• Insonorisation des gaz d'échappement par des silencieux <strong>à</strong> réflexion, des silencieux <strong>à</strong><br />

absorption, insonorisation active<br />

• Mise en place du groupe de sorte <strong>à</strong> isoler le bruit de la structure<br />

• Mise en place de coulisses d'absorption pour les ouvertures d'admission et d'échappement<br />

du local du groupe<br />

• Encapsulage insonorisant du groupe<br />

• Insonorisation du local du groupe et mise en place d'un sol flottant (par des entreprises<br />

spécialisées).<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 10 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Il ne faut pas utiliser des matériaux <strong>à</strong> fibres (par ex. Héraclite) pour le revêtement intérieur du local. Les<br />

vibrations de l'air détachent des particules qui obstruent les filtres <strong>à</strong> air et peuvent aussi détruire le moteur.<br />

Pour l'insonorisation du bâtiment, il faut non seulement tenir compte de la maçonnerie mais aussi des<br />

fenêtres, portes, etc.<br />

Pour des considérations de technique acoustique, il faut inclure les sources de bruit supplémentaires telles<br />

que les entraînements auxiliaires ou les radiateurs de table situés en dehors de la salle des machines. Les<br />

courses de régulation de gaz, courses préalables de régulation de gaz ou courses de régulation de pression<br />

de zéro installées en dehors de la salle des machines ou <strong>à</strong> l'extérieur d'une capsule acoustique peuvent<br />

constituer une source de bruit supplémentaire et doivent être prises en compte dans le dimensionnement<br />

acoustique.<br />

Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 11 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_04 - Exigences pour la mise en place.docx Page 12 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 5<br />

Ventilation de la salle des machines<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

5. Ventilation de la salle des machines ......................................................................................... 3<br />

5.1 Systèmes de ventilation ................................................................................................................................ 4<br />

5.1.1 Système en surpression (recommandé) ....................................................................................................... 4<br />

5.1.2 Systèmes en sous pression (non recommandé) ........................................................................................... 4<br />

5.1.3 Système combiné (recommandé) ................................................................................................................. 4<br />

5.1.4 Ventilation avec ventilateurs <strong>à</strong> fréquence régulée ........................................................................................ 5<br />

5.1.5 Régulation air circulé .................................................................................................................................... 5<br />

5.2 Détermination du besoin en air ..................................................................................................................... 8<br />

5.2.1 Besoin en air de combustion du moteur ....................................................................................................... 8<br />

5.2.2 Besoin en air de refroidissement du moteur et des composants .................................................................. 8<br />

5.3 Détermination des chaleurs de rayonnement ............................................................................................... 9<br />

5.3.1 Chaleur de rayonnement du moteur ............................................................................................................. 9<br />

5.3.2 Chaleur de rayonnement du générateur ....................................................................................................... 9<br />

5.3.3 Chaleur de rayonnement des dispositifs auxiliaires ...................................................................................... 9<br />

5.3.4 Chaleur de rayonnement de l'unité d'utilisation thermique .......................................................................... 10<br />

5.3.5 Chaleur de rayonnement totale................................................................................................................... 10<br />

5.3.6 Besoin en air nécessaire (sans quantité d'air de combustion du moteur) ................................................... 10<br />

5.4 Composants du système de ventilation ...................................................................................................... 12<br />

5.4.1 Grille de protection contre les intempéries .................................................................................................. 12<br />

5.4.2 Coulisses insonorisantes ............................................................................................................................ 12<br />

5.4.3 Persiennes .................................................................................................................................................. 13<br />

5.4.4 Filtre ............................................................................................................................................................ 13<br />

5.4.5 Ventilateurs ................................................................................................................................................. 13<br />

5.4.6 Canaux d'air ................................................................................................................................................ 13<br />

5.5 Conseils de planification ............................................................................................................................. 14<br />

5.5.1 Indice de renouvellement de l'air ................................................................................................................ 14<br />

5.6 Remarque sur le fonctionnement de l'installation de ventilation pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz ............................ 14<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 2 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


5. Ventilation de la salle des machines<br />

Une salle des machines est échauffée par convection et rayonnement des <strong>moteurs</strong>, générateurs et systèmes<br />

d'utilisation thermique et de tuyauterie installés.<br />

Cette chaleur doit être évacuée par un système de ventilation pour éviter des températures anormalement<br />

élevées pour les machines, leurs composants et l'installation de distribution.<br />

Pour les installations avec des températures ambiantes extrêmement basses, il faut également veiller <strong>à</strong> ce<br />

que les températures minimales de l'air d'admission, prescrites conformément <strong>à</strong> la fiche technique de<br />

l'agrégat, soient maintenues pour le fonctionnement. Il est ici recommandé d'utiliser la chaleur de<br />

rayonnement des composants pour chauffer la salle des machines. Dans ce cas, le bâtiment doit être<br />

étanche et disposer d'une bonne isolation thermique.<br />

Dans ce contexte, une grande importance revient au système de ventilation, d'une part évacuation de la<br />

chaleur de rayonnement en été et d'autre part utilisation de la chaleur de rayonnement pour chauffer la salle<br />

des machines en hiver.<br />

D'une manière générale, les températures de l'air d'admission (ainsi que les température minimales)<br />

figurant dans les fiches techniques des agrégats doivent être respectées !<br />

Il faut s'assurer de ne pas passer en dessous de la température de démarrage admise. Voir aussi le<br />

chapitre 9.2 Exigences de l'air de combustion.<br />

Les systèmes de ventilation réalisables pour des salles des machines peuvent être répartis en trois types<br />

(voir Fig. 5.1) :<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 3 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


5.1 Systèmes de ventilation<br />

5.1.1 Système en surpression (recommandé)<br />

De l'air <strong>à</strong> température ambiante est aspiré de l'environnement par un ventilateur, soufflé dans la salle des<br />

machines puis <strong>à</strong> nouveau évacué dans l'environnement par les ouvertures d'extraction d'air. Une<br />

surpression règne dans la salle des machines.<br />

L'utilisation de ce système est notamment recommandée dans les environnements très chargés en<br />

poussière (région désertique). La surpression dans la salle des machines empêche que de la poussière n'y<br />

pénètre en raison d'absences d'étanchéité dans les parois ou par des portes ou fenêtres ouvertes. Les<br />

installations de ventilation utilisées doivent être équipées des filtres correspondants pour séparer la<br />

poussière, par ex. filtres inertiels, etc. Le degré de séparation devant être obtenu avec les filtres d'admission<br />

doit correspondre <strong>à</strong> celui d'un filtre de classe G3. Voir aussi Chapitre 5.4.4.<br />

5.1.2 Systèmes en sous pression (non recommandé)<br />

L'air ambiant est amené dans la salle des machines par le système d'air d'admission (grille de protection<br />

contre les intempéries, filtre, coulisse insonorisante et persienne), y circule, est aspiré par un ventilateur puis<br />

évacué dans l'environnement. Une sous pression règne dans la salle des machines.<br />

Le système de ventilation doit être aménagé côté aspiration de sorte <strong>à</strong> ce que la sous pression <strong>à</strong> régler dans<br />

la salle des machines soit nettement inférieure <strong>à</strong> 1 mbar. Une sous pression trop importante dans la salle<br />

des machines peut occasionner des difficultés de démarrage, notamment pour les installations <strong>à</strong> moteur <strong>à</strong><br />

gaz, qui tirent l'air de combustion de la salle des machines (voir aussi Chapitre 5.5 Remarques sur le<br />

fonctionnement de l'installation de ventilation pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz). En outre, les portes de la salle des<br />

machines qui servent de sorties de secours en situation d'urgence et s'ouvrent vers l'extérieur, s'ouvriraient<br />

avec difficulté en cas de sous pression importante. L'installation fonctionne comme un gros aspirateur et de<br />

l'air secondaire non filtré est apporté dans la salle des machines par les absences d'étanchéité dans les<br />

parois et les fenêtres, ce qui entraîne aussi <strong>à</strong> long terme un encrassement accru de la salle. Le degré de<br />

séparation devant être obtenu avec les filtres d'admission doit correspondre <strong>à</strong> celui d'un filtre de classe G3.<br />

Voir aussi Chapitre 5.3.4.<br />

5.1.3 Système combiné (recommandé)<br />

L'air pour la ventilation de la salle des machines est soufflé dans celle-ci par un ventilateur d'air d'admission<br />

et aspiré côté sortie par un autre ventilateur. Grâce <strong>à</strong> l'adéquation entre le système d'air d'admission et<br />

d'échappement, la pression de l'air dans la salle des machines correspond <strong>à</strong> peu près <strong>à</strong> la pression<br />

ambiante.<br />

Ce système doit systématiquement être utilisé dans les installations pour lesquelles il y a des pertes de<br />

pression considérables, aussi bien côté admission que côté échappement. C'est notamment le cas où l'air<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 4 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


pour la ventilation de la salle des machines est aspiré puis doit <strong>à</strong> nouveau être évacué sur de longs tronçons<br />

et les composants tels que les grilles de protection contre les intempéries, coulisses insonorisantes,<br />

persiennes et filtres, génèrent une surpression élevée.<br />

5.1.4 Ventilation avec ventilateurs <strong>à</strong> fréquence régulée<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz, la température de l'air d'admission doit se déplacer sur une plage relativement<br />

étroite. Il ne faut pas passer en dessous de la température minimale mentionnée dans la fiche technique,<br />

sinon le compresseur du turbo <strong>à</strong> gaz d'échappement. Des <strong>moteurs</strong> avec soupape de décharge des gaz<br />

d'échappement autorisent une plage supplémentaire de température d'air d'admission.<br />

Pour un ventilateur <strong>à</strong> vitesse de rotation fixe, dimensionné pour des conditions estivales, les températures<br />

minimales d'aspiration nécessaires du moteur ne peuvent parfois plus être maintenues en hiver. Adapter le<br />

débit volumique de ventilation et utiliser la chaleur de rayonnement du moteur et du générateur permet, avec<br />

des ventilateurs <strong>à</strong> fréquence régulée, de maintenir la température d'air d'admission dans la plage autorisée,<br />

même quand les températures ambiantes changent. La régulation de la température d'air d'admission par<br />

l'adaptation du débit volumique de ventilation est possible jusqu'<strong>à</strong> des températures d'air ambiant d'environ<br />

0°C, un système d'air circulé est nécessaire pour des températures ambiantes plus basses.<br />

5.1.5 Régulation air circulé<br />

Pour empêcher des températures trop basses non admises dans la salle des machines, il est possible de<br />

réguler la température qui y règne en mélangeant l'air d'échappement a l'air d'admission.<br />

Pour tous les systèmes, la circulation de l'air doit être aménagée de sorte <strong>à</strong> ce que l'ensemble de la salle<br />

des machines soit parcourue par l'air, qu'aucun courant de court-circuit ne soit possible de l'ouverture<br />

d'admission <strong>à</strong> l'ouverture d'échappement et qu'il y ait ainsi une circulation suffisante de l'air au niveau des<br />

composants qui cèdent de la chaleur. Il faut le cas échéant intégrer des canaux d'air qui garantissent une<br />

circulation ciblée vers les composants individuels.<br />

Pour maintenir les plus basses possibles la chaleur de rayonnement produite dans la salle des machines et<br />

la quantité d'air ainsi nécessaire, il faut isoler les silencieux et les conduites d'échappement dans la salle des<br />

machines. L'isolation des systèmes d'échappement est généralement nécessaire <strong>à</strong> l'intérieur des bâtiments.<br />

Dans de nombreux cas, l'air de combustion des <strong>moteurs</strong> est aspiré dans la salle des machines. Lors du<br />

dimensionnement des ventilateurs d'air d'admission, il faut tenir compte de cette quantité d'air<br />

supplémentaire. En fonction de la réalisation de l'installation, les filtres <strong>à</strong> air du moteur peuvent être situés<br />

dans des zones dans lesquelles il y a déj<strong>à</strong> eu un échauffement plus important de l'air. Dans ce cas, l'air<br />

« froid » doit être amené avant les filtres <strong>à</strong> air par des canaux de ventilation séparés.<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 5 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 5.1a Systèmes de ventilation<br />

1<br />

3<br />

1<br />

3<br />

4 5<br />

4 5<br />

1 Air amené<br />

2 Air échap.<br />

3 Grille de protection contre les intempéries<br />

4 Filtre<br />

5 Coulisse insonorisante<br />

6 Ventilateur d'air d'admission<br />

7 Volet air amené<br />

8 Volet air échap.<br />

9 Ventilateur d'air d'échappement<br />

Système en surpression<br />

6 7 8 5 3<br />

Systèmes en sous pression (non recommandé)<br />

7 9 8<br />

5 3<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 6 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

2<br />

2


Fig. 5.1b Systèmes de ventilation<br />

1<br />

3<br />

1<br />

3<br />

1 Air amené<br />

2 Air échap.<br />

Système avec régulation d'air circulé (recommandé)<br />

10<br />

11<br />

4 5 6 7 8 5 3<br />

4 5<br />

3 Grille de protection contre les intempéries<br />

4 Filtre<br />

5 Coulisse insonorisante<br />

6 Ventilateur d'air d'admission<br />

7 Volet air amené<br />

8 Volet air échap.<br />

9 Ventilateur d'air d'échappement<br />

10 Canal d'air intérieur<br />

6<br />

11 Volet air circulé<br />

Système combiné (recommandé)<br />

7 9 8 5 3<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 7 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

2<br />

2


5.2 Détermination du besoin en air<br />

Le besoin en air <strong>à</strong> déterminer pour le dimensionnement d'un système de ventilation comporte les besoins<br />

individuels suivants :<br />

5.2.1 Besoin en air de combustion du moteur<br />

Si le moteur aspire l'air de combustion dans la salle des machines, il doit être amené par le système de<br />

ventilation de la salle et pris en compte lors du dimensionnement. La température de l'air de combustion est<br />

un facteur qui influence la puissance locale que le moteur peut présenter. C'est la raison pour laquelle il faut<br />

garantir que la température de l'air ne dépasse pas la valeur déterminée pour la puissance locale dans la<br />

zone d'aspiration, mais ne passe pas non plus en dessous de celle-ci.<br />

5.2.2 Besoin en air de refroidissement du moteur et des composants<br />

La chaleur de rayonnement du moteur, du générateur et d'autres composants qui évacuent de la chaleur<br />

dans la salle des machines tels que les pompes, séparateurs, échangeurs thermiques, chaudières, etc., est<br />

évacuée par le système de ventilation de la salle des machines.<br />

Les composants qui évacuent de la chaleur et ne fonctionnent que par intermittence, tels que les<br />

compresseurs, peuvent dans la plupart des cas être négligés lors de la détermination du besoin en air de<br />

refroidissement.<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 8 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


5.3 Détermination des chaleurs de rayonnement<br />

Pour déterminer le besoin en air, il faut tout d'abord déterminer les chaleurs de rayonnement du moteur et du<br />

générateur.<br />

5.3.1 Chaleur de rayonnement du moteur<br />

La chaleur de rayonnement du moteur est toujours mentionnée dans les fiches techniques <strong>à</strong> jour.<br />

Par estimation, on peut partir de l'hypothèse que, pour les <strong>moteurs</strong> diesel, la chaleur de rayonnement est un<br />

pourcentage x de la puissance calorifique de carburant amenée au moteur :<br />

QM [kW] Chaleur de rayonnement du moteur<br />

PM [kW] Puissance mécanique du moteur<br />

η Μ [%] Rendement mécanique du moteur<br />

x [%] Proportion de rayonnement en %<br />

La proportion de rayonnement pour le TCD 2016 est de 3 % et pour le TCD 2020 de 2,5 % de la puissance<br />

calorifique apportée. La puissance calorifique apportée est le produit de la consommation spécifique de<br />

carburant, de la puissance mécanique et de la valeur calorifique basse du carburant.<br />

5.3.2 Chaleur de rayonnement du générateur<br />

On obtient la chaleur de rayonnement du générateur par la relation suivante :<br />

QG [kW] Chaleur de rayonnement du moteur<br />

PG [kW] Puissance du générateur<br />

PM [kW] Puissance du moteur<br />

5.3.3 Chaleur de rayonnement des dispositifs auxiliaires<br />

La chaleur de rayonnement des tuyauteries, notamment des conduites de gaz d'échappement, silencieux<br />

d'échappement, refroidisseurs et groupes de pompes, ne peut être déterminée que fastidieusement. Cette<br />

chaleur de rayonnement se situe empiriquement <strong>à</strong> environ 10 % de la chaleur de rayonnement du moteur.<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 9 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Q H = 0,1∗ QM<br />

QH [kW] Chaleur de rayonnement des dispositifs auxiliaires<br />

QM [kW] Chaleur de rayonnement du moteur<br />

5.3.4 Chaleur de rayonnement de l'unité d'utilisation thermique<br />

Si des éléments de l'utilisation de l'énergie thermique sont mis en place dans le local du groupe, la chaleur<br />

de rayonnement de l'échangeur thermique d'eau froide et des gaz d'échappement se situe empiriquement <strong>à</strong><br />

environ 1,5 % de la chaleur utile.<br />

5.3.5 Chaleur de rayonnement totale<br />

QWN [kW] Chaleur de rayonnement de l'unité d'utilisation thermique<br />

QKW [kW] Chaleur de l'eau de refroidissement du moteur<br />

QAbg [kW] Chaleur utile des gaz d'échappement du moteur<br />

La chaleur de rayonnement totale est obtenue <strong>à</strong> partir des proportions de rayonnement mentionnées ci<br />

avant :<br />

Selon les conditions ambiantes, une partie de la chaleur de rayonnement est évacuée par les parois de la<br />

salle des machines. Cette proportion est très difficile <strong>à</strong> déterminer en raison des conditions changeantes<br />

telles que la température ambiante ou l'arrangement des parois de la salle des machines et n'est de ce fait<br />

pas prise en compte.<br />

5.3.6 Besoin en air nécessaire (sans quantité d'air de combustion du moteur)<br />

On obtient pour finir le besoin en air nécessaire en guise de fonction de la chaleur de rayonnement totale, de<br />

l'augmentation de température admise de l'air dans la salle des machines et de la capacité calorifique<br />

spécifique de l'air :<br />

mLerf [kg/h] Débit masse d'air nécessaire au refroidissement<br />

QS [kW] Chaleur de rayonnement totale<br />

∆T [K] Élévation de température admise<br />

cpL [kJ/kgK] Capacité calorifique spécifique de l'air (1,005 kJ/kgK)<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 10 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Le chauffage mentionné ci-dessus donne le débit masse d'air nécessaire. Pour déterminer le débit<br />

volumique nécessaire, il faut tenir compte de la densité de l'air.<br />

La densité dépend de la température, de la pression de l'air et de l'humidité relative. Le débit volumique de<br />

air nécessaire est :<br />

mLerf [kg/h] Débit massique d'air nécessaire<br />

VLerf [m³/h] Débit volumique d'air nécessaire<br />

ρL [kg/m³] Densité de l'air (par ex. 1,172 kg/m³ <strong>à</strong> 1002 mbar et 25°C)<br />

La pression de l'air augmente quand la hauteur géodésique augmente. Le tableau ci-après indique les<br />

pressions et densités par rapport <strong>à</strong> la température et <strong>à</strong> la hauteur géodésique.<br />

Les valeurs mentionnées s'appliquent <strong>à</strong> de l'air sec. Si l'air est humide, la densité augmente avec l'humidité<br />

relative de l'air. L'augmentation de densité peut atteindre 10 % pour une humidité relative de l'air de 60 %.<br />

Tab. 5.2<br />

Pression et densité de l'air en fonction de la hauteur géodésique <strong>à</strong> 25 °C<br />

Hauteur<br />

Hauteur<br />

Hauteur<br />

géodésique Température géodésique Température géodésique Température<br />

en m 25 °C en m 25 °C en m 25 °C<br />

mbar kg/m³ mbar kg/m³ mbar kg/m³<br />

0 1013 1,184 700 940 1,099 1800 835 0,976<br />

100 1002 1,172 800 930 1,087 2000 817 0,955<br />

200 991 1,159 900 920 1,075 2200 800 0,935<br />

300 981 1,147 1000 910 1,064 2400 783 0,915<br />

400 970 1,135 1200 890 1,041 2600 766 0,896<br />

500 960 1,122 1400 871 1,019 2800 750 0,877<br />

600 950 1,11 1600 853 0,997 3000 734 0,858<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 11 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


La conversion de la densité <strong>à</strong> d'autres températures est effectuée <strong>à</strong> l'aide de l'équation suivante :<br />

(273 + 25)<br />

ρL(t)<br />

= ρL(25°<br />

C) *<br />

(273 + t)<br />

ρL(25°C)[kg/m³] Densité de l'air <strong>à</strong> 25°C<br />

ρL(t) [kg/m³] Densité de l'air <strong>à</strong> la température t<br />

t [°C] Température de l'air<br />

Pour les installations qui aspirent depuis la salle des machines, il faut en plus tenir compte de la quantité<br />

d'air de combustion du moteur côté air d'admission. Des valeurs indicatives pour la quantité d'air de<br />

combustion spécifique de chaque série de <strong>moteurs</strong> sont mentionnées au Chapitre 9.2.<br />

5.4 Composants du système de ventilation<br />

Les grilles de protection contre les intempéries, coulisses insonorisantes, persiennes, filtres, canaux d'air et<br />

ventilateurs constituent les principaux composants du système de ventilation de la salle des machines.<br />

5.4.1 Grille de protection contre les intempéries<br />

Les grilles de protection contre les intempéries sont montées côté air d'admission et d'échappement sur la<br />

paroi extérieure du bâtiment de la machine. Elles empêchent la pluie et la neige de pénétrer dans le système<br />

de ventilation. Une grille de protection contre les oiseaux doit être intégrée <strong>à</strong> cette grille, ce qui empêche les<br />

petits animaux de pénétrer dans l'installation.<br />

5.4.2 Coulisses insonorisantes<br />

Un effort considérable en mesures d'insonorisation du système de ventilation de l'installation peut être<br />

nécessaire, notamment pour les installations dans des zones d'habitation ou des zones avec des limites<br />

acoustiques fixées. Dans ce cas, il faut prévoir des coulisses insonorisantes côté admission et côté<br />

échappement. Les données principales de dimensionnement sont le débit d'air qui doit passer par les<br />

coulisses, le niveau d'insonorisation nécessaire et l'ouverture de canal existante. La profondeur des<br />

coulisses, leur épaisseur et l'intervalle entre elles sont ensuite déterminés.<br />

Le dimensionnement des coulisses insonorisantes doit être pris en charge par des entreprises spécialisées<br />

et réalisé avec soin car des améliorations ultérieures seront adossées <strong>à</strong> une forte dépense si les valeurs<br />

requises ne sont pas atteintes.<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 12 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


5.4.3 Persiennes<br />

Les persiennes bloquent la liaison entre la salle des machines et l'environnement par le système de<br />

ventilation en cas d'arrêt de la machine, ce qui empêche notamment un refroidissement excessif de la salle<br />

en hiver. Les persiennes sont actionnées par des entraînements électriques commandés par une installation<br />

de distribution. Dans les grandes installations, certaines zones sont remplies d'air froid par une commande<br />

ciblée des persiennes. En hiver, commander les persiennes permet de réguler la température de la salle des<br />

machines.<br />

5.4.4 Filtre<br />

En général, il est nécessaire de monter des filtres dans le système de ventilation. Ceci vaut notamment pour<br />

les installations se trouvant sur les emprises <strong>d'installations</strong> industrielles, dans l'environnement desquelles<br />

l'air est fortement pollué, par exemple décharges, mines de charbon, usines de ciment, forges, etc., et pour<br />

les installations dans des zones où surviennent des tempêtes de sable. Il faut ici choisir le type de filtres<br />

correspondant <strong>à</strong> la spécification des impuretés. Ainsi, des particules lourdes peuvent être facilement<br />

séparées par des filtres inertiels alors que pour les fibres légères, il faut prévoir des filtres tissés habituels,<br />

qui peuvent avoir de grandes dimensions en raison des quantités d'air relativement importantes.<br />

Des filtres selon DIN EN 779 classe de filtre G3 conviennent. Pour les exigences spéciales, il faut choisir une<br />

classe de filtres plus élevée. Il faut prévoir une surveillance efficace des filtres.<br />

5.4.5 Ventilateurs<br />

Les ventilateurs sont la plupart du temps réalisés en soufflerie axiale (plus rarement aussi en soufflerie<br />

radiale) et doivent être dimensionnés selon la quantité d'air nécessaire et la pression différentielle. Pour<br />

réguler la température de la salle des machines, la quantité d'air qui passe peut être adaptée en utilisant des<br />

ventilateurs <strong>à</strong> vitesse de rotation variable ou en allumant et éteignant des ventilateurs séparément.<br />

Attention : en cas d'utilisation de ventilateurs séparés, il faut tenir compte du fait que les ventilateurs<br />

verticaux (notamment les machines axiales) peuvent être entraînés en arrière par la pression différentielle.<br />

Ceci peut entraîner des problèmes pour les grands ventilateurs.<br />

Lors du dimensionnement des ventilateurs, la réserve d'air au regard des composants montés dans le<br />

système de ventilation, tels que les grilles de protection contre les intempéries, coulisses insonorisantes,<br />

persiennes, etc. doit être maintenue pour que la quantité d'air de dimensionnement soit vraiment atteinte.<br />

5.4.6 Canaux d'air<br />

Selon la version de l'installation ou la situation de la salle des machines au sein d'un grand bâtiment, par ex.<br />

dans la cave pour les installations de courant de secours, l'air pour ventiler la salle des machines doit être<br />

amené sur des tronçons plus grands. On utilise pour cela des canaux d'air. Les pertes de pression dans ces<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 13 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


canaux doivent être prises en compte lors du dimensionnement des ventilateurs. Pour éviter la formation<br />

d'eau de condensation, les canaux d'air situé <strong>à</strong> l'extérieur doivent être isolés.<br />

5.5 Conseils de planification<br />

Après avoir déterminé les volumes de ventilation nécessaires, les ouvertures et canaux doivent être<br />

dimensionnés de sorte <strong>à</strong> ce que les vitesses d'air suivantes soient maintenues.<br />

Tab. 5.3<br />

Composant Vitesse de l'air (m/s)<br />

Ouverture d'admission / échappement 1,5 - 2,5 / 2,5 - 4<br />

Canal d'air 10 - 20<br />

Circulation libre dans la salle des<br />

machines<br />

Chapitre_05 - Ventilation de la salle des machines.docx Page 14 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

0,3<br />

Tronçon d'insonorisation 6 - 8<br />

Il faut tenir compte de restrictions supplémentaires en raison de bruits de circulation.<br />

5.5.1 Indice de renouvellement de l'air<br />

L'indice de renouvellement de l'air peut également servir d'indicateur pour un système de ventilation.<br />

Il indique le nombre de renouvellements d'air par heure, c'est-<strong>à</strong>-dire la fréquence horaire <strong>à</strong> laquelle tout le<br />

volume d'air de la salle des machines est remplacé.<br />

Par expérience, il ne faut pas aller en deç<strong>à</strong> d'un indice de renouvellement d'air de 100 pour les grandes<br />

installations dans un bâtiment.<br />

Pour les salles des machines extrêmement petites (par ex. conteneurs) ou par des températures ambiantes<br />

élevées, les indices de renouvellement d'air peuvent atteindre 500.<br />

5.6 Remarque sur le fonctionnement de l'installation de ventilation pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz<br />

Le fonctionnement de l'installation de ventilation peut influencer les conditions de pression <strong>à</strong> l'entrée de l'air<br />

de combustion du moteur, de sorte <strong>à</strong> ce que des problèmes peuvent survenir au démarrage, voire que le<br />

démarrage s'avère impossible. Dans ce cas, il faut ouvrir uniquement les persiennes d'admission et<br />

d'échappement avant le démarrage. Les ventilateurs doivent être démarrés de sorte <strong>à</strong> ce qu'il n'y ait pas de<br />

coups de bélier dans la salle des machines, notamment pendant la phase de démarrage et la<br />

synchronisation de l'agrégat, c'est-<strong>à</strong>-dire que les ventilateurs doivent tourner <strong>à</strong> vitesse de rotation constante<br />

pendant la phase de démarrage.


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 6<br />

Systèmes de refroidissement du moteur<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

6. Systèmes de refroidissement du moteur ................................................................................. 3<br />

6.1 Circuit de refroidissement simple .................................................................................................. 3<br />

6.2 Circuit de refroidissement double.................................................................................................. 3<br />

6.2.1 Moteurs <strong>à</strong> gaz................................................................................................................................ 3<br />

6.2.1.1 Exemple de structure de systèmes de refroidissement de <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz ................................... 4<br />

6.2.2 Moteurs diesel ............................................................................................................................... 7<br />

6.3 Valeurs de référence <strong>à</strong> respecter pour les circuits de refroidissement ......................................... 9<br />

6.3.1 Pressions ....................................................................................................................................... 9<br />

6.3.1.1 Pression minimale ......................................................................................................................... 9<br />

6.3.1.2 Pression maximale ........................................................................................................................ 9<br />

6.3.2 Position de montage des pompes ................................................................................................. 9<br />

6.3.3 Gradient de température maximal admis ...................................................................................... 9<br />

6.4 Composants du système d'eau de refroidissement .................................................................... 10<br />

6.4.1 Échangeur thermique de l'eau de refroidissement ..................................................................... 10<br />

6.4.1.1 Intégration d'échangeurs d'eau de refroidissement en cas de refroidissement<br />

de secours avec de l'eau brute ................................................................................................... 11<br />

6.4.2 Echangeur thermique du gaz d'échappement ............................................................................ 12<br />

6.4.3 Installation de refroidissement .................................................................................................... 12<br />

6.4.3.1 Radiateur de table ....................................................................................................................... 12<br />

6.4.3.1.1 Régulation radiateurs de table .................................................................................................... 13<br />

6.4.3.1.2 Refroidisseurs de table en sandwich (non recommandé) ........................................................... 14<br />

6.4.3.2 Tours de refroidissement ............................................................................................................ 14<br />

6.4.4 Machines frigorifiques ................................................................................................................. 15<br />

6.4.5 Pompes <strong>à</strong> eau de refroidissement .............................................................................................. 15<br />

6.4.6 Réservoirs d'expansion, vases d'expansion <strong>à</strong> membrane .......................................................... 16<br />

6.4.7 Régulateur de température ......................................................................................................... 17<br />

6.4.8 Groupe de surveillance de l'eau de refroidissement ................................................................... 17<br />

6.4.9 Préchauff. eau de refroidiss. ....................................................................................................... 18<br />

6.5 Tuyauteries .................................................................................................................................. 19<br />

6.6 Purge d'air des systèmes frigorifiques ........................................................................................ 19<br />

6.7 Qualité du liquide de refroidissement .......................................................................................... 19<br />

6.8 Le circuit de chauffage ................................................................................................................ 20<br />

6.9 Produit de refroidissement dans le circuit de chauffage ............................................................. 20<br />

6.10 Prescriptions de dimensionnement pour le circuit de chauffage ................................................ 23<br />

6.11 Circuit de refroidissement de secours ......................................................................................... 23<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 2 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6. Systèmes de refroidissement du moteur<br />

Les systèmes de refroidissement mis en œuvre utilisent l'eau comme moyen de refroidissement et sont des<br />

systèmes clos côté moteur.<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> de groupes, deux types de refroidissement sont pour l'essentiel utilisés, le circuit de<br />

refroidissement simple et le circuit de refroidissement double.<br />

La structure doit être réalisée conformément aux illustrations ci-après. Toute divergence nécessite une<br />

approbation écrite.<br />

6.1 Circuit de refroidissement simple<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> avec circuit de refroidissement simple, le produit de refroidissement passe par le<br />

refroidisseur d'huile de lubrification, le refroidisseur de mélange et le moteur, ce qui signifie que toute la<br />

chaleur est évacuée avec un seul circuit <strong>à</strong> eau de refroidissement de moteur.<br />

6.2 Circuit de refroidissement double<br />

Outre le circuit <strong>à</strong> eau de refroidissement de moteur, les <strong>moteurs</strong> avec circuit de refroidissement double<br />

disposent en outre d'un circuit <strong>à</strong> eau de refroidissement du mélange / de l'air de suralimentation, <strong>à</strong> faible<br />

niveau de température. En raison de ce dernier, la chaleur est généralement évacuée du circuit de<br />

refroidissement de mélange dans l'environnement par un refroidisseur <strong>à</strong> radiateur ou une tour de<br />

refroidissement avec circuit séparé.<br />

6.2.1 Moteurs <strong>à</strong> gaz<br />

Le refroidisseur de mélange comporte deux niveaux pour tous les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz des séries TCG 2016 C,<br />

TCG 2020 et TCG 2032. Le niveau haute température est intégré au circuit de refroidissement du moteur et<br />

dans le circuit de refroidissement de mélange, la chaleur est évacuée du niveau <strong>à</strong> basse température.<br />

Dans la série TCG 2032, le refroidisseur d'huile de lubrification n'étant pas monté sur le moteur, celui-ci peut<br />

être installé côté eau dans le circuit de refroidissement de moteur, dans le circuit de refroidissement de<br />

mélange ou dans le circuit d'eau chaude en fonction de la structure de l'ensemble du système. Tenir compte<br />

du chapitre 8.2 <strong>à</strong> cet effet.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 3 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.2.1.1 Exemple de structure de systèmes de refroidissement de <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz<br />

La chaleur acquise par l'eau de refroidissement est transmise par un échangeur thermique côté installation<br />

pour être utilisée dans un circuit d'eau chaude ou un autre procédé technique. S'il n'y a pas d'utilisation<br />

thermique, elle doit être évacuée dans l'environnement par un refroidisseur <strong>à</strong> radiateur ou une tour de<br />

refroidissement. Il n'est pas permis de passer directement <strong>à</strong> travers le moteur avec l'eau de la tour de<br />

refroidissement ! Il faut prévoir ici un échangeur thermique de découplage ou une tour de refroidissement<br />

fermée.<br />

Généralement, la température d'entrée de l'eau de refroidissement est régulée, le régulateur de température<br />

étant installé directement dans le circuit du moteur ou dans le circuit de chauffage, selon la version de<br />

l'installation. Des pompes électriques sont toujours utilisées en guise de pompes pour l'eau froide, le réglage<br />

fin du débit de l'eau froide a lieu par le biais d'un étranglement réglable. La dilatation du volume est absorbée<br />

par un vase d'expansion <strong>à</strong> membrane, le niveau dans le circuit d'eau de refroidissement est surveillé par le<br />

groupe de surveillance. Ce groupe comporte une soupape de sécurité, une soupape de ventilation et de<br />

purge et la sécurité en cas de manque d'eau.<br />

Tout comme le circuit du moteur, le circuit de refroidissement du mélange comporte également une pompe<br />

de circulation électrique, un vase d'expansion <strong>à</strong> membrane, un groupe de surveillance et un régulateur de<br />

température.<br />

Dans les installations comportant plusieurs <strong>moteurs</strong>, il n'est pas permis de relier entre eux les circuits de<br />

refroidissement des <strong>moteurs</strong>, aucune régulation formelle de chaque température d'entrée de moteur ne<br />

pouvant sinon être garantie.<br />

La Fig. 6.1 montre un système de refroidissement sans utilisation thermique.<br />

La Fig. 6.2 montre un système de refroidissement avec utilisation thermique.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 4 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 6.1 Schéma fonctionnel RI pour une installation sans utilisation thermique<br />

A<br />

A Gaz combustible ASD Silencieux d'échappement<br />

1 Groupe DV Robinets d'étranglement<br />

2 Système de régulation de gaz EVH Préchauffage électrique<br />

5 Refroidissement de moteur FU Convertisseur de fréquence<br />

6 Refroidissement du mélange KAT Catalyseur<br />

TK Radiateur de table<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 5 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 6.2 Schéma fonctionnel RI pour une installation avec utilisation thermique<br />

A<br />

A Gaz combustible ASD Silencieux d'échappement<br />

1 Groupe AWT Echangeur thermique du gaz d'échappement<br />

2 Système de régulation de gaz BK Clapet de dérivation<br />

4 Utilisation thermique DV Robinets d'étranglement<br />

6 Refroidissement du mélange EVH Préchauffage électrique<br />

7 Circuit de refroidissement de secours FU Convertisseur de fréquence<br />

KAT Catalyseur<br />

KWT Échangeur thermique de l'eau de<br />

refroidissement<br />

NK Refroidisseur de secours<br />

TK Radiateur de table<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 6 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.2.2 Moteurs diesel<br />

Les moteur diesel des séries TCD 2016 et TCD 2020 peuvent au choix fonctionner avec des pompes <strong>à</strong> eau<br />

de refroidissement montées dessus ou des pompes électriques séparées.<br />

Pour les séries TCD 2016 und TCD 2020, les refroidisseurs d'air de suralimentation comportent un seul<br />

niveau.<br />

Contrairement aux <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz, les <strong>moteurs</strong> diesel sont plus utilisés pour la production pure de courant,<br />

c'est-<strong>à</strong>-dire que toute la chaleur de l'eau de refroidissement est évacuée dans l'environnement par des<br />

refroidisseurs <strong>à</strong> radiateur ou des tours de refroidissement. Au lieu des vases d'expansion <strong>à</strong> membrane, ce<br />

sont des réservoirs de compensation d'eau de refroidissements, équipés d'une surveillance du niveau et<br />

d'une soupape de sur/sous-pression, qui sont utilisés.<br />

Avec les <strong>moteurs</strong> diesel, il n'est pas nécessaire que les températures de l'eau de refroidissement soient<br />

précisément régulées <strong>à</strong> une température fixe. C'est la raison pour laquelle des régulateurs mécaniques <strong>à</strong><br />

dilatation avec un degré P jusqu'<strong>à</strong> 10 K suffisent amplement pour la régulation de la température.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 7 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


La Fig. 6.3 montre un schéma fonctionnel RI pour un moteur diesel avec circuit de refroidissement<br />

double.<br />

A B<br />

A Depuis le réservoir de stockage<br />

B Vers le réservoir de stockage<br />

1 Groupe<br />

5 Refroidissement de moteur<br />

6 Refroidissement de l'air<br />

d'admission<br />

9 Système d'échappement<br />

23 Alimentation en carburant<br />

ASD Silencieux d'échappement<br />

EVH Préchauffage électrique<br />

KWB Réservoir de compensation<br />

d'eau de refroidissement<br />

KWT Échangeur thermique de l'eau<br />

de refroidissement<br />

LLK Refroidisseur d'air de<br />

suralimentation<br />

SWT Échangeur de chaleur de l'huile<br />

lubrifiante<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 8 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.3 Valeurs de référence <strong>à</strong> respecter pour les circuits de refroidissement<br />

6.3.1 Pressions<br />

Toutes les pressions des fluides sont mentionnés en bars surpression.<br />

Tous les échangeurs thermiques, toutes les pompes et tous les radiateurs de table sont dimensionnés de<br />

série pour 10 bars, l'échangeur thermique d'huile de lubrification du TCG 2032 pour 16 bars.<br />

6.3.1.1 Pression minimale<br />

La pression de service minimale nécessaire <strong>à</strong> la sortie du moteur est de 1,5 bars. À partir de la mi-2012,<br />

tous les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz recevront une surveillance de la pression <strong>à</strong> la sortie de l'eau de refroidissement, dans<br />

le circuit de refroidissement du moteur. Si on passe en dessous de 1,5 bars, il y a un avertissement, et si on<br />

passe en dessous de 1,0 bar, le moteur est arrêté. Les vase sd'expansion <strong>à</strong> membrane doivent être<br />

dimensionnés de sorte <strong>à</strong> maintenir une pression minimale de 1,5 bars pour une installation debout.<br />

6.3.1.2 Pression maximale<br />

La pression maximale admise <strong>à</strong> la sortie du moteur est de 2,5 bars. La soupape de sécurité devant être<br />

montée immédiatement après la sortie du moteur s'ouvre <strong>à</strong> environ 3 bars.<br />

6.3.2 Position de montage des pompes<br />

Si des pertes de pression élevées surviennent en raison de résistances externes dans le circuit du moteur<br />

(échangeurs thermiques, soupapes de régulation, etc.), la pompe doit être montée côté sortie du moteur,<br />

sans quoi la pression maximale admise côté sortie du moteur ou la pression minimale ne sauront être<br />

respectées.<br />

6.3.3 Gradient de température maximal admis<br />

Si les températures d'entrée côté secondaire du circuit du moteur, de refroidissement de mélange et de<br />

secours ainsi que la température d'entrée du circuit de chauffage sont régulées côté client, la vitesse<br />

maximale admise de changement de température de 1 K/min doit être respectée.<br />

Ceci est nécessaire pour garantir un comportement de régulation stable, les influences perturbatrices<br />

externes sont limitées.<br />

D'une manière générale, il faut prévoir une réserve suffisante pour tous les refroidisseurs et toutes<br />

les pompes.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 9 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.4 Composants du système d'eau de refroidissement<br />

6.4.1 Échangeur thermique de l'eau de refroidissement<br />

Puissance calorifique conformément <strong>à</strong> la fiche technique +15 % de réserve de puissance et 5 % de réserve<br />

de surface en raison de l'encrassement.<br />

Les températures mentionnées <strong>à</strong> l'entrée et <strong>à</strong> la sortie du moteur doivent être respectées (voir fiche<br />

technique).<br />

Les températures côté secondaire doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> ce que l'échangeur thermique d'eau de<br />

refroidissement ait au moins une différence de température logarithmique de 4°K et que la différence de<br />

température d'entrée ou de sortie soit d'au moins 2°K (voir aussi Fig. 6.4).<br />

Des échangeurs thermiques <strong>à</strong> plaques ou des refroidisseurs tubulaires sont utilisés pour les produits de<br />

refroidissement liquides côté secondaire. Les échangeurs thermiques <strong>à</strong> plaques sont très compacts et<br />

faciles <strong>à</strong> nettoyer. La puissance peut être variée en modifiant ultérieurement le nombre de plaques, dans<br />

certaines limites.<br />

Fig. 6.4 Différence de température logarithmique<br />

ϑ'1<br />

∆ϑA<br />

Medium A 1<br />

ϑ''1<br />

∆Θ =<br />

( ∆ϑA<br />

− ∆ϑE)<br />

∆ϑA<br />

ln<br />

∆ϑE<br />

ln = natürlicher Logarithmus<br />

∆Θ = logarithmische<br />

Temperaturdifferenz<br />

ϑ''2<br />

Medium B 2<br />

∆ϑE A Média 1<br />

ϑ'2<br />

B<br />

ln<br />

Média 2<br />

Logarithme naturel<br />

Exemple<br />

∆θ Différence de température logarithmique<br />

Un échangeur thermique d'eau de refroidissement de moteur dans le circuit de chauffage a les données de<br />

dimensionnement suivants :<br />

Côté moteur : Température d'entrée ϑ'1: 90°C<br />

Température de sortie ϑ''1: 84°C<br />

Côté circuit de chauffage : Température d'entrée ϑ'2 : 70°C<br />

Température de sortie ϑ''2: 85°C<br />

Il en résulte : ∆ϑA: (90°C-85°C) = 5 K<br />

∆ϑE: (84°C-70°C) = 14 K<br />

(∆ϑA-∆ϑE): (5-14) K = -9 K<br />

ln(∆ϑA/∆ϑE): ln(5/14) = -1,0296<br />

∆Θ: (-9 K/-1,0296) = 8,74 K<br />

Cet échangeur thermique <strong>à</strong> plaques satisfait ainsi les prescriptions minimales ∆Θ ≥ 4 K, ∆ϑA et ∆ϑE ≥ 2 K.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 10 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.4.1.1 Intégration d'échangeurs d'eau de refroidissement en cas de refroidissement de secours<br />

avec de l'eau brute<br />

Si le refroidissement de secours doit être refroidi avec de l'eau brute, la régulation de la température de<br />

sortie du refroidisseur de secours côté primaire devrait également avoir lieu côté primaire (voir Fig. 6.5a).<br />

Le refroidisseur n'est ainsi parcouru que par de l'eau chaude si de la chaleur excédentaire doit être évacuée.<br />

Le débit volumique côté secondaire doit être choisi de sorte <strong>à</strong> ce qu'une température de sortie d'environ<br />

45°C ne soit pas dépassée.<br />

On ne doit en aucun cas réaliser la régulation en fonction de la Fig. 6.5b. Dans cette figure, l'échangeur<br />

thermique <strong>à</strong> plaques de refroidissement de secours est en permanence parcouru par l'eau chaude. En<br />

fonction de quantité d'écoulement, l'eau brute côté secondaire peut ainsi atteindre la température de l'eau<br />

chaude. Cet échangeur thermique <strong>à</strong> plaques va s'entartrer au cours du temps.<br />

Le gradient de température côté eau brute ne doit pas être supérieur <strong>à</strong> +/- 1 K/min.<br />

Pour les servo<strong>moteurs</strong>, le contrôleur E/S du système TEM dispose d'entrées numériques pour +/- (signal<br />

24V) pour ouvrir ou fermer la soupape. La durée de fonctionnement de la soupape (de butée en butée), doit<br />

être d'environ 1 min afin de permettre une régulation judicieuse.<br />

Fig. 6.5a Structure correcte Fig 6.5b Structure incorrecte<br />

A<br />

C<br />

NK A<br />

B<br />

A Circuit de refroidissement du moteur<br />

B Côté primaire (circuit moteur / chauffage)<br />

C Côté secondaire<br />

NK Refroidisseur de secours<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 11 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

NK<br />

B<br />

C


6.4.2 Echangeur thermique du gaz d'échappement<br />

Puissance calorifique conformément <strong>à</strong> fiche technique +7 % de réserve de puissance et 10 % de réserve de<br />

surface en raison de l'encrassement.<br />

Pour les installations au biogaz, aucune réserve de surface n'est prévue lors du dimensionnement.<br />

Lors de la détermination de la température de refroidissement des gaz d'échappement, la proportion de H2S<br />

et de soufre dans le gaz de combustion doit être prise en compte afin d'éviter le condensat qui endommage<br />

l'échangeur thermique échappement.<br />

Températures de refroidissement recommandées des gaz d'échappement :<br />

Gaz naturel : ≥ 120°C<br />

Gaz de curage : ≥ 150°C<br />

Gaz de décharge ou gaz NAWARO : ≥ 180°C<br />

Afin de garantir un refroidissement suffisant de l'échangeur thermique des gaz d'échappement, respecter le<br />

débit volumique minimal prescrit par le fabricant. Après avoir arrêté le groupe, un fonctionnement <strong>à</strong> vide de<br />

la pompe est nécessaire pour évacuer la chaleur résiduelle de l'échangeur thermique des gaz<br />

d'échappement dans l'eau. Cette fonction est prévue dans le TEM.<br />

6.4.3 Installation de refroidissement<br />

L'installation de refroidissement doit pouvoir évacuer la chaleur générée <strong>à</strong> la température ambiante<br />

maximale.<br />

Des installations de refroidissement <strong>à</strong> ventilateurs et des tours de refroidissement sont utilisés si le produit<br />

de refroidissement côté secondaire est de l'air.<br />

Jusqu'<strong>à</strong> un certain ordre de grandeur, les installations de refroidissement <strong>à</strong> ventilateurs peuvent être des<br />

radiateurs frontaux (réseau de refroidissement disposé <strong>à</strong> la verticale), les installations plus grandes sont des<br />

radiateurs de table. Dans les installations de refroidissement frontales, les ventilateurs appuyent l'air contre<br />

le réseau de refroidissement, dans les installations de refroidissement de table, l'air est aspiré <strong>à</strong> travers le<br />

réseau de refroidissement.<br />

Le niveau acoustique parfois élevé des ventilateurs doit être pris en compte pour les installations<br />

dans des zones d'habitation. On peut y utiliser des ventilateurs qui tournent lentement <strong>à</strong> moins que<br />

des mesures spéciales d'isolation phonique soient nécessaires.<br />

6.4.3.1 Radiateur de table<br />

Puissance calorifique conformément <strong>à</strong> fiche technique +15 % en guise réserve de puissance et +5 % de<br />

réserve de surface.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 12 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


S'il y a un risque de salissures dues <strong>à</strong> l'environnement (par ex. feuilles, pollen, sable, poussière de charbon,<br />

etc.), l'intervalle entre les lamelles doit être augmenté de sorte <strong>à</strong> ce que la surface de refroidissement ne soit<br />

pas trop vite détériorée, sans quoi la chaleur ne pourrait plus être évacuée <strong>à</strong> cause de la dégradation de la<br />

transmission de chaleur.<br />

Pour les refroidisseurs <strong>à</strong> air, du produit antigel doit être prévus dans l'eau de refroidissement en raison du<br />

risque de gel.<br />

Pour les radiateurs de table, il faut veiller <strong>à</strong> ce que l'intervalle vers le bas suffise pour un bon apport d'air. S'il<br />

y a plusieurs refroidisseurs, il faut veiller <strong>à</strong> ce qu'il y ait un intervalle suffisant entre ceux-ci pour éviter de<br />

court-circuiter les courants d'air.<br />

À partir d'une hauteur de mise en place du radiateur de table de 15 m de au-dessus du moteur, il faut monter<br />

un échangeur thermique d'accouplement entre le moteur et le radiateur de table pour que les pressions de<br />

service maximales admises dans le moteur, mentionnées au chapitre 6.3.1.2, ne soient pas dépassées.<br />

6.4.3.1.1 Régulation radiateurs de table<br />

La puissance des radiateurs de table dépend de la température ambiante et du nombre ou de la vitesse de<br />

rotation des ventilateurs en fonctionnement. En cas de régulation de la puissance des radiateurs de table en<br />

fonction du nombre de ventilateurs en fonctionnement, on parle de régulation en continu, pour la régulation<br />

par la vitesse de rotation des ventilateurs de régulation CF. La régulation CF a pour avantage l'adaptation en<br />

continu de la puissance de refroidissement <strong>à</strong> la puissance calorique <strong>à</strong> évacuer. Pour les différents types de<br />

<strong>moteurs</strong>, la régulation <strong>à</strong> radiateurs de table doit être réalisée conformément au tableau 6.2 pour chaque<br />

circuit de refroidissement.<br />

Pour l'évacuation de la chaleur dans le circuit de refroidissement de mélange et/ou le circuit de<br />

refroidissement de moteur / de secours par des radiateurs de table, il faut tenir compte de l'ordre suivant<br />

pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz.<br />

Tab. 6.2 :<br />

Refroidisseur CMe Refroidisseur CMo Refroidisseur CS<br />

Le TCG 2032 Régulé par CF Régulé par CF Régulé par CF<br />

Le TCG 2020 Régulé par CF Régulé par CF Régulé par CF<br />

TCG 2016 C Régulé par CF ≥ 6 niveaux ≥ 6 niveaux<br />

CF = Convertisseur de fréquence ; CMe = Circuit de refroidissement de mélange ; CMo = Circuit de<br />

refroidissement de moteur ; CS = Circuit de refroidissement de secours ;<br />

En résumé, pour tous les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz, la chaleur doit être évacuée dans le circuit de refroidissement de<br />

mélange par des radiateurs de table <strong>à</strong> fréquence régulée.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 13 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Pour le refroidissement dans le CMo et le CS, le moteur TCG 2016 peut être équipé d'un refroidisseur<br />

comportant au moins 6 niveaux (6 ventilateurs). Il n'est pas permis d'avoir moins de niveaux. La variante CF<br />

est recommandé en alternative.<br />

Pour des conditions ambiantes très froides, c'est-<strong>à</strong>-dire des températures régulièrement basses inférieures <strong>à</strong><br />

-15°C, tous les circuits de refroidissement doivent être <strong>à</strong> fréquence régulée.<br />

C'est la seule façon de garantir que les conditions cadres nécessaires pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz peuvent être<br />

respectées dans toutes les conditions ambiantes.<br />

6.4.3.1.2 Refroidisseurs de table en sandwich (non recommandé)<br />

Le refroidisseur de table en sandwich est une forme spéciale du refroidisseur de table dans lequel deux<br />

niveaux de refroidissement séparés sont disposés l'un au-dessus de l'autre et alimentés en air par des<br />

ventilateurs communs. Le premier niveau est le niveau BT (BT = Basse Température) et le deuxième niveau,<br />

le niveau HT (HT = Haute Température). La chaleur du mélange est généralement évacuée par le niveau BT<br />

et la chaleur de l'eau de refroidissement du moteur dans le niveau HT. Cette structure de refroidisseur est<br />

uniquement utilisée dans les installations de pure production de courant car il n'y a que dans les modules de<br />

courant purs qu'une montée en pression uniforme et adaptée des niveaux BT et HT survient dans le<br />

radiateur de table. Pour les installations avec utilisation thermique, le niveau de refroidissement HT d'un<br />

radiateur de table en sandwich est utilisé comme refroidisseur de secours. En cas d'utilisation thermique<br />

(pas ou peu d'évacuation de chaleur par le refroidisseur de secours), la vitesse de rotation des ventilateurs<br />

est déterminée par la chaleur de mélange <strong>à</strong> évacuer dans le circuit BT.À cause de cela, le refroidisseur de<br />

secours (niveau HT du radiateur de table en sandwich) est trop gros pour une sollicitation partielle de la<br />

puissance de refroidissement de secours et peut entraîner de l'instabilité dans la régulation de température<br />

de l'eau de refroidissement. C'est la raison pour laquelle l'utilisation de cette structure de refroidissement<br />

n'est pas approuvée dans les installations avec utilisation thermique.<br />

6.4.3.2 Tours de refroidissement<br />

Les tours de refroidissement utilisent l'effet de refroidissement par l'évaporation de l'eau et sont appliquées<br />

en version fermée ou ouverte. Dans une tour de refroidissement ouverte, une partie de l'eau de<br />

refroidissement qui circule (env. 3 %) s'évapore. La quantité d'eau évaporée doit toujours être ajoutée<br />

ultérieurement et une purge doit en outre être prévue afin d'éviter dans la tour de refroidissement une<br />

augmentation de concentration non admise des sels dissous dans l'eau ajoutée.<br />

Comme de l'eau préparée doit être utilisée pour tous les circuits de refroidissement de <strong>moteurs</strong> avec<br />

protection contre la corrosion et/ou contre le gel, ces circuits de refroidissement ne doivent être raccordés <strong>à</strong><br />

une tour de refroidissement ouverte que par un échangeur thermique de découplage.<br />

Pour les tours de refroidissement humides ouvertes, l'échangeur thermique <strong>à</strong> plaques doit être nettoyé plus<br />

fréquemment car des algues se forment dans l'eau de la tour de refroidissement et se déposent sur les<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 14 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


plaques de l'échangeur. Plus la couche d'algues dans l'échangeur thermique <strong>à</strong> plaques est épaisse, plus la<br />

transmission de chaleur est difficile. Plus aucune chaleur n'est évacuée dans les circuits <strong>à</strong> refroidir.<br />

Pour les tours de refroidissement fermées, les tuyaux d'eau de refroidissement sont aspergés avec de l'eau,<br />

cette dernière s'évaporant et entraînant un refroidissement du produit dans le tuyau. Comme il n'y a pas de<br />

pertes d'eau dans le circuit de refroidissement en lui-même, les tours de refroidissement fermées peuvent<br />

être raccordées directement au circuit de refroidissement du moteur. Les paramètres de dimensionnement<br />

les plus importants pour un fonctionnement rentable d'une tour de refroidissement sont la température et<br />

avant tout l'humidité de l'air.<br />

6.4.4 Machines frigorifiques<br />

Les machines frigorifiques ne doivent si possible pas être intégrées directement au circuit de refroidissement<br />

du moteur. Le Li Br peut par exemple circuler dans le circuit de refroidissement du moteur en raison de<br />

fuites. Ceci est évité <strong>à</strong> l'aide d'un échangeur thermique de couplage dans le circuit de refroidissement du<br />

moteur.<br />

Il y a des cas où le niveau nécessaire de température de l'eau de la machine frigorifique ne peut être obtenu<br />

que par intégration directe dans le circuit de refroidissement du moteur. Dans ce cas, les conditions<br />

suivantes doivent être respectées :<br />

• Les exigences relatives <strong>à</strong> la qualité de l'eau de refroidissement du moteur, <strong>à</strong> la protection<br />

contre la corrosion ou contre le gel doivent être respectées<br />

• Les compléments en eau de refroidissement validés par le fabricant du moteur doivent<br />

également être validés pour la machine frigorifique<br />

• Le système frigorifique mais aussi le moteur peuvent être endommagés par des fuites dans<br />

l'échangeur thermique de la machine frigorifique ; fabricant du moteur ne saura être tenu<br />

pour responsable de tels dommages<br />

6.4.5 Pompes <strong>à</strong> eau de refroidissement<br />

Des pompes <strong>à</strong> eau de refroidissement montées sur le moteur sont entraînées directement par le moteur, par<br />

des réductions <strong>à</strong> roues dentées, pour la série TCD 2016 aussi partiellement par des courroies trapézoïdales.<br />

Les pompes installées séparément dans l'installation le sont par des <strong>moteurs</strong> électriques.<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> avec pompes <strong>à</strong> eau de refroidissement, les débits et hauteurs de refoulement des pompes<br />

doivent être choisis de sorte <strong>à</strong> ce qu'il y ait une réserve de pression suffisante pour circuler dans l'installation<br />

et que la différence de température entre l'entrée et la sortie du moteur soit dans la plage déterminée. Les<br />

éléments de l'installation doivent être dimensionnés de sorte <strong>à</strong> ce que leur perte de pression corresponde <strong>à</strong><br />

la hauteur de refoulement restante (sans perte de pression dans le moteur) de la pompe montée. La perte<br />

de pression admise côté installation est mentionnée dans les fiches signalétiques correspondantes.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 15 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Pour les installations avec utilisation de la chaleur issue de l'eau de refroidissement, les températures<br />

d'entrée et de sortie du moteur doivent être maintenues avec précision afin d'atteindre un rendement et les<br />

durées de vie des composants les plus élevés possibles. Des pompes électriques sont utilisées dans ces<br />

installations pour mieux réguler individuellement les débits nécessaires ainsi que les hauteurs de<br />

refoulement requises selon l'installation. Lors du dimensionnement d'échangeurs thermiques et de radiateurs<br />

de table, les réserves de puissance prescrites doivent être prises en compte, voir chapitres 6.4.1, 6.4.2 et<br />

6.4.3.1. Ce surcroît de puissance calorifique doit être pris en compte par un débit volumique accru, en tenant<br />

compte des températures de dimensionnement. Lors du dimensionnement des pompes, il faut tenir compte<br />

du débit volumique qui augmente <strong>à</strong> hauteur de la réserve de puissance et ainsi des pertes de pression plus<br />

élevées qui s'y rapportent. La quantité d'eau de refroidissement doit être réglée précisément <strong>à</strong> l'aide d'un<br />

robinet d'étranglement.<br />

Un débit volumique constant doit être réglé dans les circuits de refroidissement de <strong>moteurs</strong> (CMe et Cmo) et<br />

dans les circuits de refroidissement avec échangeur thermique de gaz d'échappement, sachant qu'il ne faut<br />

pas passer en dessous du débit volumique minimal requis. Dans le cas contraire, le moteur et l'échangeur<br />

thermique de gaz d'échappement peuvent surchauffer et être endommagés. C'est la raison pour laquelle<br />

l'utilisation de pompes <strong>à</strong> fréquence régulée n'est pas permise dans ces circuits.<br />

6.4.6 Réservoirs d'expansion, vases d'expansion <strong>à</strong> membrane<br />

Des réservoirs d'expansion ou vases d'expansion <strong>à</strong> membrane doivent être prévus dans le système de<br />

refroidissement pour compenser la dilatation de volume lors de l'échauffement de l'eau de refroidissement.<br />

Pour les installations <strong>à</strong> moteur <strong>à</strong> gaz, ce sont en général des vases d'expansion <strong>à</strong> membrane qui sont<br />

utilisés tandis que des réservoirs d'expansion sont de préférence mise en œuvre dans les installations <strong>à</strong><br />

moteur diesel.<br />

Des réservoirs d'expansion pour l'eau de refroidissement doivent être disposés <strong>à</strong> l'endroit le plus haut du<br />

système de refroidissement. Depuis le réservoir d'expansion, une conduite d'expansion conduit au côté<br />

aspiration de la pompe <strong>à</strong> eau froide. Toutes les conduites de purge doivent arriver dans le réservoir<br />

d'expansion. La sortie doit <strong>à</strong> cet effet se situer en dessous du niveau de l'eau. Les réservoirs d'expansion<br />

sont équipés d'une soupape de sur/sous-pression qui expulse le mélange eau/vapeur <strong>à</strong> environ 0,25 bar de<br />

surpression et qui laisse entrer de l'air dans le réservoir <strong>à</strong> environ 0,1 bar de sous-pression. Le système de<br />

refroidissement est quasi fermé, l'apport d'air est largement exclu. Une sécurité contre le manque d'eau doit<br />

en outre être utilisée sur les réservoirs d'expansion pour empêcher que les vases ne soient vidés et que de<br />

l'air ne soit aspiré dans l'installation. Cette sécurité doit être électriquement branchée en série avec celle du<br />

circuit correspondant.La contenance du réservoir de compensation doit être d'environ 15 % de la quantité<br />

totale de liquide de refroidissement dans le système.<br />

Pour les vases d'expansion <strong>à</strong> membrane, la dilatation de volume de l'eau de refroidissement lors de<br />

l'échauffement est compensée par la rétractation d'une bulle de gaz. L'augmentation statique de la pression<br />

résultante dans le système dépend de la taille du vase d'expansion choisi. Les vases d'expansion doivent<br />

être raccordés côté aspiration de la pompe. En cas d'utilisation d'un vase d'expansion <strong>à</strong> membrane, le circuit<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 16 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


d'eau froide doit être protégé contre la surpression avec une soupape de sécurité. Des soupapes de sécurité<br />

avec une pression de réponse de 3,0 bars sont utilisées dans le moteur et le circuit de refroidissement de<br />

mélange. Le lieu d'implantation doit être situé le plus près possible de la sortie d'eau de refroidissement du<br />

moteur.<br />

Lors du dimensionnement du vase d'expansion, il faut tenir compte de la perte de pression de circulation<br />

entre la soupape de sécurité et le vase d'expansion et d'une réserve d'eau. La réserve d'eau dans le moteur<br />

et dans le circuit de refroidissement de mélange doit être de 10 <strong>à</strong> 15 % de la contenance en eau de<br />

refroidissement et ne doit néanmoins pas passer en dessous de 20 litres environ.<br />

6.4.7 Régulateur de température<br />

Les régulateurs de température sont soit des régulateurs mécaniques <strong>à</strong> dilatation sans énergie auxiliaire ou<br />

des régulateurs électroniques avec servomoteur électrique.<br />

Les régulateurs de température mécaniques avec thermostats intégrés <strong>à</strong> dilatation sont de conception très<br />

robuste et ne nécessitent aucune maintenance. Le degré P d'un régulateur <strong>à</strong> dilatation est de 8 <strong>à</strong> 10°K. En<br />

fonction de la puissance instantanée du moteur et des conditions de fonctionnement du refroidisseur, la<br />

température de l'eau de refroidissement varie sur la plage P. Il n'y a pas de régulation <strong>à</strong> température<br />

constante. C'est la raison pour laquelle ces régulateurs sont utilisés dans des installations où une régulation<br />

de température précise <strong>à</strong> une valeur de consigne constante n'est pas nécessaire. Il s'agit la plupart du temps<br />

d'installation de pure production de courant avec groupes diesel.<br />

Les régulateurs de température électroniques peuvent réguler la température définie <strong>à</strong> une valeur de<br />

consigne constante, la grandeur de régulation peut se trouver dans un circuit extérieur. La régulation précise<br />

de la température est particulièrement importante dans les installations avec récupération de la chaleur qui<br />

visent en même temps un rendement total élevé.<br />

Les sections nominales des régulateurs de température doivent être déterminées de sorte <strong>à</strong> ce que la perte<br />

de pression par le régulateur soit comprise entre 0,2 et 0,5 bar dans le passage (bypass fermé) pour chaque<br />

débit nominal.<br />

Pour les installations <strong>à</strong> moteur <strong>à</strong> gaz, il faut généralement prévoir des régulateurs de température<br />

électroniques.<br />

6.4.8 Groupe de surveillance de l'eau de refroidissement<br />

Trois fonctions sont intégrées au groupe de surveillance de l'eau de refroidissement : protection contre la<br />

surpression, purge du circuit de refroidissement et surveillance du niveau de l'eau de refroidissement. Le<br />

groupe de surveillances de l'eau de refroidissement doit être monté immédiatement après le moteur, <strong>à</strong><br />

l'endroit le plus haut du système d'eau de refroidissement. Pour les <strong>moteurs</strong> de la série TCG 2016 C, la<br />

conduite de purge doit aller vers le groupe de surveillance.<br />

Il est en outre nécessaire de surveiller le débit du liquide de refroidissement du moteur <strong>à</strong> l'aide de la pression<br />

différentielle.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 17 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.4.9 Préchauff. eau de refroidiss.<br />

Pour un démarrage sûr du moteur, les groupes <strong>à</strong> moteur <strong>à</strong> gaz doivent en principe être équipés d'un<br />

préchauffage de l'eau de refroidissement. Pour le TCG 2032, des agrégats complets de préchauffage avec<br />

pompe, échangeur thermiques avec tiges de chauffage et régulation électrique sont utilisés en guise de<br />

préchauffage pour l'eau du moteur et l'huile. Pour les séries TCG 2016 C et TCG 2020, un préchauffage<br />

monté avant le moteur dans la conduite d'eau de refroidissement a été développé. La pompe électrique<br />

d'eau de refroidissement est utilisée en guise de pompe de recirculation. La régulation est assurée par le<br />

système TEM.<br />

Les groupes diesel doivent également être préchauffés si une reprise de charge rapide par l'agrégat est<br />

nécessaire ou si la température dans le local de la machine peut passer en dessous de 10°C.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 18 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.5 Tuyauteries<br />

D'une manière générale, les tuyauteries pour les systèmes d'eau de refroidissement doivent être en tubes<br />

d'acier sans soudures. Les tubes d'acier et de cuivre zingués ne sont pas admis.<br />

Voir aussi <strong>à</strong> cet effet les remarques du Chapitre 20.<br />

Les valeurs indicatives suivantes doivent être respectées lors du dimensionnement des tuyauteries :<br />

• Vitesse de circulation côté installation : < 3,5 m/s<br />

• Vitesse de circulation côté aspiration de la pompe : < 2,0 m/s<br />

• Au débit volumique de dimensionnement, les pertes de pression dues <strong>à</strong> la circulation dans le<br />

circuit de refroidissement doivent être situées en dessous de la hauteur de refoulement de la<br />

pompe utilisée.<br />

Les tuyauteries doivent être courtes et posées sans tension. Tous les composants doivent être fixes et si<br />

nécessaire découplés en fonction des oscillations. Les coudes et rétrécissements brutaux de tuyauteries<br />

doivent être évités. Les matériaux pour les joints, manchons en caoutchouc et flexibles doivent résister aux<br />

produits anti-corrosion et aux influences extérieures dues au carburant et <strong>à</strong> l'huile de lubrification.<br />

6.6 Purge d'air des systèmes frigorifiques<br />

Le système d'eau de refroidissement doit être purgé en permanence. Dans les systèmes avec réservoir de<br />

compensation, les conduites de purge qui montent en permanence sont amenées dans le réservoir de<br />

compensation en débouchant par le bas. Dans les installations avec vases d'expansion <strong>à</strong> membrane, la<br />

purge a lieu par la vanne de purge intégrée au groupe de surveillance ou montée dans la tuyauterie. Le<br />

tracé de la conduite d'eau froide doit être prévu de sorte <strong>à</strong> éviter les bulles d'air dans le système, d'autres<br />

purges permanentes (ou robinets de purge aux points élevés) devant le cas échéant être prévues.<br />

Pour un fonctionnement du système frigorifique sûr et sans coups de bélier, il est impératif que le système<br />

soit purgé impeccablement ou que les poches d'air qui se constituent éventuellement se purgent d'ellemême.<br />

Dans les systèmes avec réservoirs de compensation, la conduite de compensation doit aller en pente<br />

permanente côté aspiration de la pompe de recirculation, avec le moins de résistance possible.<br />

6.7 Qualité du liquide de refroidissement<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> refroidissement liquide, le liquide de refroidissement doit être préparé et surveillé, sans<br />

quoi des dommages peuvent être occasionnés par corrosion, cavitation ou gel.<br />

Des informations détaillées concernant la qualité de l'eau et les produits de protection contre la corrosion et<br />

le gel figurent dans la circulaire technique pour le liquide de refroidissement. Les adjuvants aux produits de<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 19 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


efroidissement homologués, de fabricants renommés, sont également mentionnés. Aucun autre que ceux<br />

homologués ne doit être utilisé.<br />

6.8 Le circuit de chauffage<br />

Dans les installations avec utilisation thermique, la chaleur générée par le moteur est transmise au circuit de<br />

chauffage. Les composants principaux <strong>à</strong> la connexion du circuit de chauffage côté module sont l'échangeur<br />

thermique d'eau de refroidissement, l'échangeur thermique de gaz d'échappement, la pompe de circulation,<br />

le robinet d'étranglement et la vanne trois voies pour la régulation de la température. La puissance calorique<br />

cédée par le moteur <strong>à</strong> l'eau de refroidissement et aux gaz d'échappement et les débits et températures<br />

différentielles correspondants sont fixes pour les <strong>moteurs</strong>, pour chaque mode de fonctionnement. La<br />

capacité de refoulement de la pompe de recirculation dans le circuit de chauffage est déterminée par le<br />

départ et le retour du circuit de chauffage. Lors du dimensionnement des pompes, il faut tenir compte du<br />

débit volumique qui augmente <strong>à</strong> hauteur de la réserve de puissance et ainsi des pertes de pression plus<br />

élevées qui s'y rapportent. Voir aussi Fig. 6.2 Limite système 4.<br />

Un dispositif de maintien de la pression, généralement disposé dans le retour en guise d'installation de<br />

collecte, doit également être prévu dans le circuit de chauffage.<br />

Le circuit de chauffage doit être structuré de sorte <strong>à</strong> ce que l'écoulement <strong>à</strong> l'embranchement décrit du réseau<br />

de chauffage (Chap. 6.7, Paragraphe 1) soit garanti sans variation de la pression différentielle (découplage<br />

hydraulique), indépendamment des processus de réglage et régulation. Les accumulateurs de chaleur sont<br />

idéaux <strong>à</strong> cet effet (voir Figure 6.6). Ils séparent la partie qui génère la chaleur de celle qui l'utilise.<br />

6.9 Produit de refroidissement dans le circuit de chauffage<br />

Le circuit de chauffage est un circuit fermé. Il faut aussi maintenir une certaine qualité de l'eau dans ce<br />

circuit. L'oxygène, les chlorures et le sulfure d'hydrogène notamment favorisent la corrosion dans le<br />

système. Les sels dissous finissent sous forme de cristaux aux emplacements où la transmission de chaleur<br />

est la plus élevée et y occasionnent des dépôts qui ont des effets très négatifs sur la transmission de chaleur<br />

(par ex. tartre). En raison des températures élevées de l'eau aux points de transfert de la chaleur, il y a<br />

notamment dans les échangeurs thermiques le risque de dépôts cristallins.<br />

Ces phénomènes peuvent être réduits en ajoutant des inhibiteurs <strong>à</strong> l'eau de refroidissement et en<br />

choisissant les substances adéquates d'échanges thermiques. Ceci doit être examiné pour chaque<br />

application.<br />

Si l'échangeur thermique de gaz d'échappement et intégré au circuit de chauffage et si la qualité de l'eau de<br />

chauffage ne correspond pas <strong>à</strong> la circulaire technique pour le liquide de refroidissement, Exigences<br />

minimales relatives <strong>à</strong> la qualité de l'eau dans le circuit de chauffage, il faut prévoir un circuit de couplage<br />

avec échangeur thermique supplémentaire entre l'échangeur thermique et le consommateur de chaleur.<br />

L'échangeur thermique est ainsi protégé contre d'éventuels dommages dus aux impuretés dans l'eau de<br />

chauffage.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 20 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 6.6 Schéma fonctionnel RI avec découplage hydraulique entre la production et<br />

l'utilisation de chaleur<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 21 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Légende du schéma fonctionnel RI de la Fig 6.6<br />

1 Groupe<br />

2 Système de régulation de gaz<br />

4 Récupération de la chaleur<br />

6 Refroidissement du mélange<br />

7 Refroidisseur de secours<br />

8 Alimentation en huile de graissage<br />

13 Chaudière<br />

ASD Silencieux d'échappement<br />

AWT Echangeur thermique du gaz d'échappement<br />

DV Robinet d'étranglement<br />

KAT Catalyseur<br />

KWT Échangeur thermique de l'eau de refroidissement<br />

NK Refroidisseur de secours<br />

TK Radiateur de table<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 22 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


6.10 Prescriptions de dimensionnement pour le circuit de chauffage<br />

Les prescriptions relatives aux installations de chauffage <strong>à</strong> eau et aux chaudières <strong>à</strong> vapeur s'appliquent au<br />

dimensionnement du circuit de chauffage.<br />

Il s'agit de :<br />

DIN EN 12828 Systèmes de chauffage dans des bâtiments (pour des températures de service jusqu'<strong>à</strong><br />

max. 105°C)<br />

Si des températures de sécurité > 110°C sont nécessaires pendant la planification et la<br />

construction <strong>d'installations</strong> de production de chaleur, nous recommandons une<br />

concertation préalable avec le TÜV ou toute autre autorité compétente. L'équipement<br />

souhaité et nécessaire pour déterminer les délais de contrôle peuvent y être convenus.<br />

TRD 604 Bl.1 Exploitation de chaudières <strong>à</strong> vapeur avec générateurs de vapeur du groupe IV sans<br />

surveillance permanente<br />

TRD 604 Bl.2 Exploitation de chaudières <strong>à</strong> vapeur avec générateurs d'eau chaude du groupe IV sans<br />

surveillance permanente<br />

TRD 702 Chaudières <strong>à</strong> vapeur avec générateurs d'eau chaude du groupe II<br />

En fonction de la température de départ dans le circuit de chauffage (90°C, 100°C ou 120°C), l'équipement<br />

de transmetteur correspondant doit être utilisé pour la protection et la chaîne de sécurité de l'échangeur<br />

thermique de d'échappement et la protection du circuit de chauffage. Les signaux de transmetteur sont<br />

traités dans le système TEM.<br />

Le TÜV a délivré une homologation pour les systèmes de surveillance (transmetteurs avec traitement de<br />

signal dans le système TEM) si bien que les contrôles individuels <strong>à</strong> réaliser pour chaque installation peuvent<br />

être rapidement réalisés par le TÜV.<br />

6.11 Circuit de refroidissement de secours<br />

Dans les installations dans lesquelles l'évacuation de chaleur par le circuit de chauffage n'est plus garantie<br />

mais où la puissance électrique du groupe doit néanmoins rester disponible, la chaleur générée par le<br />

moteur est évacué par le circuit de refroidissement de secours. L'intégration du circuit de refroidissement de<br />

secours dépend de la structure de l'installation. En fonction la disposition de l'échangeur thermique des gaz<br />

d'échappement mais aussi du refroidisseur d'huile de lubrification côté installation, dans les installations avec<br />

TCG 2032, le refroidissement de secours doit être intégré de sorte <strong>à</strong> ce que le fonctionnement de ces<br />

composants puisse être garanti avec certitude sans évacuation de chaleur par le circuit de chauffage.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 23 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


L'évacuation de chaleur a normalement lieu par un échangeur thermique de secours intégré au circuit de<br />

chauffage et raccordé <strong>à</strong> un radiateur de table ou une tour de refroidissement. Voir Fig. 6.7. Lors du<br />

dimensionnement des pompes, il faut tenir compte du débit volumique qui augmente <strong>à</strong> hauteur de la réserve<br />

de puissance et ainsi des pertes de pression plus élevées qui s'y rapportent.<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 24 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 6.7 Refroidissement de secours avec échangeur thermique de couplage dans le circuit de<br />

chauffage<br />

AWT = Échangeur thermique des gaz d'échappement<br />

KWT = Échangeur thermique de l'eau de refroidissement<br />

NK = Refroidisseur de secours<br />

TK = Radiateur de table<br />

Si la chaleur produite par le moteur, c'est-<strong>à</strong>-dire la chaleur de l'eau de refroidissement du moteur, les gaz<br />

d'échappement et l'huile de lubrification (pour le 2032), est transmise au circuit de chauffage par un<br />

échangeur thermique, le refroidisseur de secours peut être intégré directement au circuit de refroidissement<br />

du moteur sans échangeur thermique de couplage supplémentaire. Voir Fig. 6.8.<br />

Fig. 6.8 Intégration directe du refroidissement de secours au circuit du moteur<br />

AWT = Échangeur thermique des gaz d'échappement<br />

KWT = Échangeur thermique de l'eau de refroidissement<br />

TK = Radiateur de table<br />

Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 25 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_06 - Systèmes de refroidissement du moteur.docx Page 26 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 7<br />

Système de combustible / carburant<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

7. Système de combustible / carburant ........................................................................................ 3<br />

7.1 Types de combustibles ................................................................................................................. 3<br />

7.2 Carburants liquides ....................................................................................................................... 3<br />

7.2.1 Systèmes de carburant ................................................................................................................. 4<br />

7.2.2 Systèmes ouverts .......................................................................................................................... 4<br />

7.2.3 Composants du système <strong>à</strong> carburant ........................................................................................... 6<br />

7.2.3.1 Réservoir journalier de carburant .................................................................................................. 6<br />

7.2.3.2 Filtration du carburant ................................................................................................................... 6<br />

7.2.3.3 Mesure de consommation ............................................................................................................. 7<br />

7.2.3.4 Préchauffeur final .......................................................................................................................... 7<br />

7.2.4 Conduites de carburant, dimensionnement .................................................................................. 7<br />

7.3 Combustibles gazeux .................................................................................................................... 8<br />

7.3.1 Taux de méthane .......................................................................................................................... 8<br />

7.3.2 Gaz associés / Substances associées .......................................................................................... 8<br />

7.3.3 Vapeur d'eau, vapeurs d'hydrocarbures, poussière dans le gaz ................................................. 9<br />

7.3.4 Séchage par refroidissement du gaz ............................................................................................ 9<br />

7.3.5 Filtre au charbon actif .................................................................................................................. 10<br />

7.3.6 Préparation de mélanges ............................................................................................................ 12<br />

7.3.7 Système de régulation de gaz..................................................................................................... 14<br />

7.3.7.1 Course de régulation préalable ................................................................................................... 15<br />

7.3.7.2 Mode bigaz .................................................................................................................................. 16<br />

7.3.7.3 Remarques sur le montage de courses de régulation de gaz .................................................... 17<br />

7.3.7.4 Remarques relatives aux conduites d'échappement et d'aération dans les<br />

courses de régulation de gaz ...................................................................................................... 18<br />

7.3.8 Mélangeur gaz............................................................................................................................. 19<br />

7.3.9 Vanne papillon............................................................................................................................. 21<br />

7.3.10 Premier démarrage <strong>d'installations</strong> au biogaz .............................................................................. 21<br />

7.4 Remarques sur l'installation et la maintenance <strong>d'installations</strong> au gaz ........................................ 21<br />

7.4.1 Prescriptions................................................................................................................................ 21<br />

7.4.2 Maintenance, entretien ................................................................................................................ 22<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 2 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7. Système de combustible / carburant<br />

7.1 Types de combustibles<br />

Chaque série de <strong>moteurs</strong> peut fonctionner avec des combustibles liquides ou gazeux selon l'équipement du<br />

système de combustible. Le tableau 7.1 donne un aperçu des combustibles pouvant être utilisé pour chaque<br />

série.<br />

Tab. 7.1<br />

Série<br />

7.2 Carburants liquides<br />

Combustibles<br />

liquides<br />

TCD 2016 <br />

Combustibles gazeux<br />

TCG 2016 C <br />

TCD 2020 <br />

TCG 2020(K) <br />

Le TCG 2032 <br />

Les <strong>moteurs</strong> entraînés par des carburants liquides fonctionnent selon le principe du diesel 4 temps, c'est-<strong>à</strong>dire<br />

que de l'air est compressé dans la chambre de combustion du cylindre et que le carburant est injecté <strong>à</strong><br />

haute pression. La combustion du mélange air-carburant <strong>à</strong> lieu par auto-allumage.<br />

Les carburants homologués pour chaque série de <strong>moteurs</strong> peuvent être divisés en deux groupes, en<br />

l'occurrence les carburants distillés et les carburants mixtes. Les circulaires techniques correspondantes<br />

déterminent une spécification détaillée des différents types de carburants et des conseils d'ordre général sur<br />

leur préparation.<br />

Le critère principal de classification des carburants est leur viscosité, qui dépend de la température et est<br />

normalement mentionnée en centistokes (cSt). Selon la viscosité du carburant, une préparation non<br />

négligeable est nécessaire avant qu'ils puissent être alimentés dans le moteur pour la combustion en ellemême.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 3 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.2.1 Systèmes de carburant<br />

Les <strong>moteurs</strong> diesels des séries TCD 2016 et TCD 2020 proposés par <strong>MWM</strong> sont homologués uniquement<br />

pour fonctionner avec des carburants distillés et mixtes.<br />

7.2.2 Systèmes ouverts<br />

Un système ouvert signifie que le carburant est alimenté dans le système de carburant du moteur <strong>à</strong> pression<br />

atmosphérique. Ce système est mis en œuvre dans le fonctionnement avec des carburants distillés et des<br />

carburants mixtes.<br />

Un système de carburant avec fonctionnement distillé est représenté dans la Fig. 7.1.<br />

Le carburant est maintenu dans le réservoir journalier K4 en guise de collecteur. Avant le réservoir journalier,<br />

une conduite d'alimentation, qui, selon le type de moteur, est montée sur le moteur ou alimente les pompes<br />

d'injection du moteur en carburant en guise de pompe séparée, va vers la pompe a carburant K9. La<br />

quantité d'alimentation de la pompe <strong>à</strong> carburant est de 2 <strong>à</strong> 3 fois la quantité effectivement consommée dans<br />

le moteur. Le carburant excédentaire est ramené dans le réservoir journalier par le biais d'une soupape K35,<br />

par la conduite de retour en passant par le réservoir intermédiaire K7. Les fuites qui surviennent aux<br />

soupapes d'injection et aux pompes d'injection, qui sont très petites, sont ramenées au réservoir journalier<br />

par le retour de carburant ou doivent être collectées dans le réservoir de fuites K15, qui est alors vidé dans<br />

le réservoir journalier une fois la marque supérieure atteinte.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 4 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 7.1 - Système de carburant avec fonctionnement distillé<br />

K 1 Groupe pompes de transfert<br />

K 2 Pompe <strong>à</strong> aubes manuelles<br />

(ou K 60)<br />

K 4 Réservoir journalier<br />

K 5 Double préfiltre<br />

K 6 Réservoir de stockage<br />

K 7 Réservoir intermédiaire<br />

K 8 Dispositif de mesure de la consommation<br />

K 9 Pompe d'alimentation<br />

K10 Filtre fin<br />

K14 Entonnoir pour les fuites<br />

K15 Réservoir pour les fuites<br />

K17 Préfiltre simple<br />

K31 Soupape <strong>à</strong> fermeture rapide<br />

K35 Soupape de décharge<br />

K52 Clapet anti-retour<br />

K60 Pompe électrique <strong>à</strong> carburant de fuite<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 5 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.2.3 Composants du système <strong>à</strong> carburant<br />

7.2.3.1 Réservoir journalier de carburant<br />

Un réservoir journalier dont le volume suffit pour que le moteur fonctionne entre 8 et 10 heures est prévu<br />

pour les installations stationnaires. Le niveau du réservoir doit être situé au moins 500 mm au-dessus du<br />

niveau de la pompe d'injection pour que le carburant puisse être amené <strong>à</strong> la pompe d'alimentation avec une<br />

pression préalable. En fonction des modules présents dans la conduite d'alimentation en carburant, tels que<br />

les préfiltres <strong>à</strong> carburant ou le dispositif de mesure de la quantité de carburant, le réservoir journalier doit<br />

être installé plus haut afin de compenser les pertes de pression qui surviennent alors dans la conduite. Il ne<br />

doit toutefois pas se trouver plus de 5 m au-dessus des pompes d'injection car cela peut entraîner, en<br />

fonction du modèle de pompes d'injection, une dilution de l'huile de lubrification en raison de la pression<br />

préalable élevée du carburant quand la machine est <strong>à</strong> l'arrêt. Du carburant pourrait pénétrer dans le<br />

système de lubrification en raison du jeu de la sonde dans les pompes d'injection.<br />

Les <strong>moteurs</strong> de la série TCD 2020, qui sont alimentés depuis un réservoir <strong>à</strong> carburant élevé, doivent de ce<br />

fait être équipés d'une électrovanne dans la conduite d'alimentation et de retour de carburant.<br />

Pour éviter que de la saleté ne pénètre dans le système, les raccords ne doivent pas être disposés<br />

directement au fond du réservoir.<br />

Selon la taille du réservoir journalier de carburant, celui-ci est installé sur des consoles murales ou sur un<br />

châssis en acier.<br />

Comme il s'agit du stockage de matières dangereuses, il faut respecter les prescriptions des autorités lors<br />

du choix et de l'installation du réservoir. Les réservoirs doivent ainsi être protégés contre les fuites, c'est-<strong>à</strong>dire<br />

qu'un bac de collecte comportant un contact de niveau pour avertir en cas de fuite doit être installé sous<br />

le réservoir ou que le réservoir doit disposer d'une double paroi avec dispositif d'avertissement en cas de<br />

fuite. En général, les réservoirs doivent être remplis <strong>à</strong> l'aide d'une pompe de transfert de carburant. Ces<br />

pompes de transfert doivent être commandées par une ou plusieurs sondes de niveau, intégrées au<br />

réservoir journalier de carburant. En cas de commutation erronée, les contacts pour les niveaux MIN et MAX<br />

déclenchent une alarme. Les réservoirs qui disposent d'un retour vers le réservoir de stockage doivent<br />

disposer d'un contact de niveau indépendant de protection contre le trop-plein.<br />

Les réservoirs journaliers peuvent en outre être équipés de dispositifs pour afficher sur place ou <strong>à</strong> distance<br />

le niveau de carburant dans le réservoir.<br />

Le réservoir journalier de carburant doit être équipé d'une purge vers l'extérieur.<br />

7.2.3.2 Filtration du carburant<br />

Un préfiltre avec une ouverture de crible de 200 µm est utilisé dans la conduite de carburant vers le moteur<br />

afin de protéger les pompes d'alimentation en carburant séparées ou disposées sur le moteur. Un préfiltre<br />

dont l'ouverture de crible est généralement de 10 µm se trouve avant les pompes d'injection.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 6 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.2.3.3 Mesure de consommation<br />

Il existe deux possibilités de mesurer de consommation de carburant :<br />

Mesure de consommation avec une horloge de mesure<br />

Pour la mesure de consommation avec une horloge de mesure, un réservoir intermédiaire est prévu entre le<br />

réservoir journalier et le moteur. Le dispositif de mesure de consommation est monté dans la conduite vers<br />

le réservoir intermédiaire. La conduite d'alimentation et la conduite de retour du carburant vers le moteur<br />

sont raccordées au réservoir intermédiaire. Le dispositif de mesure ne saisit <strong>à</strong> cet effet que la consommation<br />

effective de carburant. Le réservoir intermédiaire est purgé dans le réservoir journalier.<br />

Remarque : pour les réservoirs journaliers de carburant pour lesquels le carburant est pris par un dôme situé<br />

au-dessus, le réservoir intermédiaire doit être disposé au moins 2 m en dessous du réservoir journalier pour<br />

que de l'air ne puisse pas être aspiré par la conduite de purge du réservoir intermédiaire et que la colonne<br />

de carburant ne se rompe pas dans la conduite d'alimentation.<br />

Mesure de consommation avec deux horloges de mesure<br />

Pour la mesure de consommation avec deux horloges de mesure, une horloge de mesure est montée dans<br />

l'alimentation en carburant vers le moteur et l'autre dans le retour. Les compteurs sont équipés d'émetteurs<br />

d'impulsions. La consommation effective du moteur est déterminée électroniquement par la différence entre<br />

les impulsions.<br />

7.2.3.4 Préchauffeur final<br />

Lors de l'utilisation de carburants mixtes, le carburant doit être préchauffé pour atteindre la viscosité<br />

d'injection nécessaire, comprise entre 9,5 et 12 centistokes (cSt). Pour cela, un préchauffeur final dans<br />

lequel le carburant est préchauffé <strong>à</strong> la température d'injection nécessaire <strong>à</strong> l'aide d'une régulation dépendant<br />

de la température, est monté dans la conduite d'alimentation vers le moteur.<br />

7.2.4 Conduites de carburant, dimensionnement<br />

La vitesse moyenne du fluide dans le tuyau est utilisée comme grandeur indicative pour le dimensionnement<br />

des conduites de carburant. Celle-ci doit être comprise entre 1,0 et 2,0 m/s. Pour poser les conduites, il faut<br />

respecter les consignes du chapitre 18, Pose de conduites.<br />

Il faut en principe utiliser uniquement du tube d'acier ou de cuivre pour les conduites de carburant.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 7 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3 Combustibles gazeux<br />

Les <strong>moteurs</strong> qui tournent avec des gaz combustibles fonctionnent comme des <strong>moteurs</strong> 4 temps d'après le<br />

principe d'Otto. Le mélange gaz-air est amené dans la chambre de combustion et la combustion est initiée<br />

par un allumage externe <strong>à</strong> l'aide d'une bougie.<br />

Les gaz combustibles sont essentiellement du gaz naturel, du gaz de curage, du gaz de décharge et du<br />

biogaz. En raison de leur faible valeur calorifique par rapport <strong>à</strong> celle du gaz naturel, on appelle par exemple<br />

le gaz de curage, le gaz de décharge et le biogaz des gaz faibles. Les composants principaux des gaz sont<br />

des hydrocarbures (méthane, éthane, butane et propane) ainsi que de l'azote et du dioxyde de carbone.<br />

Il faut respecter les propriétés minimales des gaz combustibles conformément aux indications de la circulaire<br />

technique pour le gaz de combustion.<br />

Se concerter avec la maison d'origine pour utiliser les <strong>moteurs</strong> avec des gaz spéciaux tels que le gaz<br />

associé au pétrole, le gaz de mine, etc.<br />

7.3.1 Taux de méthane<br />

La résistance <strong>à</strong> la détonation est une propriété importante pour utiliser un gaz dans un moteur <strong>à</strong> gaz. Cela<br />

signifie que le mélange gazeux ne doit pas s'enflammer avant l'allumage ni détonner soudainement après<br />

allumage par des effets d'auto allumage.<br />

La résistance <strong>à</strong> la détonation d'un gaz est évaluée en fonction de son taux de méthane. Elle indique quand<br />

un gaz combustible <strong>à</strong> évaluer présente les mêmes propriétés de détonation dans le moteur d'essai qu'un<br />

mélange de référence de méthane et d'hydrogène. Pour une utilisation sûre contre la détonation des gaz<br />

utilisés, le taux de méthane doit être respecté en fonction des fiches techniques. Le taux de méthane d'un<br />

gaz de combustion peut être déterminé <strong>à</strong> l'aide d'une analyse du gaz.La procédure de prélèvement<br />

d'échantillons gazeux est décrite dans une fiche de travail. Cette fiche de travail est jointe <strong>à</strong> tous les manuels<br />

d'utilisation.<br />

7.3.2 Gaz associés / Substances associées<br />

Pour les gaz de curage et les biogaz, les gaz associés sont en premier lieu des fractions de sulfure<br />

d'hydrogène. Les gaz de décharge sont notamment contaminés par des hydrocarbures chlorés et fluorés. En<br />

cas de combustion, il en résulte des acides sulfurés, de l'acide chlorhydrique et de l'acide fluorhydrique dans<br />

les gaz de combustion, qui sont nocifs pour le groupe moteur, la durée de vie de l'huile et l'ensemble du<br />

système d'échappement. Pour éviter les dommages au système d'échappement voisin de l'installation,<br />

occasionnés pas les acides qui passent en dessous du point de rosée, ces gaz d'échappement ne doivent<br />

pas être refroidis en dessous de 180°C. En cas de refroidissement en dessous de 180°C, le gaz de<br />

combustion doit être préparé en conséquence (par exemple désulfuration).<br />

Les gaz de décharge sont en outre fréquemment pollués par des siloxanes gazeux. Ceux-ci décantent lors<br />

de la combustion dans le moteur <strong>à</strong> gaz sous forme d'oxyde de silicium et forment des dépôts qui entraînent<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 8 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


également une usure prématurée du groupe moteur, des pistons et des chemises de cylindres. Une<br />

préparation des gaz est ici indispensable.<br />

Les propriétés minimales de gaz de combustion figurent dans la circulaire technique pour gaz de<br />

combustion. Ces indications reposent uniquement sur l'utilisation des gaz dans les <strong>moteurs</strong>. Si des<br />

installations sont équipées de catalysateurs dans le système d'échappement, d'autres restrictions quant aux<br />

propriétés minimales pour le moteur doivent être prises en compte en fonction du procédé de catalyse<br />

sélectionné. Il faut généralement prévoir une préparation des gaz.<br />

Il faut rechercher la présence de ces substances nocives dans les gaz appliqués et en faire une analyse en<br />

vertu de ces valeurs de seuil.<br />

7.3.3 Vapeur d'eau, vapeurs d'hydrocarbures, poussière dans le gaz<br />

Pour exclure une condensation dans le moteur <strong>à</strong> tous les états de fonctionnement qui surviennent, même<br />

lors d'un démarrage <strong>à</strong> froid, la teneur en vapeur d'eau dans le moteur doit être limitée. Dans le gaz de<br />

combustion, il ne faut pas passer au-dessous d'une humidité relative de 80 % pour la température la plus<br />

basse du gaz. Des valeurs de seuil de l'humidité plus élevées doivent être approuvées.<br />

Les vapeurs d'hydrocarbures plus élevés entraînent une baisse du taux de méthane. Une combustion<br />

hétérogène des gouttelettes survient en cas de condensation de ces vapeurs dans le conduit d'aspiration. Il<br />

y a un risque de combustion détonante. Même les prescriptions de préservation des gaz d'échappement ne<br />

doivent alors plus être respectées.<br />

La teneur en poussière (taille des particules 3-10 µm) dans le gaz est limitée <strong>à</strong> 10 mg/m³nCH4 dans le gaz<br />

de combustion. Les teneurs en poussière plus élevées de cette granulométrie entraînent, outre des dépôts<br />

possibles, un encrassement plus important de l'huile de lubrification, ce qui accroît aussi l'usure.<br />

7.3.4 Séchage par refroidissement du gaz<br />

Le gaz de combustion doit être séché pour tous les gaz spéciaux biogènes et tous les gaz qui dépassent la<br />

limite de 80 % d'humidité relative. Une variante techniquement judicieuse <strong>à</strong> cela est un séchage par<br />

refroidissement du gaz. Le biogaz (issu de matières premières renouvelables), le gaz de curage et le gaz de<br />

décharge sont en règle générale saturés en humilité et de ce fait trop humides pour une utilisation directe.<br />

Un effet secondaire du séchage par refroidissement du gaz est que les substances nuisibles en sont<br />

expulsées. Les substances solubles dans l'eau (par ex. ammoniaque) retournent notamment dans le<br />

condensat.<br />

La structure minimale d'un séchage par refroidissement du gaz comporte un refroidissement du gaz, une<br />

séparation des gouttes et un réchauffement du gaz. Le refroidissement du gaz, la plupart du temps réalisé<br />

avec de l'eau froide, abaisse le point de rosée et ainsi la teneur en humidité absolue dans le gaz de<br />

combustion. La séparation des gouttes doit garantir que même les petites gouttes qui se sont échappées du<br />

flux de gaz sont séparées et ne s'évaporent pas <strong>à</strong> nouveau pendant le réchauffage. Le réchauffage ne<br />

modifie pas l'humidité absolue mais la relative. Ce n'est qu'<strong>à</strong> cette étape que le gaz est séché. Le<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 9 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


échauffage est composé soit d'un échauffeur de gaz <strong>à</strong> l'eau, d'un échangeur thermique gaz-gaz qui utilise la<br />

chaleur du gaz qui passe dans le refroidissement ou issue de l'apport de chaleur dans un compresseur.<br />

D'autres modules sont possibles si le fonctionnement est garanti. Les conduites de gaz posées <strong>à</strong> terre ont<br />

peu de sens dans les classes de puissance dans lesquelles le fabricant des groupes propose des produits,<br />

parce qu'en règle générale, elles ne conviennent pas pour refroidir le gaz tout au long de l'année.<br />

7.3.5 Filtre au charbon actif<br />

Le charbon actif imprégné s'est imposé pour la désulfurisation fine du biogaz. Si les procédés biologiques<br />

décomposent les fractions les plus élevées en sulfure d'hydrogène dans le biogaz de façon fiable et<br />

économique, ils ne suffisent généralement pas pour le désulfurer assez pour qu'un catalysateur <strong>à</strong> oxydation<br />

suivi d'un échangeur thermique de l'échappement puisse être monté dans le conduit de gaz d'échappement.<br />

Le charbon actif imprégné (souvent de la iodure de potassium) absorbe le sulfure d'hydrogène (H2S) <strong>à</strong> la<br />

surface du charbon et l'oxyde de façon catalytique en soufre élémentaire (S). Tandis que le H2S gazeux<br />

peut <strong>à</strong> nouveau être désorbé (une raison peut en être son gaz de combustion chaud ou humide, par<br />

exemple en raison de la panne du séchage <strong>à</strong> froid du gaz), le soufre élémentaire solide ne peut être<br />

désorbé. Par cette réaction chimique, le soufre est également lié plus fortement au charbon. La capacité de<br />

charge du charbon actif est également supérieure. Pour de bons charbon actifs et dans de bonnes<br />

conditions de fonctionnement (voir conseils du fabricant), elle peut être de 500 g de soufre pour 1 kg de<br />

charbon actif, voire plus. De grandes durées de vie de 2000 <strong>à</strong> 8000 heures de fonctionnement sont ainsi<br />

obtenues dans de nombreuses installations au biogaz.<br />

Si le charbon actif est bien exposé <strong>à</strong> la circulation du gaz (vitesse de circulation et perte de pression) et si les<br />

durées de séjour nécessaires du gaz de combustion dans la couche de charbon actif sont respectées, le<br />

charbon actif iodé est en mesure d'abaisser la fraction de H2S si bas qu'elle ne pourra plus être détectée<br />

avec une technique de mesure sur site. Ce degré de nettoyage se conserve sur toute la durée de vie. La<br />

réactivité du charbon actif est très élevée, si bien qu'il peut être mentalement divisé en trois couches : le<br />

charbon actif non chargé avant la zone d'absorption, la zone d'absorption dans laquelle l'absorption a lieu<br />

(petite par rapport au réservoir) et la couche chargée derrière la couche active. La zone d'absorption se<br />

déplace dans l'absorbeur dans le sens d'écoulement du gaz. À la sortie du gaz, ce déplacement de la zone<br />

d'absorption ne peut être mesuré par une mesure de la teneur en H2S. Il n'y a donc aucune possibilité de<br />

constater la charge de l'absorbeur <strong>à</strong> la sortie.<br />

Si la zone d'absorption atteint la sortie de l'absorbeur, la fraction H2S croît en quelques jours pour atteindre<br />

la pleine concentration d'entrée. Ce phénomène s'appelle rupture et doit être empêché d'un point de vue<br />

technique parce qu'il se produit très rapidement.<br />

Une possibilité consiste <strong>à</strong> prévoir une surveillance permanente du H2S dans la couche de charbon actif,<br />

avec quelque distance par rapport <strong>à</strong> la sortie de gaz, de sorte <strong>à</strong> ce qu'un pré-avertissement soit généré en<br />

échantillonnant le gaz de la couche de charbon actif. Le charbon actif peut ainsi être remplacé avant la<br />

rupture du front d'absorption <strong>à</strong> travers celui-ci, sachant qu'une certaine quantité de charbon actif non chargé<br />

doit toujours être éliminée.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 10 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Une autre approche consiste <strong>à</strong> maintenir deux couches de charbon actif séparées. Un filtre de travail dans<br />

lequel l'absorption un lieu et un filtre policier qui garantit, en cas de rupture du filtre de travail, que le gaz<br />

continue d'être finement désulfuré. Avec une mesure continue de la concentration en H2S entre les deux<br />

couches, une assertion de rupture du filtre de travail est possible. En cas de remplacement, le filtre de travail<br />

désormais entièrement chargé est éliminé, le filtre policier devient le nouveau filtre de travail et est rempli de<br />

charbon actif frais. Ceci peut être réalisé par transvasement ou par un système de clapets correspondant. Si<br />

le filtre policier est assez gros (par exemple aussi gros que le filtre de travail), le remplacement du filtre de<br />

travail peut être retardé. Le remplacement du charbon actif peut ainsi être synchronisé avec les travaux de<br />

maintenance du moteur.<br />

Le charbon actif ne doit pas être ponté avec un bypass. D'une part, il est alors difficile de justifier que ce<br />

bypass n'a pas été actionné et ainsi que le gaz de combustion avait la qualité requise. D'autre part, même de<br />

courtes durées de fonctionnement avec du gaz de combustion contenant du H2S suffisent pour former<br />

l'acide sulfurique condensé dans l'échangeur thermique des gaz d'échappement, <strong>à</strong> travers le catalysateur<br />

d'échappement.<br />

La capacité de charge du charbon actif dépend aussi de l'humidité et de la température du gaz. D'une<br />

manière générale, le gaz doit être séché (mais ne pas être trop sec) et ne doit pas non plus être trop froid<br />

car cela ralentit la réaction chimique <strong>à</strong> la surface du charbon actif. Les valeurs cibles précises figurent dans<br />

les fiches signalétiques des charbons actifs. En raison des états mieux contrôlables du gaz, un séchage par<br />

refroidissement du gaz avec réchauffement doit être installé en amont pour conditionnement, en cas<br />

d'utilisation de charbon actif.<br />

L'adsorption d'hydrocarbures organiques au silicium ne doit pas être comparé avec l'adbsorption de H2S. On<br />

les trouve dans le gaz de curage et le gaz de décharge et partiellement aussi dans le gaz de combustion<br />

<strong>d'installations</strong> au biogaz qui servent au recyclage des déchets.<br />

Des charbons actifs non imprégnés sont utilisés pour les liaisons organiques au silicium. Ceux-ci adsorbent<br />

les substances nocives <strong>à</strong> la surface. Il n'y a toutefois aucune réaction chimique, si bien que les substances<br />

adsorbées peuvent <strong>à</strong> nouveau être désorbées.<br />

Deux autres obstacles sont d'une part que la capacité de charge pour les hydrocarbures n'est pas très<br />

élevée et est plutôt de l'ordre de grandeur de pourcentage et d'autre part qu'il n'y a pas que les liaisons<br />

organiques au silicium qui sont adsorbées mais que tous les hydrocarbures le sont (bien que les<br />

hydrocarbures purs ne génèrent aucun problème dans la combustion mécanique et ne doivent de ce fait pas<br />

être nettoyés).<br />

Tandis qu'un système économique et fiable est disponible pour la désulfuration fine, le retrait d'autres<br />

substances nocives <strong>à</strong> l'aide de charbon actif est nettement plus fastidieuse et coûteuse, si bien qu'une<br />

comparaison doit être faite en conséquence.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 11 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3.6 Préparation de mélanges<br />

La régulation des émissions de gaz d'échappement du moteur est assurée par une commande du mélange<br />

gazeux. Les composants principaux pour la préparation du mélange gaz-air avant l'entrée dans la chambre<br />

de combustion sont la course de régulation de gaz, le mélangeur Venturi et la vanne papillon.<br />

La Fig. 7.2 montre entre autres les composants de la préparation du mélange gazeux en cas de combustion<br />

faible.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 12 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 7.2 Principe de la combustion faible avec turbocompresseur, circuit de refroidissement<br />

double régulation de la température de chambre de combustion<br />

11<br />

10<br />

12<br />

9<br />

1 Air de combustion<br />

2 Gaz d'échappement<br />

3 Turbocompresseur<br />

4 Mesure de la température de la chambre de combustion<br />

5 Eau de refroidissement<br />

6 Moteur<br />

7 Radiateur de mélange<br />

8 Eau de refroidissement mélange basse température<br />

9 Vanne papillon<br />

10 Gaz<br />

11 Système de régulation de gaz<br />

12 Mélangeur avec servomoteur pour régulation du mélange<br />

1<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 13 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8


7.3.7 Système de régulation de gaz<br />

D'une manière générale, seules des courses de régulation de gaz homologuées par le fabricant des groupes<br />

peuvent être utilisées pour le fonctionnement des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz. Il faut établir l'égalité de pression entre le<br />

gaz et l'air avant de les mélanger dans le mélangeur Venturi. Ceci est assuré dans la course de régulation<br />

par le régulateur de pression zéro <strong>à</strong> membrane. La Fig. 7.3 montre le principe de la structure d'une course<br />

de régulation de gaz. Les régulateurs de pression zéro sont fabriqués comme des régulateurs ne<br />

nécessitant pas <strong>d'énergie</strong> auxiliaire. Un robinet manuel <strong>à</strong> boisseau sphérique se trouve <strong>à</strong> l'entrée de la<br />

course de régulation de gaz. Un filtre <strong>à</strong> gaz est monté après pour assurer la protection contre les impuretés.<br />

Le filtre est composé d'un crible dont le degré de filtration est d'environ 85 % pour les particules >5 µm. Il y a<br />

ensuite deux vannes d'arrêt, électrovannes jusqu'<strong>à</strong> DN 100 et vannes pneumatiques avec compresseur pour<br />

les sections nominales supérieures <strong>à</strong> DN 100.En cas de fonctionnement avec des gaz de combustion qui<br />

contiennent de l'oxygène, par exemple le gaz de décharge et le gaz de curage, une sécurité contre les<br />

retours de flamme avec surveillance de la température est prévue derrière les deux vannes d'arrêt. Vient<br />

ensuite le régulateur de pression zéro. Il y a toujours une surveillance de la pression minimale avant les<br />

électrovanne. Selon les documents de sécurité nécessaires pour l'installation, les courses de régulation de<br />

gaz peuvent être équipées avec un contrôle d'étanchéité ou une soupape de purge intermédiaire / une<br />

surveillance de la pression minimale.<br />

Les courses de régulation <strong>à</strong> pression zéro fonctionnent avec une pression préalable pouvant atteindre<br />

200 mbars. Pour des pressions préalables plus élevées, il faut soit un dimensionnement spécial de la course<br />

de régulation de gaz ou une course de régulation préalable.<br />

Fig. 7.3 Course de régulation de gaz<br />

1<br />

2<br />

3<br />

PSA-<br />

=BP124<br />

TSA+<br />

=BT147<br />

4 5 6 6 7 8 9<br />

1 Gaz 6 Électrovanne*<br />

2 Robinet <strong>à</strong> tournant sphérique 7 Dispositif anti-retour de flamme<br />

3 Manomètre 8 Sonde de température<br />

4 Filtre <strong>à</strong> gaz 9 Régulateur de pression zéro<br />

5 Détecteur de pression * pas avec le gaz naturel<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 14 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3.7.1 Course de régulation préalable<br />

La course de régulation préalable du gaz réduit la pression du gaz <strong>à</strong> moins de 200 bars. Les composants<br />

principaux de la course de régulation préalable sont le robinet <strong>à</strong> boisseau sphérique <strong>à</strong> l'entrée, le filtre <strong>à</strong> gaz,<br />

l'appareil de régulation de la pression du gaz avec soupape d'arrêt de sécurité (SAV) et soupape d'aspiration<br />

de sécurité (SBV). Cette dernière coupe l'alimentation en gaz si la pression de sortie après la course de<br />

régulation préalable dépasse la valeur de seuil réglée. Les chocs moins importants dus <strong>à</strong> la pression, qui<br />

surviennent par ex. <strong>à</strong> la fermeture des électrovannes dans la course de régulation du gaz située en aval,<br />

sont absorbés par l'ouverture de la soupape d'évacuation contre par force de ressort. Une course de<br />

régulation préalable du gaz est représentée dans la figure 7.4.<br />

Fig. 7.4 Course de régulation préalable<br />

1 2 3 4<br />

GOSA+<br />

=BP379<br />

5 6<br />

1 Gaz 6 Régulateur de pression<br />

2 Robinet <strong>à</strong> tournant sphérique 7 Valve d'échappement<br />

3 Manomètre 8 Soupape d'aspiration de sécurité (SBV)<br />

4 Filtre <strong>à</strong> gaz 9 Affichage pour volumes de gaz de fuite<br />

5 Soupape d'arrêt de sécurité SAV B<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 15 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

GO<br />

7 8<br />

3<br />

9


7.3.7.2 Mode bigaz<br />

Chaque type de gaz a besoin de sa propre course de régulation de gaz avec filtration, vannes d'arrêt et le<br />

maintien de pression précis. Après avoir circulé dans les deux courses de régulation de gaz, les deux types<br />

de gaz sont amenés au moteur par une conduite commune.<br />

Le mode bigaz est uniquement possible avec un mélangeur de gaz multiple (ouverture réglable).<br />

Le passage d'un type de gaz <strong>à</strong> un autre a lieu <strong>à</strong> l'arrêt du moteur en basculant les électrovannes sur les<br />

courses de régulation de gaz.<br />

En cas d'exigences spéciales, le gaz peut en outre être mélangé avant la course de régulation. Ceci doit être<br />

contrôlé et dimensionné au cas par cas.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 16 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3.7.3 Remarques sur le montage de courses de régulation de gaz<br />

Les courses de régulation de gaz doivent être mises en place dans la même pièce que le moteur <strong>à</strong> gaz pour<br />

que le régulateur de pression puisse réagir aux changement de la pression de l'air d'aspiration.<br />

En cas d'utilisation de gaz agressifs tels que le gaz de curage, le biogaz ou le gaz de décharge, aucun métal<br />

non ferreux (par ex. le laiton) ne doit être utilisé pour les pièces conduisant le gaz.<br />

Les appareils de régulation de la pression et les tuyauteries doivent être montés de sorte <strong>à</strong> ne pas être<br />

soumis <strong>à</strong> des contraintes. La flèche sur le boîtier de l'actionnaire doit indiquer le sens d'écoulement. La<br />

position de montage des courses de régulation de gaz et horizontal. D'une manière générale, les régulateurs<br />

et appareils de contrôle doivent être montés en position normale.<br />

Les conduites d'échappement de la soupape d'aspiration de sécurité (SBV) doivent être posées du local de<br />

la machines vers l'extérieur et avoir une section suffisante.<br />

Les tronçons de régulation de gaz doivent être disposés le plus près possible du moteur <strong>à</strong> gaz. La distance<br />

maximale entre la sortie du tronçon de régulation de gaz et l'entrée du mélangeur de gaz ne doit pas<br />

dépasser 3 m et cette conduite ne doit pas comporter plus de trois coudes <strong>à</strong> 90°.<br />

Remarque : comme il n'y a pas d'autre filtration du gaz avant l'entrée dans le moteur, l'intérieur de la<br />

conduite entre la course de régulation et le mélange de gaz doit être nettoyé. Voir aussi Chapitre 20.1.<br />

Dans les mélanges de gaz qui comportent aussi de l'oxygène en guise de composant (par ex. le gaz de<br />

curage, le biogaz et gaz de décharge), il peut y avoir des allumages en retour dans la conduite de gaz. Pour<br />

éviter qu'une flamme de passe <strong>à</strong> travers la conduite de gaz, les cours se standard de régulation de Gaza<br />

comporte des protections contre les retours de flamme qui hésite <strong>à</strong> un feu continu. Quand celles-ci sont<br />

montées, un écart de 40 fois maximum le diamètre de la tuyauterie de gaz est autorisé entre le moteur et la<br />

course de régulation du gaz. En cas d'écarts supérieurs, une sécurité anti-détonation résistante au feu<br />

continu doit être prévue.<br />

Le raccordement au moteur a lieu par un flexible posé en guise de coups de 90° ou un compensateur<br />

spécialement dimensionné <strong>à</strong> cet effet qui doit être monté sans tension.<br />

Selon l'équipement de l'installation, un compteur de quantité de gaz peut être installé dans la conduite vers<br />

les <strong>moteurs</strong>, avant la course de régulation.<br />

Les appareils de surveillance de la température en cas de protection contre les retours de flamme, pour la<br />

SAV dans la course de régulation préalable et pour les compteurs de quantité de gaz, doivent être montés<br />

dans l'installation de distribution.<br />

Il doit y avoir au raccordement de gaz <strong>à</strong> l'extérieur du local de la machine un dispositif de fermeture manuel<br />

dans un endroit sûr, afin de protéger l'installation <strong>à</strong> moteur <strong>à</strong> gaz. En cas de danger, le dispositif de<br />

fermeture doit être fermée rapidement. Des soupapes commandables <strong>à</strong> distance avec énergie auxiliaire<br />

toujours disponible (par ex. ressort de fermeture) sont recommandées.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 17 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3.7.4 Remarques relatives aux conduites d'échappement et d'aération dans les courses de<br />

régulation de gaz<br />

Les conduites vers l'atmosphère doivent être posées sans réduction de section (tenir compte de la perte de<br />

pression), selon le dimensionnement prévu par le fabricant de l'appareil de régulation de la pression du gaz<br />

et du dispositif de sécurité.<br />

Les conduites de ventilation ne doivent pas pouvoir être bloquées. Les conduites d'échappement et de<br />

détente ne doivent d'une manière générale pas être amenées dans une conduite de collecte avec les<br />

conduites de ventilation. Les conduites vers l'atmosphère sur des appareils dans lesquels les dispositifs de<br />

ventilation et d'échappement de sécurité sont rassemblés sont une exception. La Fig. 7.5 montre une course<br />

de régulation préalable qui ne satisfait pas cette prescription car la conduite d'échappement et la conduite de<br />

ventilation sont rassemblés en une conduite, ce qui n'est pas permis.<br />

Les sorties de conduites <strong>à</strong> l'extérieur doivent être suffisamment éloignées de sources d'ignition, être<br />

protégées contre la corrosion extérieure, comporter des dispositifs adéquats de protection contre les<br />

obturations et être disposées de sorte <strong>à</strong> ce que le gaz qui sort n'entre pas dans des espaces clos ou<br />

n'occasionne pas des nuisances ou mises en danger intolérables de tout autre façon.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 18 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 7.5 Courses de régulation préalable avec rassemblements non autorisés de la conduite<br />

d'échappement et de la conduite de ventilation<br />

7.3.8 Mélangeur gaz<br />

Le mélange de l'air et du gaz a lieu dans le mélangeur. Celui-ci est un tube de Venturi. L'air circule dans un<br />

étranglement en forme de buse puis dans un diffuseur qui s'ouvre petit <strong>à</strong> petit. La circulation est accélérée<br />

dans l'étranglement puis <strong>à</strong> nouveau ralentie avec le moins de pertes possible dans le diffuseur. Lors de<br />

l'accélération dans l'étranglement (buse) il y a une sous pression qui fait que le gaz est automatiquement<br />

aspiré par une fente dans la section la plus étroite. Lors du ralentissement qui s'ensuit, la pression augmente<br />

<strong>à</strong> nouveau pour presque atteindre la pression atmosphérique, si bien que le mélange a lieu sans grande<br />

perte de pression.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 19 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


L'avantage de ce type de mélange est que les quantités d'air et de gaz restent dans le même rapport même<br />

si la position de la vanne papillon et ainsi le débit-masse central de l'air sont changés en vue de modifier la<br />

puissance.<br />

Un mélangeur de gaz multiples, avec lequel la géométrie de la fente est modifiée <strong>à</strong> l'aide d'un servomoteur<br />

dans le mélangeur lui-même, est utilisé. La condition pour la conservation exacte du rapport de mélange du<br />

gaz <strong>à</strong> l'air est que la pression du gaz avant la fente de mélange soit la même que la pression de l'air avant le<br />

tube de Venturi. La Fig 7.6 montre le principe d'un mélangeur gaz-air avec fente réglable.<br />

Fig. 7.6 Mélangeur de gaz multiples<br />

1 Entrée du gaz<br />

2 Arrivée d'air<br />

3 Sortie du mélange gaz-air<br />

4 Tige de liaison vers le moteur pas <strong>à</strong> pas<br />

5 Fente de gaz<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 20 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


7.3.9 Vanne papillon<br />

La quantité du mélange comprimé vers le moteur et ainsi pour finir la puissance ou la vitesse de rotation<br />

transmise au moteur sont régulées par la vanne papillon.<br />

7.3.10 Premier démarrage <strong>d'installations</strong> au biogaz<br />

S'il n'y a pas encore de biogaz en phase de démarrage, on peut utiliser des gaz alternatifs. Les gaz<br />

alternatifs autorisés et réglages de <strong>moteurs</strong> sont fixés dans une circulaire technique.<br />

En raison de la puissance mécanique maximale restreinte et le cas échéant de la valeur calorifique HU plus<br />

importante du gaz alternatif, la course de régulation du biogaz installée est normalement trop grande. C'est<br />

la raison pour laquelle la pression d'entrée du gaz alternatif doit pouvoir être réglée le plus bas possible (env.<br />

5-30 mbars).<br />

L'utilisation de caches fixes pour diminuer la pression d'entrée est impossible (débit volumique trop faible au<br />

démarrage ou en marche <strong>à</strong> vide).<br />

Le réglage correspondant du régulateur de pression zéro doit être effectué par une personne en charge la<br />

mise en service.<br />

7.4 Remarques sur l'installation et la maintenance <strong>d'installations</strong> au gaz<br />

7.4.1 Prescriptions<br />

Lors de l'installation de conduites de gaz et de composants dans le système au gaz, il faut respecter les<br />

documents techniques de sécurité.<br />

Les prescriptions en vertu de DIN, TRD, DVGW, etc. doivent être respectées lors de la réalisation de travaux<br />

sur le système tout comme lors du choix des composants. Les prescriptions les plus importantes sont les<br />

suivantes :<br />

DIN 6280-14 « Centrale de cogénération avec moteur <strong>à</strong> combustion <strong>à</strong> piston alternatif -<br />

Bases, exigences, composants, réalisations et maintenance »<br />

DIN 6280-15 « Centrale de cogénération avec moteur <strong>à</strong> combustion <strong>à</strong> piston alternatif - Contrôles »<br />

DIN EN 161 « Vannes d'arrêt automatiques pour brûleurs <strong>à</strong> gaz et appareils <strong>à</strong> gaz »<br />

DIN EN 14382 Dispositifs de sécurité pour dispositifs et installations de régulation de la pression de<br />

gaz – Dispositifs- de fermeture de sécurité du gaz pour des pressions de service<br />

jusqu'<strong>à</strong> 100 bars<br />

DIN 3394 « Appareils de réglage automatiques » (La partie 2 de DIN 3394 a été remplacée par<br />

DIN EN 161)<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 21 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


G 262 « Utilisation de gaz de sources renouvelables dans l'alimentation publique en gaz »<br />

G 490/I « Installation de régulations de la pression du gaz pour des pressions d'entrée jusqu'<strong>à</strong><br />

4 bars »<br />

G 491 « Installation de régulations de la pression du gaz pour des pressions d'entrée de 4 bars <strong>à</strong><br />

100 bars »<br />

G 493/I « Critères de qualification pour les fabricants <strong>d'installations</strong> de régulation de la pression de<br />

gaz et installations de mesure »<br />

G 495 « Installations de régulation de la pression de gaz et installations pour la grande mesure de<br />

gaz – Surveillance et maintenance »<br />

G 600 « Règles techniques d'installation du gaz »<br />

GUV-R 127 « Règles de sécurité pour les décharges »<br />

GUV 17.5 « Règles de sécurité pour les installations de traitement des eaux usées –<br />

Construction et équipement »<br />

BGV – D2 50 « Travaux sur des conduites de gaz »<br />

• Après l'installation de la conduite de gaz et des robinets, un professionnel doit s'occuper du<br />

montage en bonne et due forme et satisfaisant les prescriptions légales.<br />

• Avant la mise en service de la course de gaz, il faut en faire la demande correspondante<br />

dans les temps aux autorités compétentes.<br />

7.4.2 Maintenance, entretien<br />

Lors des travaux sur des conduites de gaz, il faut entre autres tenir compte des prescriptions BGV-D2 et de<br />

la fiche de travail DVGW G 495. Il faut notamment tenir compte du fait que les travaux sur un système <strong>à</strong> gaz<br />

(par ex. ouvrir une course de régulation de gaz, le démontage et la maintenance d'appareils) ne doivent<br />

avoir lieu qu'<strong>à</strong> l'état hors pression et ne peuvent être réalisés que par de la main-d'œuvre formée et qualifiée.<br />

Pour les intervalles d'entretien, les recommandations mentionnées par le fabricant de l'appareil pour<br />

l'exploitation et concernant le contrôle visuel, l'inspection, le contrôle du fonctionnement et la maintenance<br />

doivent impérativement être respectées.<br />

Chapitre_07 - Système de combustible-carburant.docx Page 22 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 8<br />

Système de lubrification<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

8. Système de lubrification ............................................................................................................. 3<br />

8.1 Groupe .......................................................................................................................................... 3<br />

8.2 Installation ..................................................................................................................................... 3<br />

8.2.1 Réservoir d'huile neuve ................................................................................................................. 4<br />

8.2.2 Réservoir d'huile usée ................................................................................................................... 4<br />

8.2.3 Réservoir journalier ....................................................................................................................... 4<br />

8.2.4 Applications en conteneurs ........................................................................................................... 4<br />

8.3 Préparation de l'huile de lubrification ............................................................................................ 4<br />

8.3.1 Moteurs <strong>à</strong> gaz................................................................................................................................ 4<br />

8.3.2 Moteurs diesel ............................................................................................................................... 4<br />

8.4 Sortes d'huiles de lubrification ...................................................................................................... 5<br />

8.5 Huile de lubrification dans les applications au biogaz .................................................................. 5<br />

8.6 Prélubrification du moteur ............................................................................................................. 5<br />

8.7 Vidange de l'huile de lubrification, remplissage de l'huile de lubrification .................................... 6<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


8. Système de lubrification<br />

8.1 Groupe<br />

Les systèmes d'huile de lubrification des <strong>moteurs</strong> sont des lubrifications <strong>à</strong> carter humide. Le tableau 8.1<br />

montre les systèmes de lubrification appliqués aux séries de <strong>moteurs</strong>.<br />

Tab. 8.1<br />

Type de moteur<br />

Réservoir de carter<br />

sur le moteur<br />

Réservoir<br />

d'huile étendu dans<br />

le châssis<br />

Réservoir<br />

d'huile externe<br />

dans l'installation<br />

TCD 2016 <br />

TCD 2020 <br />

TCG 2016 V08 C <br />

TCG 2016 V12/16 C <br />

Le TCG 2020 <br />

Le TCG 2032 <br />

Toutes les séries de <strong>moteurs</strong> disposent de pompes <strong>à</strong> huile de lubrification, la filtration et le refroidissement<br />

de l'huile de lubrification ont lieu par le filtre et le refroidisseur d'huile montés sur le moteur ou externes.<br />

Les refroidisseurs d'huile externes, y compris les pièces de montage, doivent être dimensionnés <strong>à</strong> au moins<br />

16 bars.<br />

Les groupes avec <strong>moteurs</strong> des séries TCG 2020 peuvent en option être réalisés avec un réservoir d'huile<br />

supplémentaire dans le châssis de base. Pour la série TCG 2016 C, il est possible de prévoir un réservoir<br />

d'huile externe dans l'installation.<br />

8.2 Installation<br />

Pour la série TCG 2032, les composants pour le circuit externe d'huile de lubrification (par ex. échangeurs<br />

thermiques) doivent être disposés au niveau du groupe afin d'empêcher le reflux de l'huile depuis ces<br />

composants dans le carter, quand la machine est arrêtée. Pour les installations avec TCGT 2032, le<br />

refroidisseur externe d'huile de lubrification doit être mis en place le plus près possible du groupe pour que la<br />

quantité d'huile de lubrification dans le système côté installation soit maintenu la plus basse possible.<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


8.2.1 Réservoir d'huile neuve<br />

Le réservoir d'huile neuve doit être placé de manière <strong>à</strong> ce qu'il ne puisse pas se vider par gravité. La taille du<br />

réservoir de stockage dépend du type de fonctionnement de l'installation et de l'approvisionnement en huile<br />

qui s'y rapporte. La quantité d'une vidange d'huile plus la quantité de consommation pour deux intervalles de<br />

vidange est recommandée en guise de taille minimale.<br />

8.2.2 Réservoir d'huile usée<br />

La quantité pour deux vidanges d'huile est recommandée en guise de taille minimale.<br />

8.2.3 Réservoir journalier<br />

Si un réservoir journalier est prévu pour l'appoint, il doit suffire pour la quantité consommée pendant environ<br />

200 Hs (par ex. env. 600 dm3 pour le TCG 2032).<br />

8.2.4 Applications en conteneurs<br />

Dans les conteneurs, la place est plus ou moins restreinte en fonction du groupe installé et des accessoires.<br />

Les recommandations faites ci-dessus quant <strong>à</strong> la taille du réservoir d'huile neuve et du réservoir d'huile<br />

usagée ne peuvent être respectées que sous conditions.<br />

8.3 Préparation de l'huile de lubrification<br />

La qualité de l'huile de lubrification est un critère essentiel pour la durée de vie des pièces du moteur<br />

remplies d'huile de lubrification, et ainsi pour un fonctionnement sans perturbation de l'installation. C'est<br />

pourquoi il faut accorder une attention particulière <strong>à</strong> la maintenance des filtres <strong>à</strong> huile et le cas échéant des<br />

séparateurs.<br />

8.3.1 Moteurs <strong>à</strong> gaz<br />

Les filtres <strong>à</strong> huile de lubrification montés sur les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz sont prévus pour un fonctionnement sans<br />

restriction et il n'y a coté installation aucune mesure supplémentaire <strong>à</strong> prendre pour la préparation d'huile de<br />

lubrification.<br />

8.3.2 Moteurs diesel<br />

Si des <strong>moteurs</strong> fonctionnent avec des carburants de plus basse qualité (carburants mixtes, huiles<br />

résiduelles), l'apport en crasse augmente simultanément dans l'huile de lubrification qui circule. Il faut ici<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


prévoir côté installation, <strong>à</strong> côté des filtres <strong>à</strong> huile montés sur le moteur, des filtres supplémentaires ou des<br />

automates de filtration dans l'installation. Le cas échéant, une séparation de l'huile de lubrification sera<br />

nécessaire dans la dérivation.<br />

8.4 Sortes d'huiles de lubrification<br />

Les huiles de lubrification de fabricants renommés et homologuée pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz et les <strong>moteurs</strong><br />

diesel sont répertoriés dans les circulaires techniques pour huile de lubrification. D'autres huiles lubrification<br />

ne doivent pas être utilisées sans approbation. De plus, ces circulaires comportent des indications relatives<br />

aux intervalles de vidange, aux analyses d'huile usagée et <strong>à</strong> l'entretien des filtres d'huile de lubrification<br />

montés sur le moteur.<br />

Avant la mise en service, une analyse de l'huile neuve fournie doit être comparée avec la spécification<br />

d'usine du fabricant.<br />

8.5 Huile de lubrification dans les applications au biogaz<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz, des remarques supplémentaires sur l'huile de lubrification pour le biogaz figurent<br />

dans la circulaire technique « Optimisation de la gestion de l'huile pour les applications au biogaz ».<br />

8.6 Prélubrification du moteur<br />

Une prélubrification est généralement prévue pour tous les types de <strong>moteurs</strong> parce que cela réduit<br />

considérablement l'usure du moteur. On utilise pour cela des groupes de pompes de prélubrification<br />

électriques montés dans la plupart des cas sur le châssis de base des groupes. La pompe de prélubrification<br />

doit être installée dans le système de lubrification de sorte <strong>à</strong> ce qu'en cours de prélubrification, de l'huile<br />

circule dans tous les composants (filtres, refroidisseurs) montés entre la pompe <strong>à</strong> huile et le moteur. Les<br />

capacités et pressions de refoulement des groupes de pompes doivent être adaptées au type de moteur.<br />

La prélubrification des <strong>moteurs</strong> a lieu <strong>à</strong> l'arrêt ou immédiatement avant démarrage. Une prélubrification <strong>à</strong><br />

intervalle peut également être prévue en option, c'est-<strong>à</strong>-dire que le moteur est prélubrifié <strong>à</strong> l'arrêt pendant<br />

une durée définie, <strong>à</strong> des intervalles déterminés.<br />

Pour les installations avec moteur <strong>à</strong> gaz, la commande de prélubrification est prise en charge par le système<br />

TEM. Pour les <strong>moteurs</strong> diesel, la commande doit être prévue dans l'armoire de commande des groupes<br />

auxiliaires.<br />

La prélubrification n'est pas active quand le moteur tourne.<br />

Le TCG 2032 n'a aucune prélubrification <strong>à</strong> intervalle et doit de ce fait être prélubrifié avant chaque<br />

démarrage.<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


8.7 Vidange de l'huile de lubrification, remplissage de l'huile de lubrification<br />

Conformément au manuel d'utilisation de chaque moteur, il faut effectuer des vidanges d'huile de<br />

lubrification, et pour les groupes <strong>à</strong> fonctionnement permanent, la consommation d'huile de lubrification doit<br />

être compensée en remplissant avec de l'huile de lubrification neuve.<br />

Pendant la vidange d'huile de lubrification, il faut veiller <strong>à</strong> ce que l'huile qu'il y a dans les composants côté<br />

installation, tels que les tuyauteries, échangeurs thermiques, etc. soit aussi changée. Il faut pour cela prévoir<br />

des possibilités de purge pour l'huile de lubrification, aux endroits les plus bas du système côté installation.<br />

Selon la structure de l'installation, il est judicieux de prévoir une pompe de vidange fixe ou mobile.<br />

Le remplissage avec l'huile de lubrification neuve a lieu avec la pompe de remplissage, depuis le réservoir<br />

d'huile neuve. Le remplissage est soit manuel soit automatique. Pour les installations avec moteur <strong>à</strong> gaz, le<br />

remplissage est commandé par le système TEM.<br />

Deux électrovannes sont montées en série, en amont du moteur dans les conduites de remplissage d'huile.<br />

Lorsque le niveau Min est atteint dans le carter d'huile, le système TEM ouvre des électrovannes (et/ou<br />

démarre la pompe de remplissage) et de l'huile est ajoutée. Si le niveau Max est <strong>à</strong> nouveau atteint, les<br />

électrovannes se ferment (et/ou la pompe de remplissage est arrêtée).<br />

En cas de remplissage par gravité depuis le réservoir journalier, il faut veiller <strong>à</strong> ce que les conduites aient<br />

une section suffisamment grande et que l'huile ne devienne pas visqueuse <strong>à</strong> cause du froid.<br />

Pour vider le carter d'huile pendant une vidange, il faut raccorder la conduite de pression de la pompe de<br />

lubrification au réservoir d'huile usagée par le biais d'un robinet trois voies. Pendant la vidange, le robinet<br />

trois voies est tourné et l'huile de lubrification est pompée depuis le carter d'huile dans le réservoir d'huile<br />

usagée. De l'huile neuve est alors ajoutée avec la pompe de remplissage. Le robinet trois voies derrière la<br />

pompe de lubrification est <strong>à</strong> nouveau remis en position « Prélubrification ». Le système de lubrification<br />

complet est <strong>à</strong> nouveau rempli avec de l'huile en actionnant la pompe de prélubrification.<br />

Il faut impérativement respecter les prescriptions de sécurité et autres prescriptions légales lors de<br />

la manipulation et du stockage d'huile neuve et/ou d'huile usagée.<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 8.1 Système de lubrification d'une installation<br />

LICSA+<br />

=BL234<br />

PISA+<br />

=BP145<br />

TISA+<br />

=BT208<br />

PISA-<br />

=BP196<br />

LICSA+<br />

=BL234<br />

PISA+<br />

=BP145<br />

TISA+<br />

=BT208<br />

PISA-<br />

=BP196<br />

1 Moteur <strong>à</strong> gaz<br />

2 Filtre d'huile de lubrification<br />

3 Radiateur d'huile de graissage<br />

4 Pompe de prélub.<br />

5 Réservoir d'huile châssis de base<br />

6 Pompe <strong>à</strong> huile fraîche<br />

7 Réservoir d'huile neuve<br />

8 Réservoir d'huile usée<br />

LICSA+<br />

=BL234<br />

PISA+<br />

=BP145<br />

TISA+<br />

=BT208<br />

PISA-<br />

=BP196<br />

LSA++<br />

=BL8511<br />

LA-<br />

=BL8510<br />

LSA--<br />

=BL8509<br />

Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

1<br />

5<br />

2<br />

4<br />

3<br />

PSA+<br />

=BP8519<br />

6<br />

7 8<br />

LSA++<br />

=BL8520<br />

LA+<br />

=BL8524<br />

PSA+<br />

=BP8529


Chapitre_08 - Système de lubrification.docx Page 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 9<br />

Système d'air de combustion<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

9. Système d'air de combustion .................................................................................................... 3<br />

9.1 Définitions ...................................................................................................................................... 3<br />

9.1.1 Air ambiant .................................................................................................................................... 3<br />

9.1.2 Air d'admission / Air de combustion .............................................................................................. 3<br />

9.2 Exigences de l'air de combustion .................................................................................................. 3<br />

9.2.1 Température et pression de l'air de combustion ........................................................................... 3<br />

9.2.2 Composition de l’air de combustion .............................................................................................. 4<br />

9.2.3 Propreté de l’air de combustion .................................................................................................... 6<br />

9.2.4 Conditions tropicales ..................................................................................................................... 7<br />

9.3 Quantité d’air de combustion ........................................................................................................ 7<br />

9.4 Types de filtrage de l'air de combustion ........................................................................................ 8<br />

9.4.1 Filtres <strong>à</strong> bain d’huile ...................................................................................................................... 8<br />

9.4.2 Filtre <strong>à</strong> air – Papier/Plastique ...................................................................................................... 10<br />

9.5 Silencieux .................................................................................................................................... 10<br />

9.6 Conduite d’aspiration d’air ........................................................................................................... 10<br />

9.7 Pertes de pression ...................................................................................................................... 11<br />

9.8 Purge de carter de vilebrequin .................................................................................................... 12<br />

9.8.1 Plage de réglage de la pression du carter de vilebrequin pour les <strong>moteurs</strong> diesel TCD 2020 ... 12<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 2 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


9. Système d'air de combustion<br />

9.1 Définitions<br />

9.1.1 Air ambiant<br />

On appelle air ambiant l’air qui se trouve dans l’environnement et qui approvisionne un groupe<br />

motopropulseur diesel ou <strong>à</strong> gaz. La température de l’air ambiant correspond <strong>à</strong> la température mesurée <strong>à</strong><br />

proximité du sol, <strong>à</strong> savoir <strong>à</strong> 2 m normalement de celui-ci ; elle n’est influencée ni par le rayonnement du<br />

soleil, ni par la chaleur du sol ou une conduction thermique.<br />

9.1.2 Air d'admission / Air de combustion<br />

On appelle air d’admission ou de combustion l’air que le moteur diesel ou <strong>à</strong> gaz rencontre juste avant le filtre<br />

d'air de combustion. L’air d’admission ou de combustion est d’une part filtré par l’intermédiaire du système<br />

de ventilation de l’installation et d’autre part, sa température augmente par rapport <strong>à</strong> la température de l’air<br />

ambiant en fonction de la canalisation de l'air et de la quantité d'air de ventilation.<br />

9.2 Exigences de l'air de combustion<br />

9.2.1 Température et pression de l'air de combustion<br />

Dans les fiches techniques, la puissance du moteur est indiquée selon ISO 3046-1 et la puissance aux<br />

bornes de l'agrégat de production de courant selon ISO 8528-1. Les conditions de référence normalisées<br />

des paramètres de l'air de combustion sont fixées dans les deux normes.<br />

Température de l'air : 298 K (25°C)<br />

Pression de l'air : 1000 mbar (100 kPa)<br />

Humidité ambiante relative : 30%<br />

Il y a dans les indications de puissance figurant dans les fiches techniques standard des divergences<br />

partielles par rapport <strong>à</strong> ces conditions de référence normalisées et des conditions spéciales sont définies<br />

selon le type de moteur (par ex. moteur diesel ou moteur <strong>à</strong> gaz). Le dimensionnement de base d'un<br />

TCD 2016 est ainsi par exemple fixé pour une température de l'air de combustion maximale de 40°C. Des<br />

hauteurs d'installation sont mentionnées <strong>à</strong> la place de la pression de l'air.<br />

Il y a une réduction de puissance pour les températures de combustion et hauteurs d'installation qui<br />

divergent des conditions de référence vers le haut.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 3 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Les conditions suivantes concernant la température de l'air de combustion s'appliquent pour le démange le<br />

fonctionnement des <strong>moteurs</strong> :<br />

Lors du fonctionnement du moteur, les températures de l’air de combustion (minimum / consigne)<br />

doivent être respectées selon les fiches signalétiques ou schémas de flux RI.<br />

Pour le démarrage des <strong>moteurs</strong>, vérifier les températures d’air de combustion suivantes dans la salle<br />

des machines :<br />

Moteurs diesel et <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz avec réchauffeur d'air : ≥ 5 – 10°C<br />

Moteurs <strong>à</strong> gaz avec réchauffeur d'air et soupape de décharge : ≥ 5 – 10°C<br />

Moteurs <strong>à</strong> gaz sans réchauffeur d'air et soupape de décharge : ≤ 10 K sous la température de<br />

consigne selon fiche signalétique<br />

ou schéma de flux RI<br />

9.2.2 Composition de l’air de combustion<br />

L’air de combustion est constitué normalement d’air sec et d’une partie de vapeur d’eau. La teneur en<br />

vapeur d’eau dans l’air est définie par l’humidité relative <strong>à</strong> une certaine pression de l’air et une certaine<br />

température de l’air. En principe, l’air de combustion ne doit contenir aucun composant acide ou basique ; le<br />

dioxyde de soufre (SO2), par exemple, se transforme en acide sulfurique au contact de l’eau (H2O). Les<br />

composants principaux de l’air sec <strong>à</strong> la hauteur zéro sont indiqués dans le tableau 9.1.<br />

Tab. 9.1<br />

Composants principaux de l’air sec<br />

Gaz Volume [%]<br />

Azote N2 78,084<br />

Oxygène O2 20,946<br />

Dioxyde de carbone<br />

CO2<br />

0,035<br />

Argon Ar 0,934<br />

Somme 99,999<br />

Pour le pourcentage de volume restant de 0,001, il s’agit ici de ce que l’on appelle des traces de gaz. Ce<br />

sont pour l’essentiel des gaz rares, <strong>à</strong> savoir le néon (18 ppm), l’hélium (5 ppm) et le crypton (1 ppm).<br />

Dans l’environnement d’entreprises industrielles ou d’usines chimiques, la composition de l’air de<br />

combustion peut s’avérer être sensiblement négative du fait de la présence de gaz pour process tels que le<br />

sulfure d’hydrogène (H2S), le chlore (Cl), le fluor (F), l’ammoniac (NH3) etc.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 4 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Dans la circulaire technique le gaz combustible, des valeurs seuils définissent la teneur en gaz associés<br />

« nocifs » comme le soufre (S), le sulfure d’hydrogène (H2S), le chlore (Cl), le fluor (F), l’ammoniac. On part<br />

du principe, pour ces valeurs seuils, que la composition de l’air de combustion soit telle qu’indiquée dans le<br />

Tableau 9.1, c’est-<strong>à</strong>-dire qu’elle ne contient ni soufre, sulfure d’hydrogène, chlore etc. Ces valeurs seuils<br />

signalées pour les gaz associés dans le gaz combustible permettent de déduire également les valeurs seuils<br />

pour le mélange gaz combustible/air de combustion et pour l’air de combustion lui-même.<br />

Exemple :<br />

3<br />

Dans la circulaire technique, la valeur seuil pour l’ammoniac dans le gaz combustible est de 30 mg/m n CH4.<br />

Lors de la combustion de gaz naturel (supposons 100 % CH4), il faut environ 17 mètres cubes standard d’air<br />

pour consumer 1 mètre cube standard de gaz naturel. Cette valeur permet alors de déduire que la part<br />

3<br />

d’ammoniac dans l’air de combustion doit s’élever <strong>à</strong> seulement 1,8 (30/17) mg/m n afin que la valeur seuil<br />

3<br />

indiquée pour le gaz combustible soit maintenue <strong>à</strong> 30 mg/m n CH4. Si le gaz combustible contient lui-même<br />

déj<strong>à</strong> une part d’ammoniac, la proportion autorisée dans l’air de combustion sera alors réduite.<br />

De la même façon, les valeurs seuils supérieures peuvent être déduites pour d’autres gaz associés dans l’air<br />

de combustion. Celles-ci sont énumérées dans le Tableau 9.2.<br />

Tab. 9.2<br />

Charge autorisée de l’air de combustion<br />

Composant Proportion [mg/mn³ air]<br />

Soufre (total) S ou < 130<br />

Sulfure d’hydrogène<br />

H2S<br />

< 135<br />

Chlore (total) Cl < 5,9<br />

Fluor (total) F ou < 2,9<br />

Somme chlore et fluor < 5,9<br />

Ammoniac NH3 < 1,8<br />

Vapeurs d’huile >C5C10 < 14,7<br />

Silicium (organique) Si < 0,59<br />

Les valeurs seuils mentionnées dans le tableau 9.2 ne s'appliquent qu'aux séries TCG 2016 C, TCG 2020 et<br />

TCG 2032.<br />

Ces valeurs seuils ne peuvent être appliquées aux <strong>moteurs</strong> diesel.<br />

Les acidificateurs tels que SO2, SO3, HCl ou HF (mais aussi d'autres substances) ne sont<br />

fondamentalement pas admis dans l'air de combustion. Comme il peut y avoir de la condensation dans le<br />

refroidisseur de mélange, notamment dans des conditions chaudes et humides (par ex. tropiques), il y aurait<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 5 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


ici des attaques acides. Les acidificateurs dans le tuyau d'échappement sont moins critiques parce qu'on n'y<br />

passe pas en dessous du point de rosée.<br />

Les composants de l’air de combustion mentionnés dans le Tableau 9.2 peuvent influencer négativement les<br />

intervalles d’entretien des <strong>moteurs</strong> et endommager, voire détruire, des dispositifs de réduction d’émissions<br />

montés en aval.<br />

Il est donc important, lors de l’implantation du système d'air de combustion, de veiller <strong>à</strong> ce que l’admission<br />

d’air ne résulte pas de ces secteurs qui pourraient être contaminés en gaz associés nocifs, par exemple des<br />

espaces dans lesquels une concentration supérieure de ces gaz associés pourrait surgir en raison des<br />

machines qui y sont installées (installation de refroidissement par exemple) ou <strong>à</strong> cause des procédés qui y<br />

sont effectués.<br />

9.2.3 Propreté de l’air de combustion<br />

Le sable fin ou la poussière réduisent considérablement la durée de vie d’un moteur s’ils sont directement<br />

aspirés par celui-ci.<br />

C’est pourquoi l’air de combustion amené au moteur doit répondre <strong>à</strong> certaines exigences en matière de<br />

propreté. Les filtres d'air de combustion prévus principalement sont des filtres <strong>à</strong> poussière fine de la<br />

catégorie F6 <strong>à</strong> F7. Les degrés d’efficacité moyens de ces filtres par rapport <strong>à</strong> la poussière atmosphérique<br />

sont définis dans la norme DIN EN 779. Les degrés de dépoussiérage <strong>à</strong> atteindre par ces catégories de<br />

filtres sont indiqués dans le Tableau 9.3 :<br />

Tab. 9.3<br />

Taille des particules Degré de dépoussiérage en %<br />

>mm Catégorie F6 Catégorie F7<br />

0,5 30 65<br />

1,0 50 85<br />

1,5 70 95<br />

2,0 80 98<br />

2,5 85 >99<br />

3,0 95 >99<br />

4,0 >99 >99<br />

Redement moyen en (%)<br />

selon DIN EN 779<br />

60≤ Em≤80 80≤ Em≤90<br />

En fonction des conditions environnantes desquelles le moteur perçoit son air de combustion, il est<br />

nécessaire de choisir comme pré-filtre un type de filtre approprié <strong>à</strong> ces conditions ou encore une<br />

combinaison de filtre.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 6 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Comme mentionné préalablement au Chapitre 5 (ventilation de la salle des machines), un filtrage de la<br />

poussière <strong>à</strong> gros grains par le montage de filtres de catégorie G3 est nécessaire dans le système de<br />

ventilation de la salle des machines. Après ce filtrage de la poussière <strong>à</strong> gros grain, la taille des particules de<br />

poussière dans l’air s’élève <strong>à</strong> 1 µm et la concentration de la poussière dans l’air est de l’ordre de 0,5 - 1<br />

mg/m³. Ceci correspond environ <strong>à</strong> la concentration de poussière définie pour l’installation d’un filtre <strong>à</strong> air sur<br />

un camion dans le trafic routier européen normal.<br />

9.2.4 Conditions tropicales<br />

Dans les régions tropicales qui sont toujours ou alternativement humides, la quantité des précipitations<br />

dépasse en certains mois de l’année l’évaporation atmosphérique possible. Ceci mène <strong>à</strong> un taux élevé<br />

d’humidité pour une température moyenne annuelle relativement élevée de 25 °C. C’est pourquoi la teneur<br />

en eau (vapeur d’eau) dans l’air/air de combustion est très élevée.<br />

En utilisant des <strong>moteurs</strong> de combustion particulièrement surchargés avec système de refroidissement de l’air<br />

d’admission ou du mélange, la vapeur d’eau absorbée avec l’air de combustion se condense en eau liquide<br />

et entraîne la corrosion et l’usure des composants tels que le système de refroidissement de l’air<br />

d’admission ou du mélange, la vanne de régulation, la conduite de receiver, les vannes etc. Si l’air de<br />

combustion ou le gaz combustible est en plus mêlé <strong>à</strong> des gaz associés acides ou basiques comme le<br />

dioxyde de soufre (SO2), il se forme alors de l’acide <strong>à</strong> teneur sulfurique, ce qui accélère davantage la<br />

corrosion des composants cités.<br />

Selon le type de moteur pour un fonctionnement dans cet environnement, un « modèle tropical » est<br />

proposé afin de réduire le risque de corrosion sur les composants concernés. Il faut en outre éviter que l'air<br />

d'admission ne contienne des acidificateurs.<br />

9.3 Quantité d’air de combustion<br />

La quantité spécifique d’air de combustion pour les série de <strong>moteurs</strong> diesel peut être consultée dans le<br />

tableau 9.4 suivant. Les valeurs indiquées sont des moyennes et peuvent varier des valeurs réelles en<br />

fonction des spécifications de moteur ; elles suffisent toutefois pour la projection des composants de<br />

l’installation. Le débit volumique spécifique de l’air de combustion se calcule en divisant la quantité d’air de<br />

combustion par la densité de l’air.<br />

VL= débit volumique de l’air<br />

mL= débit de masse d'air<br />

ρL = densité de l'air<br />

(dépend de la température et de la pression)<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 7 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 9.4<br />

Type de moteur<br />

Quantité d’air de combustion<br />

mL [kg/kWh]<br />

TCD 2016 5,8<br />

TCD 2020 6,0<br />

La densité de l’air est indiquée au Chapitre 5.3.6 pour différentes températures et pressions.<br />

La quantité d’air de combustion sur les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz varie en fonction de la composition des gaz<br />

combustibles et du rapport de l’air de combustion utilisé. Les valeurs spécifiques pour la quantité d’air de<br />

combustion visées dans le Tableau 9.5 sont valables pour l’utilisation la plus courante des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz,<br />

fonctionnement au gaz naturel avec faible combustion.<br />

Tab. 9.5<br />

Type de moteur<br />

Quantité d’air de combustion<br />

mL [kg/kWh]<br />

TCG 2016 C 5,2<br />

TCG 2020(K) 5,2<br />

Le TCG 2032 5,0<br />

Les données exactes sont signalées dans les fiches signalétiques.<br />

9.4 Types de filtrage de l'air de combustion<br />

9.4.1 Filtres <strong>à</strong> bain d’huile<br />

Ces filtres ne doivent être utilisés que sur les <strong>moteurs</strong> diesel.<br />

Ils suffisent pour une émission de poussière normale jusqu’<strong>à</strong> moyenne pour un volume d’air de combustion<br />

de 1-1,5 mg/m³. Les filtres peuvent être installés aussi bien dans la salle des machines qu’<strong>à</strong> l’extérieur.<br />

L’installation du filtre doit être adaptée au volume d’air de combustion du moteur. Si les filtres sont trop<br />

petits, de l’huile risque de passer avec l’air de combustion, si les filtres sont trop grands, le matériau fibreux<br />

n’est pas suffisamment mouillé et entrave ainsi le filtrage.<br />

En utilisant des séparateurs primaires, les intervalles d’entretien peuvent être prolongés par trois. Les<br />

séparateurs primaires fonctionnent selon le principe de la force centrifuge et séparent les particules de<br />

poussière >8 µm. Ils sont donc particulièrement appropriés pour les endroits où des tempêtes de sable par<br />

exemple peuvent avoir lieu ou des zones où l'air ambiant est chargé de particules de poussière >8 µm.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 8 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Comme mentionné ci-dessus, avec les filtres <strong>à</strong> bain d’huile, de l’huile peut apparaître dans le système<br />

d’admission du moteur, ce qui pourrait notamment avoir pour conséquence le dépassement des valeurs<br />

seuils pour les vapeurs d’huile dans le gaz combustible indiquées dans la circulaire technique.<br />

C’est la raison pour laquelle l’utilisation de filtre <strong>à</strong> bain d’huile n’est pas autorisée pour les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 9 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


9.4.2 Filtre <strong>à</strong> air – Papier/Plastique<br />

Dans la plupart des applications avec un air relativement propre (concentration de poussière < 1 mg/m³), des<br />

filtres sont utilisés pour le filtrage de l’air sous forme de filtres <strong>à</strong> plaque, <strong>à</strong> poche ou circulaires. Ces filtres<br />

sont montés sur le groupe pour les <strong>moteurs</strong> des séries TCD/TCG 2016 et TCD/TCG 2020 avec les boîtiers<br />

de filtre correspondants. Pour la série 2032, un boîtier de filtre monté séparément est prévu pour chaque<br />

culasse dans lequel sont montés quatre éléments de filtre. Selon le modèle, le dispositif de réchauffage de<br />

l’air d’admission est également intégré dans ce boîtier. Le même dispositif de réchauffage de l’air<br />

d’admission peut également être utilisé pour les <strong>moteurs</strong> de la série TCG 2020 avec les exigences<br />

correspondantes pour la température de l’air de combustion.<br />

En raison de la perte de pression augmentant sensiblement en cas de salissures, ces filtres disposent en<br />

général d’un contrôle de dépression ou d’un affichage de la dépression. Plus l’air de combustion est propre,<br />

moins le filtre s’encrasse. Un filtre encrassé consomme aussi plus <strong>d'énergie</strong> qu'un filtre propre. Cela entraîne<br />

une consommation de carburant légèrement plus élevée et un point de fonctionnement peu judicieux du<br />

compresseur. Dans un cas extrême, il arrive que le compresseur pompe et que le groupe ne fonctionne plus<br />

sûrement. Les filtres <strong>à</strong> air doivent être remplacés avant d'en arriver <strong>à</strong> ces états de fonctionnement critiques.<br />

9.5 Silencieux<br />

Pour les filtres <strong>à</strong> air qui sont installés <strong>à</strong> l’extérieur du bloc moteur, les bruits du compresseur en particulier<br />

sont dérivés vers l’extérieur par la conduite d’air, ce qui se perçoit comme un sifflement <strong>à</strong> haute fréquence.<br />

Dans ces cas, des silencieux doivent être installés dans les conduites d’admission dont les dimensions<br />

doivent être proportionnées selon les prescriptions.<br />

9.6 Conduite d’aspiration d’air<br />

Si le filtre <strong>à</strong> air n’est pas monté sur le moteur, une conduite d’aspiration d’air doit alors être installée entre le<br />

moteur et le filtre <strong>à</strong> air. Utiliser des tuyaux lisses et propres pour cette conduite, par exemple des tuyaux<br />

vernis ou zingués. La conduite ne doit pas s’appuyer sur le moteur, c’est-<strong>à</strong>-dire qu’il faut placer des<br />

manchons en caoutchouc ou des gaines de ventilation <strong>à</strong> soufflet entre le boîtier d’entrée d’air et la conduite.<br />

Les manchons et les gaines ne doivent pas présenter de goulot d’étranglement dû <strong>à</strong> une flexion. Toutes les<br />

zones de raccord de la conduite d’aspiration entre le filtre et le raccordement du moteur doivent être<br />

étanches. Si la conduite d’aspiration est montée avec une inclination en direction du moteur, installer un sac<br />

d’eau avec une possibilité de purge devant le moteur.<br />

La vitesse de l’air dans le tuyau d’aspiration est une valeur indicative pratique pour le dimensionnement des<br />

conduites d’air. Elle doit s’élever <strong>à</strong> ≤ 20 m/s.<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 10 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


9.7 Pertes de pression<br />

Le système d’aspiration d’air avec tubulures, arcs, filtres, silencieux, etc. entraîne une perte de pression au<br />

sein du système d’aspiration. Cette perte de pression apparaissant dans le débit volumétrique nominal ne<br />

doit pas dépasser les valeurs prescrites pour chaque série de <strong>moteurs</strong>.<br />

Ces valeurs sont précisées dans le Tableau 9.6.<br />

Tab. 9.6<br />

* dépression autorisée avant le filtre <strong>à</strong> air<br />

Série de moteur Dépression max. admissible<br />

[mbar]<br />

TCG 2016 C 5*<br />

TCD 2020 20<br />

TCG 2020(K) 5*<br />

Le TCG 2032 5*<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 11 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


9.8 Purge de carter de vilebrequin<br />

Les <strong>moteurs</strong> des séries TCD/TCG 2016, TCD/TCG 2020 et TCG 2032 disposent d’une purge de carter de<br />

vilebrequin fermée, c’est-<strong>à</strong>-dire que les vapeurs du carter de vilebrequin sont reconduites dans la conduite<br />

d’aspiration via un séparateur d’huile. L’huile de lubrification écartée est ramené dans le carter de<br />

vilebrequin.<br />

Pour la série TCD 2020, une purge de carter de vilebrequin ouverte est installée pour le fonctionnement au<br />

niveau de puissance G4, c’est-<strong>à</strong>-dire que la conduite de purge du carter de vilebrequin est menée vers<br />

l’extérieur via un séparateur d’huile monté dans la conduite.<br />

Tab. 9.7<br />

Type de moteur Modèle de purge de carter de vilebrequin<br />

TCD 2016 <br />

TCG 2016 C <br />

fermée vers l’extérieur<br />

TCD 2020 (uniquement G4)<br />

TCG 2020(K) <br />

Le TCG 2032 <br />

9.8.1 Plage de réglage de la pression du carter de vilebrequin pour les <strong>moteurs</strong> diesel TCD 2020<br />

Moteurs diesel : maximal 0,5 mbar dépression<br />

maximal 1,5 mbar surpression<br />

Chapitre_09 - Système d'air de combustion.docx Page 12 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 10<br />

Système d'échappement<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

10. Système d'échappement ............................................................................................................ 3<br />

10.1 Contre-pression admise des gaz d'échappement ......................................................................... 3<br />

10.2 Composants du système d'échappement ..................................................................................... 7<br />

10.2.1 Catalysateurs ................................................................................................................................ 7<br />

10.2.1.1 Conseil de planification pour les catalysateurs ............................................................................. 7<br />

10.2.1.1.1 Œillets de levage ........................................................................................................................... 7<br />

10.2.1.1.2 Isolation ......................................................................................................................................... 7<br />

10.2.1.1.3 <strong>Montage</strong> ........................................................................................................................................ 7<br />

10.2.1.1.4 Inspection .................................................................................................................................... 10<br />

10.2.1.2 Prescription de montage pour des catalysateurs <strong>à</strong> oxydation .................................................... 10<br />

10.2.1.2.1 Joints ........................................................................................................................................... 10<br />

10.2.1.2.2 Vis ............................................................................................................................................... 10<br />

10.2.1.2.3 <strong>Montage</strong> ...................................................................................................................................... 11<br />

10.2.1.3 Nettoyage de catalysateur .......................................................................................................... 11<br />

10.2.1.4 Recommandation de fonctionnement pour les catalysateurs <strong>à</strong> oxydation ................................. 12<br />

10.2.1.5 Directive sur la composition des gaz d'échappement ................................................................. 14<br />

10.2.1.6 Catalysateurs <strong>à</strong> oxydation pour <strong>moteurs</strong> au biogaz et au gaz de curage ................................... 15<br />

10.2.2 Silencieux d'échappement .......................................................................................................... 15<br />

10.2.3 Échangeur thermique des gaz d'échappement .......................................................................... 16<br />

10.2.4 Composants d'échappement dans les installations au biogaz ................................................... 17<br />

10.2.5 Clapets des gaz d'échappement ................................................................................................. 18<br />

10.2.5.1 Dérivation de composants dans le système d'échappement ...................................................... 19<br />

10.2.5.2 Installations <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong> avec conduite de gaz d'échappement commune ................... 19<br />

10.2.6 Pose de conduites de gaz d'échappement ................................................................................. 23<br />

10.2.7 Conseils de planification supplémentaires pour les échangeurs thermiques et les silencieux .. 24<br />

10.2.7.1 Œillets de levage ......................................................................................................................... 24<br />

10.2.7.2 Bruit de la structure ..................................................................................................................... 24<br />

10.2.7.3 Position ........................................................................................................................................ 24<br />

10.2.7.4 Nettoyage de l'échangeur technique des gaz d'échappement ................................................... 24<br />

10.2.8 Cheminées d'échappement ........................................................................................................ 25<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 2 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10. Système d'échappement<br />

Les gaz produits par la combustion dans le moteur sont évacués dans l'atmosphère par le système<br />

d'échappement. En vue de satisfaire aux prescriptions relatives <strong>à</strong> l'environnement en vigueur sur le<br />

site d'installation, qui concernent autant l'émission des gaz d'échappement que l'émission<br />

acoustique, la structure du système d'échappement doit respecter ces exigences.<br />

Si la combustion dans le moteur ne peut pas être réalisée de manière <strong>à</strong> ce que les prescriptions<br />

locales relatives aux émissions de gaz d'échappement soient remplies, un traitement ultérieur des<br />

gaz d'échappement s'avère alors nécessaire, par ex. avec des catalysateurs et réacteurs<br />

thermiques.<br />

L'émission acoustique des gaz d'échappement peut être minimisée en montant des silencieux.<br />

Chaque moteur doit être équipé avec son propre système d'échappement.<br />

10.1 Contre-pression admise des gaz d'échappement<br />

Outre le débit massique et la température des gaz d'échappement, la contre-pression admise des<br />

gaz d'échappement est le paramètre le plus important pour le dimensionnement du système<br />

d'échappement.<br />

Des dépassements de la contre-pression admise des gaz d'échappement ont une influence<br />

considérable sur la puissance, la consommation de carburant et la charge thermique du moteur.<br />

La contre-pression est mesurée <strong>à</strong> pleine charge immédiatement après la turbine et ne doit pas être<br />

dépassée.<br />

La contre pression des gaz d'échappement est générée par la résistance d'écoulement dans les<br />

tubulures, coudes, compensateurs, échangeurs thermiques de gaz d'échappement, catalysateurs,<br />

silencieux, capteurs d'étincelles, pare-pluie et cheminées.<br />

Les résistances d'écoulement dans les tubulures de gaz d'échappement et coudes peuvent être<br />

déterminées en fonction du débit volumétrique des gaz d'échappement <strong>à</strong> l'aide du diagramme de<br />

la fig. 10.1.<br />

Pour les composants intégrés au système d'échappement, les résistances figurent dans les fiches<br />

signalétiques de ces composants.<br />

Les contre-pressions admises de gaz d'échappement de chaque série de <strong>moteurs</strong> sont<br />

mentionnées dans le tableau 10.1.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 3 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 10.1<br />

Série de moteur Contre-pression admise des gaz<br />

d'échappement<br />

Minimum / Dimensionnement<br />

TCD 2016 - / 35<br />

TCG 2016 C 30 / 50<br />

TCD 2020 - / 20<br />

TCG 2020(K) 30 / 50<br />

Le TCG 2032 30 / 50<br />

Mesure de la contre-pression des gaz d'échappement derrière la turbine<br />

Pour le dimensionnement du système d'échappement, il convient de tenir compte des indications<br />

figurant dans les fiches signalétiques de chaque série de <strong>moteurs</strong>.<br />

La vitesse des gaz d'échappement dans le tuyau de gaz est une bonne grandeur indicative pour le<br />

dimensionnement du système d'échappement. Elle doit se situer dans la plage de 20-35 m/s.<br />

Lors du choix du matériel, il faut tenir compte de l'augmentation de température dans la plage de<br />

charge partielle.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 4 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 10.1 Résistances d'écroulement pour des tubulures de gaz d'échappement<br />

VA * 10³ [m³/h]<br />

TA ca. 400 °C<br />

EL [m]<br />

∆p [hPa / m]<br />

1 Hektopascal = 1 mbar<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 5 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Légende de la Fig. 10.1<br />

VA Débit volumétrique des gaz d'échappement<br />

TA Température de référence des gaz d'échappement<br />

∆p Perte de pression par mètre de tubulure droite<br />

EL Longueur de substitution pour des coudes <strong>à</strong> 90°<br />

NW Section nominale du tuyau de gaz d'échappement en<br />

millimètres<br />

R Rayon du coude<br />

d Diamètre de tube en millimètres<br />

Exemple pour la Fig. 10.1<br />

Étant donné : VA = 9000 m³/h<br />

On cherche : ∆p de la tuyauterie<br />

Solution : NW 250<br />

Longueur de<br />

substitution pour<br />

un coude<br />

Longueur totale de<br />

tuyauterie :<br />

Tuyauterie droite : l = 10 m<br />

Coudes : 3 coudes <strong>à</strong> 90° avec<br />

R/d=1<br />

env. 44 m/s<br />

∆p = 0,32 hPa / m de tube droit<br />

4,95 m<br />

Lges = 10+(3*4,95) = 24,85 m<br />

∆pges = 24,85 * 0,32 = 8 hPa (mbar)<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 6 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2 Composants du système d'échappement<br />

10.2.1 Catalysateurs<br />

Tous les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz fonctionnent selon le concept de la combustion pauvre au cours de<br />

laquelle le taux de NOx est maintenu en-dessous des valeurs seuils IT Air 1 (NOx ≤ 500 mg/m 3 )<br />

dès la combustion grâce <strong>à</strong> une grande quantité d'air. L'utilisation d'un catalysateur <strong>à</strong> oxydation est<br />

nécessaire en fonction du type de moteur et des exigences liées aux émissions. Le procédé est<br />

particulièrement rentable, et propre et durable <strong>à</strong> tous les points de fonctionnement. De tous les<br />

systèmes de catalysateur, le catalysateur <strong>à</strong> oxydation est le plus résistant face aux composants<br />

nocifs des gaz de combustion. Le catalysateur doit être prévu comme premier composant du<br />

système d'échappement.<br />

Pour respecter l'air IT, les <strong>moteurs</strong> diesel des séries TCD 2016 et TCD 2020 doivent être équipés<br />

de systèmes de traitement ultérieur des gaz d'échappement, côté installation.<br />

10.2.1.1 Conseil de planification pour les catalysateurs<br />

10.2.1.1.1 Œillets de levage<br />

Comme les bâtis de catalysateurs peuvent peser plus de 100 kg même pour les <strong>moteurs</strong> plus gros,<br />

il faut tenir compte du montage ultérieur lors de la planification. Pour les bâtis avec des cônes de<br />

chaque côté, une suspension <strong>à</strong> l'aide de boucles rondes est courante. Quand il y a très peu de<br />

place ou pour d'autres formes de bâtis, il peut éventuellement être judicieux de mettre en place<br />

des œillets de levage. Ceci est important même pour les grands disques de catalysateurs insérés<br />

dans les têtes des échangeurs thermiques ou silencieux.<br />

10.2.1.1.2 Isolation<br />

L'isolation du catalysateur doit être installée de sorte <strong>à</strong> pouvoir être retirée facilement pour nettoyer<br />

ou remplacer le catalysateur. Cela s'avère aussi bénéfique pour resserrer les vis des raccords <strong>à</strong><br />

bride.<br />

10.2.1.1.3 <strong>Montage</strong><br />

S'il n'y a pas de remarque particulière <strong>à</strong> ce sujet, les catalysateurs peuvent être montés dans<br />

toutes les positions, c'est-<strong>à</strong>-dire <strong>à</strong> l'horizontale, <strong>à</strong> la verticale ou en biais. Il n'y a que pour les bâtis<br />

1 IT Air IT = Instruction Technique Air<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 7 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


avec des cônes de longueurs différentes qu'il faut veiller au sens d'écoulement. Habituellement, le<br />

cône d'entrée est plus long et plus mince que le cône de sortie.<br />

Lors du montage du catalysateur, il est important que les gaz d'échappement s'écoulent<br />

uniformément <strong>à</strong> travers celui-ci. Si tel n'est pas le cas, il ne peut y avoir de réduction optimale des<br />

substances nocives et le catalysateur est sollicité et endommagé de façon disproportionnée <strong>à</strong> des<br />

endroits précis.<br />

Il existe deux possibilités de montage différentes pour éviter cela :<br />

Lors du montage dans la conduite des gaz d'échappement, le diamètre de cette dernière doit être adapté au<br />

diamètre du catalysateur <strong>à</strong> l'aide de raccords coniques. Pour que la circulation soit la plus uniforme possible<br />

dans le catalysateur, il faut que le cône d'entrée fasse entre 10° et 20° (voir Fig. 10.2) et que la conduite des<br />

gaz d'échappement soit disposée en conséquence (section de stabilisation). La section nominale du tuyau<br />

de gaz avant le cône d'entrée doit être sélectionnée de sorte <strong>à</strong> ce que la vitesse des gaz d'échappement soit<br />


Fig. 10.2 Fig. 10.3<br />

1<br />

2<br />

3<br />

1 Sens d'écoulement des gaz d'échappement<br />

2 Catalyseur<br />

3 Raccord de mesure de la température<br />

4 Entrée des gaz d'échappement<br />

5 Tête<br />

D Diamètre du catalysateur<br />

L Intervalle entre l'entrée du catalysateur et le milieu de<br />

l'entrée des gaz d'échappement<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 9 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

4<br />

2<br />

5 3<br />

L ≥ D


10.2.1.1.4 Inspection<br />

Il faut régulièrement rechercher la présence de dommages mécaniques ou d'encrassements dans<br />

le catalysateur. Une inspection annuelle suffit en cas de fonctionnement sans particules avec du<br />

gaz naturel ou avec une faible consommation d'huile. Une inspection après 2 <strong>à</strong> 6 mois est<br />

éventuellement nécessaire pour d'autres sortes de gaz, en fonctionnement avec du diesel ou en<br />

cas de consommation d'huile accrue.<br />

Ces inspections régulières doivent empêcher que l'installation ne subisse des périodes d'arrêt.<br />

Dès la planification, il faut tenir compte du fait qu'un bon accès au catalysateur doit être possible et<br />

que l'inspection puisse être effectuée immédiatement.<br />

10.2.1.2 Prescription de montage pour des catalysateurs <strong>à</strong> oxydation<br />

Les catalysateurs sont livrés complets avec bâti <strong>à</strong> bride percée pour montage dans le silencieux<br />

(tête) ou en catalysateur <strong>à</strong> cônes avec bride de raccordement pour montage dans la conduite des<br />

gaz d'échappement.<br />

Pour le raccord <strong>à</strong> bride de catalysateur, il faut respecter la prescription de montage<br />

1240 2390 UE 0499-41.<br />

10.2.1.2.1 Joints<br />

Les joints sont prévus pour des températures de produit jusqu'<strong>à</strong> 650°C. Les joints sont composés<br />

des segments et un jeu de segments de deux couches. Il faut impérativement veiller <strong>à</strong> ce que les<br />

segments de chaque couche soient posés en quinconce. Les propriétés spéciales du joint dans<br />

une plage de températures élevées nécessitent un respect scrupuleux de la prescription de<br />

montage.<br />

10.2.1.2.2 Vis<br />

Les vis sont composées d'un matériau qui résiste aux températures élevées, spécialement indiqué<br />

pour les plages de températures élevées.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 10 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.1.2.3 <strong>Montage</strong><br />

• L'installation doit être refroidie.<br />

• Sens de circulation du catalysateur ; croix d'appui pour la matrice côté échappement.<br />

• Nettoyage et contrôle des surfaces de joints.<br />

• Monter le catalysateur et les joints, mettre en place les vis avec un peu de pâte haute<br />

température et serrer légèrement <strong>à</strong> la main.<br />

• Vérifier que les joints sont correctement en place.<br />

• Serrer les vis en alternance par groupes (2 <strong>à</strong> 6 vis), <strong>à</strong> 40 Nm.<br />

• Serrer ensuite toutes les vis de la rangée l'une après l'autre au couple nominal de 50 Nm.<br />

• L'installation peut être mise en service.<br />

• En cas de températures des gaz d'échappement supérieures <strong>à</strong> 400 °C, la connexion <strong>à</strong> bride<br />

doit être resserrée au couple nominal après environ 20 heures de fonctionnement, en raison<br />

des propriétés d'affaissement du joint. Le resserrage dois avoir lieu <strong>à</strong> froid.<br />

• Pour éviter les dommages au bâti pendant le fonctionnement, il est important que ce dernier<br />

ne soit soumis <strong>à</strong> aucune tension de compression ou de traction. C'est la raison pour laquelle<br />

les bâtis de catalysateur doivent toujours être montés sans tension.<br />

• Le catalysateur devant être placé le plus près possible du moteur pour des raisons de<br />

température, il ne doit pas y avoir de longues tuyauteries ou autres éléments avant le<br />

catalysateur. C'est la raison pour laquelle un compensateur simple pouvant lui-même<br />

absorber des forces axiales et radiales en cas de coude, est suffisant. S'il devait y avoir un<br />

long tuyau après le bâti du catalysateur, il faut prévoir un autre compensateur <strong>à</strong> cet endroit.<br />

• Si le bâti du catalysateur est monté dans la tuyauterie, il est soutenu sur les fondations ou<br />

une structure métallique <strong>à</strong> l'aide d'un ou plusieurs appuis. Des suspensions sont également<br />

possibles. Si le bâti du catalysateur est monté dans la tête d'un échangeur thermique ou<br />

d'un silencieux <strong>à</strong> l'aide d'un raccord <strong>à</strong> bride, la tête doit être soutenue séparément <strong>à</strong> l'aide<br />

d'un logement coulissant. Dans ce cas, le point fixe sera situé <strong>à</strong> l'échangeur thermique ou au<br />

silencieux. Ceci garantit que le bâti est monté sans tension et peut aussi être monté et<br />

démonté facilement.<br />

10.2.1.3 Nettoyage de catalysateur<br />

Si le raccord <strong>à</strong> bride est ouvert pour nettoyer le catalysateur, il faut ensuite utiliser de nouveaux<br />

joints et de nouvelles vis.<br />

Les restes de joints doivent préalablement être retirés en intégralité.<br />

Le montage doit être réalisé comme décrit ci-dessus.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 11 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.1.4 Recommandation de fonctionnement pour les catalysateurs <strong>à</strong> oxydation<br />

Le retrait des hydrocarbures et du monoxyde de carbone par le catalysateur <strong>à</strong> oxydation est une<br />

méthode simple de nettoyage des gaz d'échappement et ce catalysateur dispose d'une très large<br />

plage de travail.<br />

Respecter les points suivants pour un fonctionnement sûr des catalysateurs :<br />

• Il faut éviter les ratés d'allumage car le carburant non brûlé dans le catalysateur peut<br />

entraîner une postcombustion indésirable avec des températures de gaz d'échappement<br />

trop élevées. Même des températures en dessous de la température de fusion du matériau<br />

de support (<strong>à</strong> partir de 700°C) entraînent un vieillissement prématuré voire des dommages<br />

aux catalysateur si la température augmente.<br />

• Des allumages type explosion dans le conduit des gaz d'échappement peuvent occasionner<br />

la destruction mécanique du catalysateur, si aucun clapet d'explosion n'est prévu par le<br />

client.<br />

• Pour éviter le vieillissement thermique, la température d'entrée des gaz d'échappement dans<br />

le catalysateur doit être comprise entre 400 et 560°C. La réaction exothermique dans le<br />

catalysateur entraîne une augmentation de la température des gaz d'échappement. Cette<br />

température ne doit pas excéder 650°C. C'est la raison pour laquelle une surveillance de la<br />

température, qui interrompt la combustion du carburant si la valeur de seuil est dépassée,<br />

doit être prévue après le catalysateur.<br />

• Les catalysateurs montés derrière des <strong>moteurs</strong> diesel doivent fonctionner <strong>à</strong> une température<br />

supérieure <strong>à</strong> 430°C afin d'éviter un encrassement dû aux particules de suie.<br />

• Il faut utiliser des huiles pour moteur générant peu de cendres et faiblement alliées afin de<br />

minimiser les dépôts dans le catalysateur. Les obstructions des canaux par les cendres de<br />

l'huile peuvent fortement entraver le fonctionnement du catalysateur.<br />

Il faut éviter les effets de l'humidité ou de solvants dans le catalysateur, <strong>à</strong> l'exception du<br />

passage du point de rosée lors du démarrage et de l'arrêt de l'installation.<br />

• Quand il est humide, le catalysateur doit être protégé contre le gel. La seule exception est<br />

l'humidité résiduelle qui provient du condensat qui s'est formé lors d'un démarrage <strong>à</strong> froid <strong>à</strong><br />

basse température extérieure. Par exemple, un montage au-dessus d'un conteneur est<br />

admis s'il est certain que jamais de l'humidité ne pénétra de l'extérieur dans le tuyau de gaz.<br />

• Pour les installations au biogaz, l'utilisation de catalysateurs <strong>à</strong> oxydation n'est possible que<br />

si le gaz de combustion a préalablement été légèrement désulfuré (voir Chapitre 9 Gaz de<br />

combustion). Les catalysateurs <strong>à</strong> oxydation vieillissent même <strong>à</strong> cause des composés<br />

sulfurés. Les dommages les plus importants sont toutefois occasionnés dans l'échangeur<br />

thermique des gaz d'échappement. L'oxydation du SO2 (produit dans les gaz<br />

d'échappement du moteur <strong>à</strong> partir des composés sulfurés) en SO3 déplace le point de<br />

rosée, si bien qu'en cas de dimensionnement conventionnel de l'échangeur thermique des<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 12 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


gaz d'échappement, le point de rosée n'est pas atteint et l'acide sulfurique est condensé.<br />

Ceci entraîne un encrassement plus rapide et plus important de l'échangeur thermique des<br />

gaz d'échappement et une attaque acide consécutive allant jusqu'<strong>à</strong> la destruction de<br />

l'échangeur thermique.<br />

• En cas de fonctionnement avec des gaz de décharge ou de curage, l'utilisation de<br />

catalysateurs <strong>à</strong> oxydation n'est possible que sous condition, même si un nettoyage de gaz<br />

est monté avant le moteur.<br />

• Les substances suivantes entraînent un empoisonnement du catalysateur et doivent être<br />

évitées dans le gaz de combustion :<br />

silicone, silicium, sodium, calcium, plomb, bismuth, mercure, manganèse, potassium, fer,<br />

arsenic, antimoine, cadmium ; également sous condition les composés chlorés, sulfurés,<br />

phosphorés ainsi qu'organiques et anorganiques.<br />

• Le catalysateur est monté avant le silencieux afin d'éviter une obstruction occasionnée par<br />

de la laine lâche. Une obstruction du catalysateur entraîne une augmentation de la contrepression<br />

et une diminution de la réduction des substances nuisibles. Il est très difficile de<br />

retirer la laine des canaux du catalysateur. Un montage après un silencieux <strong>à</strong> réflexion est<br />

permis si des pièces en acier inox ont jusqu'alors été exclusivement utilisées sur le tracé des<br />

gaz d'échappement.<br />

• Pour une protection contre une éventuelle surchauffe, des catalysateurs ne doivent être<br />

montés dans le système d'échappement que si tous les travaux de réglage du moteur ont<br />

été réalisés et que le moteur tourne sans dysfonctionnements. Ceci s'applique aussi bien <strong>à</strong><br />

la première mise en service que pour les travaux de maintenance ultérieurs.<br />

• Le soufre sous la forme SO2 n'a pratiquement aucune influence sur le catalysateur <strong>à</strong> des<br />

températures supérieures <strong>à</strong> 420 °C. Il convient toutefois de veiller <strong>à</strong> ce qu'une partie du SO2<br />

soit oxydée en SO3 dans le catalysateur. Si le point de rosée dans le système<br />

d'échappement n'est pas atteint, il en résulte des acides sulfurés avec le SO2 et de l'acide<br />

sulfurique avec le SO3. Le point de rosée est d'environ 140°C.<br />

• Même si les substances solides qui se trouvent dans le flux d'échappement et se déposent<br />

sur le catalysateur ne l'endommagent pas directement, le ratio en substances nuisibles<br />

empire avec le temps. La surface active est partiellement recouverte. Si les dépôts<br />

continuent, cela entraîne des obstructions des canaux. Les gaz d'échappement ne peuvent<br />

plus circuler que dans les canaux encore libres. La vitesse dans la chambre augmente ainsi<br />

et le ratio empire. L'augmentation de la contre pression dans le système d'échappement<br />

entraîne ensuite une perte de puissance et si elle se poursuit, un arrêt du moteur. Ceci peut<br />

être surveillé <strong>à</strong> l'aide d'une simple mesure de la pression différentielle.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 13 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.1.5 Directive sur la composition des gaz d'échappement 2<br />

La durée de vie du catalysateur dépend fortement de la concentration des poisons pour le<br />

catalysateur. C'est la raison pour laquelle les gaz d'échappement doivent pour l'essentiel être<br />

exempts de composés connus pour leur être nuisibles, tels que le silicium, le silicone, le soufre, le<br />

phosphore, l'arsenic ou les métaux lourds. La concentration des poisons pour le catalysateur ne<br />

doit pas dépasser les valeurs suivantes :<br />

Poison pour le catalysateur<br />

Période de garantie<br />

8000 heures de service ou<br />

1 an<br />

Période de garantie<br />

16000 heures de service ou<br />

2 ans<br />

Silicone ≤ 0 m g / Nm3 ≤ 0 m g / Nm3<br />

Silicium ≤ 0 m g / Nm3 ≤ 0 m g / Nm3<br />

Arsenic < 1 m g / Nm3 < 1 m g / Nm3<br />

Mercure < 1 m g / Nm3 < 1 m g / Nm3<br />

Plomb < 2 µ g / Nm 3 < 1 m g / Nm3<br />

Cadmium < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Zinc < 100 m g / Nm3 < 50 µ g / Nm 3<br />

Bismuth < 1 m g / Nm3 < 1 m g / Nm3<br />

Antimoine < 1 m g / Nm3 < 1 m g / Nm3<br />

Sulfure d’hydrogène < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />

Soufre < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />

Ammoniac < 100 mg / Nm 3 < 100 mg / Nm 3<br />

Composés phosphorés et<br />

halogènes<br />

< 5 mg / Nm 3 < 1 mg / Nm 3<br />

Chlore < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Sodium < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Calcium < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Manganèse < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Potassium < 10 m g / Nm3 < 10 m g / Nm3<br />

Fer < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />

2 Source : Air Sonic<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 14 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.1.6 Catalysateurs <strong>à</strong> oxydation pour <strong>moteurs</strong> au biogaz et au gaz de curage 3<br />

La plupart des fabricants ne donnent aucune garantie pour leurs catalysateurs si le moteur est<br />

utilisé avec des gaz de décharge ou de curage. C'est la raison pour laquelle il faut clarifier les<br />

conditions de la garantie en cours de planification si un catalysateur pour biogaz ou gaz de curage<br />

doit être monté.<br />

Le problème avec ces installations et qu'aucun exploitant ne peut prédire quelles substances<br />

nuisibles se trouveront dans les gaz d'échappement dans les semaines, les mois ou les années <strong>à</strong><br />

venir.<br />

Même si des analyses détaillées sont réalisées et ne présentent que peu de substances nuisibles,<br />

il ne s'agit que d'un instantané. La plupart du temps, toutes les substances nuisibles possibles ne<br />

sont pas recherchées dans les gaz d'échappement et d'autre part, ces derniers peuvent avoir une<br />

tout autre composition quelques jours plus tard.<br />

Ceci est également confirmée par le fait que des durées de fonctionnement très diverses ont été<br />

obtenues pour les mêmes catalysateurs, dans des installations identiques au gaz de curage.<br />

Pour le biogaz, la problématique est légèrement différente. Il est ici possible de vérifier au cas par<br />

cas si une garantie peut être donnée. Une analyse des gaz d'échappement et une description<br />

précise de l'installation sont néanmoins nécessaires.<br />

Sans installation suffisante de nettoyage des gaz, la garantie de conversion des substances<br />

nuisibles du catalysateur est annulée pour le gaz de curage, le gaz de décharges et le biogaz.<br />

10.2.2 Silencieux d'échappement<br />

Le rôle des silencieux d'échappement est de réduire les bruits d'échappement produits lors du<br />

fonctionnement du moteur pour les adapter aux conditions ambiantes. Les silencieux utilisés<br />

fonctionnent comme des silencieux <strong>à</strong> réflexion, <strong>à</strong> absorption ou combinés. Les silencieux <strong>à</strong><br />

réflexion atteignent leur amortissement maximal dans les plages de fréquences basses de 125 <strong>à</strong><br />

500 Hz tandis que les silencieux <strong>à</strong> absorption voient leur maximum d'atténuation situé dans la<br />

plage de 250 <strong>à</strong> 1000 Hz. Pour les silencieux combinés, la première partie est un silencieux <strong>à</strong><br />

réflexion et la seconde un silencieux <strong>à</strong> absorption. Le silencieux combiné allie les propriétés des<br />

deux silencieux et atteint ainsi des valeurs d'atténuation élevées sur une plus grande plage de<br />

fréquences.<br />

Dans les cas où l'amortissement nécessaire du bruit des gaz d'échappement ne peut être atteint<br />

avec un silencieux combiné, il faut installer d'autres silencieux <strong>à</strong> absorption après le silencieux<br />

combiné. Un compensateur doit être monté entre les silencieux afin d'isoler les bruits de la<br />

structure.<br />

Voir aussi Chapitre 4.3 Problèmes de bruit.<br />

3 Quelle : Sté. Air Sonic<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 15 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Les silencieux de gaz d'échappement subissent une dilatation due <strong>à</strong> la chaleur <strong>à</strong> température de<br />

fonctionnement. Il faut par conséquent prévoir des paliers fixes et mobiles lors de la planification.<br />

10.2.3 Échangeur thermique des gaz d'échappement<br />

Des échangeurs thermiques de gaz d'échappement sont mis en œuvre pour utiliser la chaleur des<br />

gaz d'échappement. Les échangeurs thermiques de gaz d'échappement sont fabriqués en vertu de<br />

la Directive européenne Équipements sous pression (PED 97/23/CE). Les prescriptions nationales<br />

telles que TRD 4 et les fiches techniques AD 5 du pays de fabrication servent de base de contrôle.<br />

En règle générale, les échangeurs thermiques de gaz d'échappement d'une centrale de<br />

cogénération sont fabriqués en acier inox (1.4571). La température de sortie des gaz<br />

d'échappement pour les <strong>moteurs</strong> fonctionnant au gaz naturel est normalement de 120°C. Pour<br />

empêcher les dommages dus <strong>à</strong> la corrosion, il faut éviter de passer en dessous du point de rosée<br />

dans les gaz d'échappement.<br />

En général, il faut prévoir une purge de condensat/un séparateur permanent suffisamment grand<br />

pour toutes les installations dans lesquelles des échangeurs thermiques sont disposés au-dessus<br />

du moteur. En cas de fuite d'eau dans l'échangeur thermique de gaz d'échappement, cela<br />

empêche que de l'eau ne pénètre dans le moteur par la conduite des gaz d'échappement.<br />

Pour les installations qui fonctionnent avec du gaz de curage ou du gaz de décharge, il faut tenir<br />

compte de la teneur accrue en soufre, chlorures, acide chlorhydrique, acide fluorhydrique dans les<br />

gaz d'échappement, lors du choix du matériau. Ces composés sont extrêmement corrosifs et<br />

peuvent occasionner des dommages <strong>à</strong> des échangeurs thermiques de gaz d'échappement en<br />

acier inox.<br />

S'il y a un risque de concentration accrue de chlore et autres substances halogénées, il faut utiliser<br />

des matériaux épais en acier de chaudière faiblement allié <strong>à</strong> la place des tubes fins en acier inox,<br />

en raison du risque de corrosion locale (piqûres de corrosion, corrosion sous contrainte). Cet acier<br />

est insensible aux piqûres de corrosion et <strong>à</strong> la corrosion sous contrainte. Pour éviter la corrosion<br />

surfacique, il faut généralement empêcher la condensation des acides mentionnés ci-dessus et de<br />

l'eau, issus des gaz d'échappement. Les gaz d'échappement ne doivent donc pas être refroidis en<br />

dessous de 180°C.<br />

Les qualités de l'eau relatives aux exigences liées <strong>à</strong> l'eau chaude doivent être respectées<br />

(circulaire technique pour liquides de refroidissement).<br />

Dans les grands circuits de chauffage, il y a le risque que les exigences minimales liées <strong>à</strong> la<br />

qualité de l'eau ne sont pas toujours respectées. Dans ce cas, la mise en place d'un petit circuit de<br />

couplage fermé entre l'échangeur thermique de gaz d'échappement et le circuit de chauffage est<br />

fortement recommandé. Dans la circulaire technique pour l'eau de refroidissement, une teneur en<br />

4 TRD = Technische Regeln für Dampfkessel = Règles techniques pour chaudières <strong>à</strong> vapeurs<br />

5 AD = Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter = Groupe de travail Réservoirs sous pression<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 16 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


chlorure inférieure de 20 mg/l est exigée pour le liquide de refroidissement dans le circuit de<br />

chauffage. Pour une teneur en ion chlorure et des températures de départ plus élevées dans le<br />

circuit de chauffage, les tuyaux en acier inox utilisés dans les échangeurs thermiques ont<br />

habituellement tendance <strong>à</strong> la corrosion due aux fissures de tension, qui peuvent entraîner la<br />

destruction de l'échangeur thermique de gaz d'échappement. En cas de liaison directe de<br />

l'échange thermique de gaz d'échappement au circuit de chauffage et pour des températures<br />

d'eau > 110°C, il faut <strong>à</strong> cet effet prévoir un échangeur thermique de gaz d'échappement avec des<br />

éléments qui conduisent l'eau (tuyaux, plaques tubulaires et gaine) en acier normal, s'il n'y a pas<br />

de restrictions <strong>à</strong> cet effet que des gaz d'échappement.<br />

(Voir aussi Chapitre 6.7 Le circuit de chauffage et 6.8 Liquide de refroidissement dans le circuit de<br />

chauffage)<br />

Les échangeurs thermiques de gaz d'échappement subissent une dilatation due <strong>à</strong> la chaleur <strong>à</strong><br />

température de fonctionnement. Il faut par conséquent prévoir des paliers fixes et mobiles lors de<br />

la planification.<br />

10.2.4 Composants d'échappement dans les installations au biogaz<br />

Les points suivants doivent être pris en compte lors du dimensionnement du système<br />

d'échappement pour les installations au biogaz :<br />

• Avec une teneur en soufre (totale) admise de maximum 2,2 g/m³n ou une teneur en H 2S de<br />

maximum 0,15 % Vol dans le biogaz, les gaz d'échappement ne peuvent être refroidis qu'<strong>à</strong><br />

180°C au maximum. Les valeurs de biogaz doivent être respectées en permanence. Un<br />

catalysateur <strong>à</strong> oxydation peut alors être utilisé.<br />

• Si un refroidissement des gaz d'échappement <strong>à</strong> 120°C est souhaité, il faut limiter la teneur<br />

en soufre <strong>à</strong>


10.2.5 Clapets des gaz d'échappement<br />

Pour la plupart des applications, les systèmes d'échappement sont montés séparément pour<br />

chaque moteur. Dans ces systèmes, les clapets de gaz d'échappement sont utilisés en guise de<br />

clapets de réglage afin de contourner les composants d'échappement. Pour les systèmes<br />

d'échappement dans lesquels plusieurs <strong>moteurs</strong> doivent être raccordés <strong>à</strong> une conduite<br />

d'échappement, les clapets servent <strong>à</strong> séparer chaque moteur de la conduite générale. C'est par<br />

exemple le cas si les gaz d'échappement de plusieurs <strong>moteurs</strong> sont collectés pour faire<br />

fonctionner une machine frigorifique <strong>à</strong> absorption.<br />

Quand ils sont fermés, les clapets de gaz d'échappement ne sont pas entièrement étanches, il y a<br />

toujours un courant de fuite.<br />

Il faut tenir compte des exigences d'étanchéité des clapets de gaz d'échappement en fonction de<br />

l'application (par ex. TRD 604 Fiche 2).<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 18 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.5.1 Dérivation de composants dans le système d'échappement<br />

Des clapets de gaz d'échappement sont utilisés pour contourner les composants d'échappement<br />

tels que les échangeurs thermiques de gaz d'échappement et/ou les générateurs de vapeur.<br />

L'entraînement est assuré par un servomoteur électrique ou pneumatique. Ils servent uniquement<br />

de clapets de réglage et ont une fonction de régulation. On utilise de préférence des combinaisons<br />

de clapets dans lesquelles deux clapets et un servomoteur sont ouverts et fermés en opposition <strong>à</strong><br />

l'aide d'une tringle d'accouplement.<br />

10.2.5.2 Installations <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong> avec conduite de gaz d'échappement commune<br />

Pour les installations <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong> avec conduite commune de collecte des gaz<br />

d'échappement, le reflux incontrôlé de gaz d'échappement dans un moteur qui ne fonctionne pas<br />

doit impérativement être évité. Les gaz d'échappement qui refluent occasionnent au moteur des<br />

dommages dus <strong>à</strong> la corrosion. Différentes possibilités visant <strong>à</strong> éviter le reflux de gaz<br />

d'échappement avec l'ordre correspondant des clapets de gaz d'échappement sont mentionnées<br />

dans la suite.<br />

Système de clapets de gaz d'échappement avec tuyaux de gaz séparé<br />

Dans cette version du système d'échappement, un clapet de gaz d'échappement se trouve dans la<br />

conduite, derrière le moteur. Le courant de gaz d'échappement est ensuite guidé par une<br />

combinaison de clapets de bypass, soit par un tuyau de gaz vers l'extérieur ou dans la conduite<br />

commune de collecte des gaz d'échappement (voir Fig. 10.4). Lorsque le moteur est <strong>à</strong> l'arrêt, le<br />

clapet <strong>à</strong> l'arrière du moteur (clapet 1) et le clapet de la conduite de collecte (clapet 2) sont fermés,<br />

le clapet dans la conduite vers la sortie <strong>à</strong> l'extérieur (clapet 3) est ouvert. Dans la conduite de<br />

collecte, il y a une surpression quand les autres <strong>moteurs</strong> fonctionnent, un courant de fuite survient<br />

dans l'interstice par le biais du clapet d'échappement 2. En raison de la quantité relativement petite<br />

de gaz de fuite et de la section libre relativement grande de la conduite d'échappement vers<br />

l'extérieur (clapet 3 ouvert), les gaz de fuite s'écoulent vers l'extérieur, le moteur est protégé par le<br />

clapet 1 fermé.<br />

Avant de démarrer un moteur, le clapet de gaz d'échappement 1 derrière le moteur est ouvert, les<br />

gaz d'échappement s'écoulent tout d'abord par le clapet de gaz d'échappement 3 vers l'extérieur.<br />

Quand le moteur est démarré, la voie des gaz d'échappement vers l'extérieur est fermée en<br />

commutant une combinaison de clapets de by-pass et la voie vers le tuyau commun de collecte<br />

des gaz d'échappement et simultanément ouverte.<br />

Cette structure offre les avantages suivants :<br />

• Chaque moteur peut fonctionner individuellement et ne dépend pas de la conduite des gaz<br />

d'échappement par l'ensemble du système.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 19 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


• Chaque moteur peut être démarré sans contre-pression des gaz d'échappement.<br />

• En cas de fonctionnement par le courant, la quantité de chaleur des gaz d'échappement<br />

peut être adaptée au besoin instantané en commutant sur le bypass vers l'extérieur.<br />

Cette structure est vivement recommandée si plusieurs <strong>moteurs</strong> fonctionnent sur un système<br />

d'échappement commun.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 20 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 10.4 Système d'échappement commun avec by-pass vers l'extérieur<br />

Bypass ins Freie<br />

4 5<br />

3<br />

1<br />

2<br />

Motor Motor<br />

1 Clapet de gaz d'échappement 1<br />

2 Clapet de gaz d'échappement 2<br />

3 Clapet de gaz d'échappement 3<br />

4 Bypass vers l'extérieur<br />

5 Collecteur des gaz d'échappement<br />

Sammelleitung<br />

Système de clapets de gaz d'échappement avec injection d'air de barrage<br />

Dans ce système, des clapets d'obturation pouvant être ouverts ou fermés ensemble par le biais<br />

d'un servomoteur, sont montés dans la conduite de gaz d'échappement vers le tuyau de collecte<br />

commun. La conduite d'air de barrage est raccordée dans l'espace entre les deux clapets.<br />

L'alimentation en air de barrage a lieu par une soufflerie avec clapet d'obturation monté en aval<br />

(voir aussi Figure 10.5).<br />

Si le moteur est arrêté, les deux clapets de gaz d'échappement (clapets 1 et 2) sont fermés et<br />

l'espace entre les clapets est rempli d'air de barrage. La pression de l'air de barrage doit être<br />

supérieure <strong>à</strong> la contre-pression maximale des gaz d'échappement dans la conduite de collecte et<br />

la quantité d'air de barrage doit être supérieure <strong>à</strong> la vitesse de fuite des clapets de gaz<br />

d'échappement. Le gaz de fuite provenant de la conduite de collecte ne peut ainsi aucunement<br />

passer dans le moteur <strong>à</strong> l'arrêt.<br />

Avant le démarrage d'un moteur, les deux clapets de gaz d'échappement sont ouverts, le clapet<br />

d'obturation 3 après la soufflerie est fermé et la soufflerie d'air de barrage est coupée. Le moteur<br />

doit démarrer contre la contre-pression qui agit sur la conduite de collecte des gaz d'échappement.<br />

Avantage : aucune conduite séparée ne doit être dirigée vers l'extérieur.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 21 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 10.5 Système d'échappement commun avec injection d'air de barrage<br />

3<br />

2<br />

1<br />

4<br />

Motor Motor<br />

1 Clapet de gaz d'échappement 1<br />

2 Clapet de gaz d'échappement 2<br />

3 Clapet d'air<br />

4 Collecteur des gaz d'échappement<br />

Sammelleitung<br />

Système de clapet avec purge intermédiaire<br />

Dans ce système aussi, des clapets d'obturation pouvant être ouverts ou fermés ensemble par le<br />

biais d'un servomoteur, sont montés dans la conduite de gaz d'échappement vers le tuyau de<br />

collecte commun. La conduite de purge est raccordée dans l'espace entre les deux clapets. Le gaz<br />

de fuite dans l'espace entre les clapets de gaz d'échappement est aspiré et conduit vers l'extérieur<br />

par une soufflerie d'aspiration avec clapets d'obturation montés en amont (voir (Fig.10.6).<br />

Si le moteur est arrêté, les deux clapets de gaz d'échappement (clapet 1 et 2) sont fermés et une<br />

légère sous-pression est maintenue en permanence grâce <strong>à</strong> la soufflerie d'aspiration, dans<br />

l'espace entre les clapets. Les gaz de fuite qui s'écoulent par les clapets sont amenés <strong>à</strong> l'extérieur<br />

par la soufflerie. Le gaz de fuite ne peut pénétrer dans le moteur <strong>à</strong> l'arrêt.<br />

Avant le démarrage d'un moteur, les deux clapets de gaz d'échappement sont ouverts, le clapet<br />

d'obturation 3 avant la soufflerie est fermé et la soufflerie d'aspiration est coupée. Le moteur doit<br />

démarrer contre la contre-pression qui agit sur la conduite de collecte des gaz d'échappement.<br />

Inconvénient : une conduite séparée doit être amenée vers l'extérieur, la section est toutefois<br />

petite par rapport <strong>à</strong> une conduite d'échappement comme dans la Fig. 10.4.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 22 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 10.6 Système d'échappement commun avec purge intermédiaire<br />

3<br />

2<br />

Motor Motor<br />

1 Clapet de gaz d'échappement 1<br />

2 Clapet de gaz d'échappement 2<br />

3 Clapet d'air<br />

4 Collecteur des gaz d'échappement<br />

1<br />

Sammelleitung<br />

10.2.6 Pose de conduites de gaz d'échappement<br />

1<br />

4<br />

La dilatation due <strong>à</strong> la chaleur est particulièrement élevée (env. 1-1,5 mm/m et 100°C) en raison<br />

des températures relativement élevées des gaz d'échappement.<br />

Pour éviter des tensions trop élevées dans les tuyaux de gaz, il faut prévoir aux emplacements<br />

adéquats des compensateurs qui contrebalancent la dilatation des tuyaux et composants due <strong>à</strong> la<br />

chaleur. Les appuis de la conduite d'échappement doivent être dimensionnés en fonction de la<br />

pose de la conduite, en guise de supports fixes ou mobiles. Ils ne doivent pas s'appuyer sur les<br />

turbocompresseurs ou sur le moteur. Le premier point fixe doit être prévu directement après le<br />

compensateur en sortie de turbo. Les composants montés dans le système d'échappement tels<br />

que les échangeurs thermiques, catalysateurs, silencieux, etc. doivent être particulièrement<br />

protégés contre les tensions dues <strong>à</strong> la dilatation des tuyaux en montant des compensateurs <strong>à</strong><br />

l'entrée et <strong>à</strong> la sortie. Les compensateurs d'échappement doivent être montés conformément aux<br />

directives du fabricant (le décalage axial et latéral admis doit être respecté). Le système<br />

d'échappement doit comporter une isolation intégrale en raison des températures de<br />

fonctionnement élevées.Une protection contre le contact est suffisante uniquement pour les<br />

tuyauteries posées <strong>à</strong> l'extérieur, pour les conduites d'échappement après l'échangeur thermique.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 23 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.7 Conseils de planification supplémentaires pour les échangeurs thermiques et les silencieux<br />

10.2.7.1 Œillets de levage<br />

Il est éventuellement judicieux de mettre en place des œillets de levage pour une meilleure<br />

manipulation lors de la mise en place.<br />

10.2.7.2 Bruit de la structure<br />

Pendant la fixation, il faut tenir compte du fait que les éventuels aspects acoustiques jouent un<br />

rôle. Il faut dans ce cas s'assurer que peu de bruit de la structure est transmis aux autres<br />

éléments. C'est la raison pour laquelle des amortisseurs sont montés dans les pieds ou les<br />

suspensions. Ceci s'applique aussi bien <strong>à</strong> la version debout qu'<strong>à</strong> la version suspendue. Les<br />

conduites et le bâti du catalysateur étant isolés pour des raisons de température, aucune isolation<br />

sonore de ces éléments n'est nécessaire dans la plupart des installations.<br />

10.2.7.3 Position<br />

Lors de la mise en place de bâtis de catalysateurs, d'échangeurs thermiques de gaz<br />

d'échappement et de silencieux, il faut éviter que les éléments soient basculés par-dessus les<br />

pieds.<br />

Cela occasionne immanquablement des dommages au bâti et aux éléments. Les pieds disponibles<br />

ne sont prévus que pour la charge de montage planifiée. Le client doit de ce fait indiquer la<br />

situation de montage des éléments au plus tard <strong>à</strong> la commande. Si les éléments ne sont pas<br />

vissés sur des fondations ou une structure métallique mais s'ils disposent d'un pied qui repose sur<br />

un palier lisse, il faut veiller lors du montage <strong>à</strong> ce qu'il y ait suffisamment de lubrifiant entre la<br />

plaque de glissement et la plaque du pied. Un contrôle occasionnel doit garantir que les plaques<br />

sont aussi suffisamment graissées pour une utilisation ultérieure.<br />

10.2.7.4 Nettoyage de l'échangeur technique des gaz d'échappement<br />

Lors de la mise en place de l'échangeur thermique d'échappement, il faut prévoir assez de place<br />

pour qu'il puisse être nettoyé.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 24 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


10.2.8 Cheminées d'échappement<br />

Il faut éviter les émissions non admises dues aux gaz d'échappement des <strong>moteurs</strong>, notamment <strong>à</strong><br />

proximité de zones d'habitation. Des cheminées permettent d'évacuer les gaz d'échappement <strong>à</strong> un<br />

point élevé dans l'atmosphère.<br />

Les cheminées d'échappement doivent être isolées pour éviter de passer en dessous du point de<br />

rosée dans les gaz d'échappement. La vitesse des gaz d'échappement dans la cheminée doit être<br />

comprise entre 15 et 20 m/s. Au-del<strong>à</strong> de 20 m/s, il y a un risque d'oscillations par résonance de la<br />

colonne de gaz. Une vitesse de sortie élevée donne une élévation dynamique de la cheminée et<br />

améliore la diffusion des gaz d'échappement mais augmente toutefois les bruits de courant.<br />

L'effet de traction de la cheminée, qui dépend de la hauteur de celle-ci, amoindrit la contrepression<br />

dans le système d'échappement. Le montage de capots déflecteurs en sortie de<br />

cheminée permet toutefois de compenser partiellement ou en intégralité l'effet de traction de la<br />

cheminée, si bien qu'il faut compter avec une contre-pression aussi dans la cheminée dans les cas<br />

défavorables.<br />

Les cheminées d'échappement doivent être équipées d'une purge d'eau permanente et les<br />

contamination dues aux intempéries (par ex. pluie, neige, etc.) doivent être exclues.<br />

Il faut prévoir une purge d'eau permanente <strong>à</strong> l'endroit le plus bas de chaque élément. L'élimination<br />

du condensat doit être clarifiée au cas par cas et si besoin canalisée par un dispositif de<br />

neutralisation.<br />

Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 25 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_10 - Système d'échappement.docx Page 26 / 26 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 11<br />

Système d'air comprimé<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

11. Système d'air comprimé ............................................................................................................. 3<br />

11.1 Composants du système d'air comprimé ...................................................................................... 5<br />

11.1.1 Compresseurs ............................................................................................................................... 5<br />

11.1.2 Réservoir d'air comprimé .............................................................................................................. 5<br />

11.1.3 Conduites d'air comprimé.............................................................................................................. 5<br />

11.2 Système d'air basse pression ....................................................................................................... 6<br />

11.3 Remarque de sécurité ................................................................................................................... 6<br />

11.4 Qualité de l'air comprimé............................................................................................................... 6<br />

Chapitre_11 - Système d'air comprimé.docx Page 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


11. Système d'air comprimé<br />

Certaines séries de <strong>moteurs</strong> sont démarrées avec de l'air comprimé. Le démarrage s'effectue <strong>à</strong> l'aide d'un<br />

démarreur <strong>à</strong> air comprimé par une couronne dentée du volant moteur. Le tableau 11.1 montre les systèmes<br />

de démarrage utilisés dans les séries.<br />

Tab. 11.1<br />

Type de moteur Démarreur <strong>à</strong> air<br />

comprimé<br />

par couronne<br />

dentée<br />

Démarreur électrique<br />

TCD /TCG 2016 <br />

TCG 2020(K) <br />

TCD /TCG 2020 <br />

TCG 2032 <br />

Chapitre_11 - Système d'air comprimé.docx Page 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


La Fig. 11.1 montre un système de démarrage <strong>à</strong> air pour un moteur avec démarreur <strong>à</strong> air comprimé.<br />

1 Compresseur<br />

2 Séparateur d'huile<br />

3 Manomètre<br />

4 Clapet anti-retour<br />

5 Réservoir d'air comprimé<br />

6 Séparateur de vapeur<br />

7 Vanne d'arrêt haute pression<br />

8 Filtre<br />

9 Détendeur<br />

10 Vanne de sécurité<br />

11 Vanne de démarrage<br />

12 Démarreur<br />

13 Vanne-pilote<br />

14 Pressostat / Compresseur ON/OFF<br />

15 Manocontacteur / Alarme Pression mini<br />

Chapitre_11 - Système d'air comprimé.docx Page 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Le compresseur (1) remplit le réservoir d'air comprimé (5), pourvu d'un séparateur de vapeur (6), par le biais<br />

du clapet anti-retour (4) et du séparateur d'huile (2). La pression de remplissage du réservoir peut être lue<br />

sur le manomètre (3). La vanne de démarrage (11) est alimentée en air comprimé par la vanne d'arrêt haute<br />

pression (7) et par le filtre (8). À l'ordre de démarrage, la vanne de démarrage est ouverte par la vanne pilote<br />

(13) et le démarreur (12) est rempli d'air comprimé. Le moteur démarre.<br />

11.1 Composants du système d'air comprimé<br />

11.1.1 Compresseurs<br />

Les compresseurs doivent être des compresseurs diesel ou électriques redondants munis des pièces<br />

nécessaires permettant un démarrage sans pression. La compression a lieu au moins sur deux niveaux avec<br />

refroidissement intermédiaire, la pression finale de compression est de 30 bars.<br />

Le dimensionnement doit correspondre au volume total du réservoir d'air comprimé raccordé.<br />

11.1.2 Réservoir d'air comprimé<br />

Les réservoirs d'air comprimé sont des réservoirs installés soit <strong>à</strong> la verticale soit <strong>à</strong> l'horizontale. Le volume<br />

du réservoir dépend des types et du nombre de <strong>moteurs</strong> connectés, ainsi que du nombre de démarrages<br />

requis, qui devraient être possibles sans devoir compléter les réservoirs d'air.<br />

L'eau contenue dans les réservoirs d'air comprimé doit être régulièrement éliminée. Les réservoirs verticaux<br />

doivent être purgés par la tête de vanne, les réservoirs horizontaux doivent être posés avec une inclinaison<br />

en direction du fond du réservoir pour qu'une bonne purge soit possible au fond de celui-ci. D'une manière<br />

générale, des purges automatiques sont recommandées. Celles-ci doivent toujours être disposées sous le<br />

réservoir, la conduite de purge entre le réservoir et la purge doit toujours être posée en pente.<br />

11.1.3 Conduites d'air comprimé<br />

Il faut monter un séparateur d'huile et d'eau, devant faire l'objet d'une maintenance régulière, dans la<br />

conduite de remplissage entre le compresseur et le réservoir d'air comprimé.<br />

La conduite de démarrage entre le réservoir d'air comprimé (tête de réservoir) et la vanne principale de<br />

démarrage du moteur doit être la plus courte possible et comporter le moins de coudes possible. Selon la<br />

pose des conduites, il faut prévoir une possibilité de purge automatique aux endroits les plus bas.<br />

Il est recommandé de monter un filtre et une vanne de purge dans la conduite de démarrage. En ce qui<br />

concerne le montage du filtre, il faut veiller <strong>à</strong> la position de montage (dépose du crible toujours par le bas) et<br />

au sens d'écoulement.<br />

Dans le cas d'une installation <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong>, une ligne circulaire peut augmenter la disponibilité de<br />

l'installation.<br />

Il faut impérativement éviter les restes de soudure et autre impuretés dans la conduite d'air comprimé.<br />

Chapitre_11 - Système d'air comprimé.docx Page 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


D'une manière générale, les conduites d'air de démarrage doivent être réalisées en tuyaux en acier inox<br />

(voir aussi Chapitre 20.2) !<br />

11.2 Système d'air basse pression<br />

Pour les <strong>moteurs</strong> de la série TCG 2032, les vannes d'arrêt pneumatiques du système de régulation de gaz<br />

doivent de façon standard être alimentées en air comprimé <strong>à</strong> max. 10 bars par un raccord au groupe de<br />

démarrage.<br />

11.3 Remarque de sécurité<br />

Pendant l'exécution de travaux sur le moteur, il faut fermer l'alimentation en air comprimé vers le moteur<br />

pour empêcher tout démarrage fortuit.<br />

11.4 Qualité de l'air comprimé<br />

L'air comprimé doit être exempt de poussières et d'huile. Les compresseurs et la filtration de l'air doivent être<br />

dimensionnée en conséquence.<br />

Chapitre_11 - Système d'air comprimé.docx Page 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 12<br />

Dispositifs de mesure, surveillance<br />

et limitation<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

12. Dispositifs de mesure, surveillance et limitation..................................................................... 3<br />

12.1 Surveillance selon DIN EN 12828 ................................................................................................. 3<br />

12.2 Surveillance selon TRD 604 .......................................................................................................... 3<br />

12.3 Mesure de température ................................................................................................................. 4<br />

12.3.1 Consigne de montage pour les sondes de température ............................................................... 4<br />

12.4 Surveillance de la pression différentielle ....................................................................................... 5<br />

12.5 Surveillance de lacontre pression des gaz d'échappement .......................................................... 5<br />

Chapitre_12 - Dispositifs de mesure, surveillance et limitation.docx Page 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


12. Dispositifs de mesure, surveillance et limitation<br />

Ils servent <strong>à</strong> la protection et <strong>à</strong> la régulation du module de Centrale de cogénération. Les exigences de<br />

sécurité technique liées aux générateurs de chaleur sont également satisfaites.<br />

Une déclaration de conformité et un marquage - CE se rapportant <strong>à</strong> la Directive basse tension 2006/95/CE<br />

ou <strong>à</strong> la directive sur la Compatibilité électromagnétique 2004/108/CE sont nécessaires pour les dispositifs de<br />

mesure, surveillance et limitation.<br />

La notice de fonctionnement et d'utilisation ainsi que la notice de maintenance du fabricant doivent être<br />

prises en compte lors du montage des dispositifs de mesure, surveillance et limitation.<br />

Il faut fondamentalement tenir compte des points suivants pendant le montage :<br />

• Température ambiante autorisée<br />

• Produit de fonctionnement autorisé<br />

• Température de produit autorisée<br />

• Pression de service autorisée<br />

• Position de montage autorisée<br />

• Vitesse de circulation autorisée<br />

• Profondeur de plongée minimale nécessaire<br />

• Choix des lignes d'après le Chapitre 17 (ligne de branchement de capteur blindée)<br />

12.1 Surveillance selon DIN EN 12828<br />

Pour la limitation de la température, de la pression, de la circulation et du manque d'eau, les appareils<br />

doivent satisfaire les exigences suivantes :<br />

• Surveillance de température et limiteur contrôlés selon DIN EN 14597 (limiteur avec<br />

verrouillage contre le réenclenchement)<br />

• Limiteur de pression avec pièces contrôlées selon VdTÜV Fiche « Pression 100/1 » avec<br />

verrouillage contre le réenclenchement<br />

• Limiteur de circulation avec pièces contrôlées selon VdTÜV Fiche « Circulation 100 »<br />

• Limiteur de niveau d'eau avec pièces contrôlées selon VdTÜV Fiche « Niveau d'eau 100/2 »<br />

12.2 Surveillance selon TRD 604<br />

Pour la limitation de la température, de la pression et du manque d'eau, il faut utiliser des appareils d'un type<br />

particulier.<br />

Le limiteur de circulation doit correspondre <strong>à</strong> VdTÜV Fiche « Circulation 100 »<br />

Chapitre_12 - Dispositifs de mesure, surveillance et limitation.docx Page 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


12.3 Mesure de température<br />

L'acquisition de température a lieu <strong>à</strong> l'aide de thermomètres <strong>à</strong> résistance dans les circuits d'eau et<br />

d'éléments thermiques dans les gaz d'échappement. Le changement de résistance ou de tension thermique<br />

dépendant de la température est converti en un signal unitaire normalisé 4 – 20 mA par un transmetteur<br />

dans la tête de la sonde.<br />

12.3.1 Consigne de montage pour les sondes de température<br />

Une acquisition rapide de changements dynamiques de température est la condition impérative pour une<br />

bonne régulation. La position de montage a un impact considérable sur les temps de réponse et les erreurs<br />

de mesure.<br />

La Fig. 12.1 montre des exemples corrects et incorrects pour le montage dans les tuyauteries. Les longueurs<br />

des plongeurs doivent être adaptées aux tuyauteries de sorte <strong>à</strong> ce que la pointe de capteur acquiert la<br />

température au cœur du flux. Le capteur doit être raccordé au plongeur par le biais d'un produit qui transfère<br />

la chaleur. Des huiles qui résistent <strong>à</strong> la température et des pâtes de conduction thermiques sont idéales <strong>à</strong><br />

cet effet. Il faut impérativement éviter les entrefers isolant entre plongeur et capteur.<br />

Fig. 12.1 <strong>Montage</strong> du capteur de température<br />

incorrect correct<br />

(capteur pas dans le cœur du flux) (capteur dans le cœur du flux)<br />

3<br />

1<br />

1 Capteur PT 100<br />

2<br />

2 Transmetteur 4-20 mA<br />

3 Plongeur avec entrefer<br />

4 Interstice rempli de produit de transfert de chaleur<br />

Chapitre_12 - Dispositifs de mesure, surveillance et limitation.docx Page 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

4<br />

1<br />

2


12.4 Surveillance de la pression différentielle<br />

Des commutateurs de pression différentielle sont utilisés pour la surveillance de la pression différentielle.<br />

12.5 Surveillance de lacontre pression des gaz d'échappement<br />

Un détecteur de pression de gaz de type particulier, conformément <strong>à</strong> VdTÜV Fiche « Pression 100/1 » est<br />

utilisé pour la surveillance de la contre pression des gaz d'échappement. La conduite de mesure doit être<br />

posée en montée vers le capteur.<br />

Chapitre_12 - Dispositifs de mesure, surveillance et limitation.docx Page 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_12 - Dispositifs de mesure, surveillance et limitation.docx Page 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 13<br />

Chapitre sans contenu<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

13. Ce chapitre n'a pas de contenu<br />

Chapitre_13 - Sans contenu.docx Page 2 / 2 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 14<br />

Installations de distribution électriques<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

14. Installations de distribution électriques ................................................................................... 3<br />

14.1 Système TEM pour <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz ............................................................................................... 3<br />

14.1.1 Système TEM-Evo ........................................................................................................................ 3<br />

14.1.2 Structure ........................................................................................................................................ 4<br />

14.1.3 Journal de service et historiques................................................................................................... 4<br />

14.1.4 Fonctions de diagnostic et de service ........................................................................................... 5<br />

14.1.5 Caractéristiques techniques .......................................................................................................... 5<br />

14.1.6 Consignes de montage pour le contrôleur E/S ............................................................................. 6<br />

14.2 Avantages pour l'utilisateur ........................................................................................................... 7<br />

14.3 Commande et alimentation des entraînements auxiliaires ........................................................... 7<br />

14.4 Unité de puissance ........................................................................................................................ 7<br />

14.5 Commande centralisée ................................................................................................................. 8<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


14. Installations de distribution électriques<br />

Outre les règles généralement reconnues de la technique, il faut notamment tenir compte des prescriptions<br />

suivantes lors de l'équipement et de la mise en place <strong>d'installations</strong> de distribution : 2006/95/CE, Directive<br />

CEM 2004/108/CE, VDE 0116, VDE 0660 Partie 500 et BGV A2. Lors des travaux sur des armoires de<br />

commande / électriques avec modules électriques, comme la manipulation de composants<br />

électrostatiquement sensibles (par ex. circuits imprimés), il faut respecter le message de service après-vente<br />

correspondant ainsi que les normes DIN EN 61340 – 5 – 1 et DIN EN 61340-5-2 qui y sont spécialement<br />

mentionnées. Les installations de distribution doivent être dimensionnées pour des températures ambiantes<br />

de 0°C <strong>à</strong> 40°C et une humidité relative de l'air de 5 % <strong>à</strong> 70 %. La température intérieure de l'armoire<br />

électrique ne doit pas excéder 45°C.<br />

En sont exclues les armoires murales des commandes TEM pour lesquelles la température intérieure peut<br />

grimper jusqu'<strong>à</strong> 50°C.<br />

Les pertes de chaleur des combinaisons d'appareils de commutation doivent au besoin être évacuées <strong>à</strong><br />

l'aide de ventilateurs commandés par thermostat, afin d'éviter que les températures internes admises ne<br />

soient dépassées. Pour des températures ambiantes plus élevées, il faut prévoir une climatisation du local<br />

de l'installation de distribution ou de l'armoire électrique. Un rayonnement direct du soleil sur les armoires<br />

électriques doit être évité par un emplacement approprié.<br />

14.1 Système TEM pour <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz<br />

Le système est la tête de l'ensemble du module de moteur <strong>à</strong> gaz, y compris la commande du moteur, la<br />

régulation de la surveillance du moteur <strong>à</strong> gaz ainsi que des options refroidissement de secours, régulation<br />

du circuit de chauffage et surveillance. Il sert d'interface d'utilisation et d'observation pour l'opérateur, régule<br />

et optimise la combustion du gaz dans les cylindres, commande et surveille le moteur/groupe générateur<br />

avec tous les dispositifs auxiliaires. Avec ses fonctions de surveillance, il protège le groupe des états limites<br />

non autorisés et garantit des durées de service élevées. Avec ses fonctions de régulation intégrées, il<br />

garantit des valeurs de moteur optimisées et reproductibles dans tous les états de service.<br />

L'historique <strong>à</strong> court et long terme intégrée enregistre les valeurs de mesures pertinentes dans une mémoire<br />

rémanente et rend les procédés transparents.<br />

14.1.1 Système TEM-Evo<br />

Le système TEM EVO comporte les fonctions décrites au chapitre 14.1, de façon modulaire.<br />

Un large éventail d'options permet en outre d'adapter le système <strong>à</strong> certaines applications (par ex. la<br />

régulation antidétonation (AKR), la ventilation de la salle des machines, la commande et la régulation des<br />

radiateurs de table dans le circuit de chauffage, circuit de moteur, circuit de refroidissement de secours et<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


circuit de refroidissement de mélange, ainsi que des valeurs de mesures, valeurs de comptage et circuits de<br />

régulation paramétrés, fonctionnement selon la valeur CH4, etc.). Il en résulte une utilisation simple, une<br />

sécurité de fonctionnement élevée et une rentabilité optimisée.<br />

14.1.2 Structure<br />

Le système TEM-EVO comprend 3 composants :<br />

• Armoire de groupe (AGS), complète avec câbles connectés au groupe ; comprend la<br />

commande du groupe et la chaîne de sécurité TÜV. La longueur de câbles entre le moteur <strong>à</strong><br />

gaz et l'armoire est de 8 m (15 m en option).<br />

• Contrôleur E/S <strong>à</strong> monter dans l'armoire de groupe auxiliaire (HAS, <strong>à</strong> maximum 250 m de<br />

l'armoire de groupe, câblage avec ligne de bus blindée, <strong>à</strong> trois brins)<br />

• Ordinateur de calcul (max 100 m de l'armoire de groupe, câblage avec ligne blindée, <strong>à</strong> trois<br />

brins), <strong>à</strong> monter dans l'armoire des entraînements auxiliaires ou dans le champ de<br />

commande externe.<br />

Cette structure minimise la dépense de câblage dans l'installation.<br />

L'armoire de groupe est montée <strong>à</strong> proximité immédiate du groupe. Combinés au câblage du moteur éprouvé<br />

en usine, les câbles contrôlés et connectés <strong>à</strong> l'armoire de distribution des groupes (connecteurs enfichables<br />

au niveau du groupe) garantissent une mise en service sans problème et une sécurité d'exploitation élevée.<br />

Les signaux concernant l'unité de puissance sont directement échangés <strong>à</strong> l'intérieur de l'armoire de<br />

distribution des groupes auxiliaires avec le système TEM EVO via le contrôleur E/S. La transmission de<br />

données <strong>à</strong> la commande du groupe a lieu via une connexion bus CAN protégée contre les défauts.<br />

L'ordinateur de contrôle peut être librement placé sur l'installation, au niveau de l'armoire de groupe<br />

auxiliaire, ou dans la salle de commande. La distance maximale depuis l'armoire TEM est de 100 m.<br />

14.1.3 Journal de service et historiques<br />

Le journal de service électronique du système remplace un journal tenu manuellement grâce <strong>à</strong> ses fonctions<br />

de consignation. Tous les messages d'exploitation et les opérations de commutation importantes, ainsi que<br />

toutes les modifications de paramétrage sont consignés avec un chronotimbre (date/heure).<br />

En tout, le système TEM EVO peut surveiller et distinguer plus de 600 événements différents. Cela permet<br />

une analyse rapide et détaillée du mode d'exploitation du groupe, ainsi que des fonctions auxiliaires<br />

commandées par le TEM EVO.<br />

La fonction historique enregistre jusqu'<strong>à</strong> 84 valeurs mesurées. Un maximum de 20 courbes de valeurs de<br />

mesure peut être représenté sur un même diagramme. L'utilisateur peut composer lui-même les courbes de<br />

valeurs de mesure.<br />

TEM EVO classe les historiques en trois niveaux de vitesse :<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


• Historique des cycles de travail : enregistrement des valeurs instantanées dans chaque<br />

cycle de fonctionnement (1 cycle de fonctionnement = 2 tours de vilebrequin)<br />

• Histoire de 6 minutes : enregistrement des valeurs momentanées <strong>à</strong> chaque seconde<br />

• Historique de 40 heures : enregistrement de valeurs mesurées <strong>à</strong> 6 min.<br />

14.1.4 Fonctions de diagnostic et de service<br />

En plus de l'historique et du journal de service, le système de base comporte des fonctions de diagnostic et<br />

de service qui fournissent de précieux services pour identifier <strong>à</strong> temps les anormalités et permet ainsi<br />

d'optimiser le fonctionnement de l'installation. Les défaillances peuvent être éliminées plus rapidement ; ces<br />

fonctions facilitent et accélèrent également considérablement la mise en service. Cela contribue de manière<br />

déterminante <strong>à</strong> la rentabilité générale du module de moteur <strong>à</strong> gaz.<br />

Les fonctions de service et de diagnostic suivantes sont disponibles :<br />

• Mode de test groupe auxiliaire<br />

• Régulateur de vitesse numérique<br />

• le système d'allumage électronique<br />

• Paramétrage<br />

• la vidange d'huile<br />

• Compteur électronique d'heures de service<br />

• la sélection de la langue et de l'imprimante<br />

• Configuration du système (versions logicielles, numéros de série, réglage des couleurs,<br />

économiseur d'écran, etc.)<br />

• Pour les options, autres fenêtres de diagnostic/service en partie disponibles pour les options<br />

(par ex. réglage antidétonation, fonctionnement bigaz, etc.)<br />

Comme toutes les autres fenêtres, les fenêtres de service et de diagnostic peuvent être transmises par<br />

modem analogique ou sans fil (option). Des opérations de télédiagnostic et de télémaintenance peuvent<br />

ainsi êtres exécutées avec un temps de réaction particulièrement court par le service après-vente de <strong>MWM</strong><br />

ou par les collaborateurs du personnel de réserve du client.<br />

14.1.5 Caractéristiques techniques<br />

• Armoire de groupe : dimensions standard : 1200x800x300 mm (hxlxp) ; indice de protection :<br />

IP 54, températures de fonctionnement : 5-50°C, introduction des câbles par le dessous<br />

• Contrôleur : dimensions : 114,5x112 mm (pxh) ; longueur en fonction du nombre d'options ;<br />

indice de protection : IP 20, températures de fonctionnement : 5-45°C<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


• Ordinateur de contrôle : dimensions : 311 x 483 x 101 mm (h x l x p) plaque avant incl. ;<br />

profondeur de montage 95 mm ; découpe de montage 282 x 454 mm (H x B) ; indice de<br />

protection côté façade : IP 65, températures de fonctionnement : 5-40°C<br />

14.1.6 Consignes de montage pour le contrôleur E/S<br />

Le contrôleur E/S doit être installé sur un profilé horizontal de 35 mm (EN 50022) dans une armoire. La<br />

position de montage des modules doit être <strong>à</strong> la verticale (Fig. 1) pour garantir une aération suffisante. La<br />

distance entre deux chemins de câbles doit être de 200 mm (au minimum 160 mm).<br />

Fig. 1 : contrôleur E/S<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


14.2 Avantages pour l'utilisateur<br />

Avec TEM EVO, l'utilisateur bénéficie des avantages suivants :<br />

• Structure compacte et intégration de nombreuses fonctions périphériques complémentaires<br />

telles que l'utilisation thermique, etc.<br />

• Rendement élevé du moteur grâce au fonctionnement régulé au point de fonctionnement<br />

optimal.<br />

• Valeurs d'émission des gaz d'échappement durablement basses.<br />

• Grande sécurité de l'installation grâce au contrôle automatique des plausibilités<br />

• Élimination rapide des dysfonctionnements par affichage des valeurs mesurées,<br />

avertissements et messages d'erreur.<br />

• Service rapide <strong>à</strong> prix avantageux grâce aux possibilités étendues de diagnostic, <strong>à</strong> l'aide de<br />

l'historique <strong>à</strong> court et long terme.<br />

• Utilisation <strong>à</strong> distance efficace et télédiagnostic par le poste central d'autres ordinateurs<br />

externes, par modem téléphonique ou sans fil (option).<br />

• Autres possibilités de télédiagnostic par modem téléphonique, par le biais du service<br />

(option).<br />

14.3 Commande et alimentation des entraînements auxiliaires<br />

Outre le système TEM, une installation typique comporte pour chaque groupe une zone pour des<br />

entraînements auxiliaires, la synchronisation et la protection du générateur ainsi que les chargeurs<br />

correspondants.<br />

On entend par entraînements auxiliaires toutes les sorties de puissance pour les pompes, vannes de<br />

régulation, clapets, ventilateurs, etc.<br />

La synchronisation garantit une mise en circuit synchrone vers le secteur grâce <strong>à</strong> un réglage fin. Un réglage<br />

de la vitesse de rotation du moteur par rapport <strong>à</strong> la fréquence du secteur, de la tension et de la position de<br />

phase.<br />

On entend par protection du générateur tous les dispositifs de surveillance nécessaires et recommandés<br />

pour le générateur conformément <strong>à</strong> ISO 8528 - 4.<br />

Les chargeurs chargent la batterie en mode normal conformément aux courbes caractéristiques de tension<br />

constante/courant constant.<br />

14.4 Unité de puissance<br />

Le commutateur de puissance du générateur et les convertisseurs correspondants pour la protection du<br />

générateur se trouvent dans l'unité de puissance. Les convertisseurs de mesures pour le courant et la<br />

tension y sont de même disposés.<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Pour les petites installations, il est possible de mettre l'unité de puissance et la zone des entraînements<br />

auxiliaires dans une armoire.<br />

Dans les installations plus grandes ou les installations moyenne tension, la mise en place des unités de<br />

puissance a lieu dans un local séparé pour l'installation de distribution.<br />

14.5 Commande centralisée<br />

La commande centralisée prend en charge toutes les fonctions supérieures de commande et de surveillance<br />

dont il faut tenir compte dans une installation <strong>à</strong> plusieurs <strong>moteurs</strong>.<br />

Fonctions de la commande centralisée pour chaque groupe :<br />

• Sélection et désélection<br />

• Spécification de puissance des groupes<br />

• Spécification du mode de service<br />

• Fonctionnement parallèle réseau, îlotage, courant de secours<br />

Autres fonctions possibles de la commande centralisée :<br />

• Commande des différents modes de services<br />

• Sélection du type de gaz<br />

• Surveillance panne secteur<br />

• Commande et surveillance de l'alimentation en huile de lubrification et de l'élimination de<br />

l'huile usagée (réservoir journalier d'huile ; réservoir d'huile usagée)<br />

• Commande et alimentation des pompes centralisées<br />

• Commande et alimentation des dispositifs centralisés de refroidissement de secours<br />

• Surveillance et commande d'un accumulateur de chaleur<br />

• Mode de service dépendant du niveau du réservoir de gaz<br />

• Commande et alimentation de l'installation de ventilation<br />

• Commande et alimentation de l'installation de détection de gaz<br />

• Commande et alimentation de dispositifs de protection contre les incendies, etc.<br />

Il faut en outre prévoir un niveau d'utilisation manuelle qui rend possible une utilisation locale de l'installation<br />

en cas de défaillance du système de commande du processus.<br />

Chapitre_14 - Installations de distribution électriques.docx Page 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 15<br />

Service îlotage<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

15. Service îlotage avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz .......................................................................................... 3<br />

15.1 Description générale du service îlotage ........................................................................................ 3<br />

15.2 Service îlotage après commutation depuis le service parallèle réseau ........................................ 4<br />

15.3 Service îlotage sans réseau public ............................................................................................... 6<br />

15.4 Mode courant de secours selon DIN VDE 0100-710 / DIN VDE 0100-560 /<br />

DIN EN 50172/ DIN VDE 0100-718 .............................................................................................. 8<br />

15.5 Distribution de charge active en service îlotage ........................................................................... 8<br />

15.6 Démarrage de gros consommateurs ............................................................................................ 8<br />

15.7 Démarrage <strong>à</strong> froid ......................................................................................................................... 9<br />

15.8 Système de mise <strong>à</strong> la terre ........................................................................................................... 9<br />

15.9 Émissions ...................................................................................................................................... 9<br />

15.10 Résumé ....................................................................................................................................... 10<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 2 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


15. Service îlotage avec <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz<br />

15.1 Description générale du service îlotage<br />

Les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz peuvent fonctionner dans différents modes électriques. En règle générale, les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong><br />

gaz tournent parallèlement au réseau public. Le réseau public est considéré comme un grand système avec<br />

une inertie importante, pour lequel des mises en ligne ou des coupures de charge de consommateurs<br />

individuels n'occasionnent aucune variation de tension et de fréquence. Les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz ont été conçus et<br />

dimensionnés pour un service parallèle réseau avec rendement élevé. Dans certains cas spéciaux, le client<br />

n'a toutefois pas de réseau public ou pas de réseau public continu <strong>à</strong> disposition. C'est la raison pour laquelle<br />

le service îlotage est proposé en option.<br />

En service îlotage, la régulation de puissance du groupe <strong>à</strong> gaz par le système TEM est impossible. Le<br />

régulateur de puissance est désactivé et la régulation de la vitesse de rotation maintient une fréquence<br />

constante. En service îlotage, le système TEM ne peut pas influencer lui-même la charge du groupe. C'est la<br />

raison pour laquelle les conditions aux limites telles que la température d'entrée d'air et l'entrée de l'eau de<br />

refroidissement doivent être respectées. La mise en ligne de charge sur chaque groupe <strong>à</strong> gaz ainsi que le<br />

rejet de charge, notamment pour les groupes <strong>à</strong> gaz très turbocompressés (TCG 2016 C, TCG 2020,<br />

TCG 2032), doivent être régulés par un système de gestion de charge côté client. Pour ce cas, des niveaux<br />

de charge maximum admis ont été définis pour chaque groupe <strong>à</strong> gaz (voir aussi Chapitre 16, Commutations<br />

de charge).<br />

Pour le service îlotage avec groupes <strong>à</strong> gaz, l'ensemble du concept de l'installation doit faire l'objet d'un projet<br />

détaillé dès le début de la planification. C'est la raison pour laquelle le diagramme single line et la<br />

connaissance des consommateurs du client (puissance de démarrage réelle et propriété de démarrage) sont<br />

nécessaires, spécialement pour les gros consommateurs tels que les pompes et grands ventilateurs, afin de<br />

pouvoir atteindre un bon statut de projet. Une autre mesure importante est l'analyse du concept de mise <strong>à</strong> la<br />

terre de l'ensemble de l'installation. Une assistance pendant la planification est proposée au client, en vue<br />

d'élaborer un concept intégré efficace.<br />

Il y a deux possibilités de service îlotage :<br />

• Service îlotage après commutation depuis le service parallèle réseau<br />

• Service îlotage sans réseau public<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 3 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


15.2 Service îlotage après commutation depuis le service parallèle réseau<br />

En mode normal, les agrégats <strong>à</strong> gaz fonctionnent parallèlement au réseau public. Les groupes sont régulés<br />

par le régulateur de puissance de la commande TEM. Le réseau public détermine la fréquence et la tension<br />

des groupes.<br />

Le disjoncteur réseau est ouvert immédiatement en cas de panne de réseau. Les agrégats <strong>à</strong> gaz alimentent<br />

les consommateurs de l'installation du client sans interruption.<br />

Le diagramme single-line (Fig. 15.1) montre une structure typique d'alimentation de courant de secours.<br />

L'alimentation des entraînements auxiliaires des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz est assurée par un transformateur<br />

d'entraînement auxiliaire.<br />

En cas d'erreur réseau, le disjoncteur réseau est ouvert et le groupe <strong>à</strong> gaz prend en charge l'alimentation<br />

des consommateurs de l'installation. Normalement, passer du service parallèle réseau au service îlotage<br />

occasionne un changement de charge rapide. Si ce changement de charge dépasse les niveaux de charges<br />

pertinents, le turbocompresseur du moteur <strong>à</strong> gaz commence <strong>à</strong> pomper et dans un cas extrême, le moteur <strong>à</strong><br />

gaz est coupé. Il s'ensuit une panne de courant totale pour l'ensemble du système.<br />

Pour contourner ce problème, différentes solutions adaptées aux exigences de l'ensemble de l'installation<br />

sont propsoées pendant la phase de projet. Il est important pour élaborer un concept adéquat d'analyser le<br />

comportement des <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz avec les consommateurs.<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 4 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 15.1 Service îlotage après un changement depuis le service parallèle réseau<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 5 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


15.3 Service îlotage sans réseau public<br />

Pendant un service îlotage, il faut analyser la procédure de démarrage, la commutation de charge ainsi que<br />

le rejet de charge. Dans certaines applications, un diesel de courant de secours ou une alimentation sans<br />

coupure des entraînements auxiliaires est nécessaire pour la prélubrification et le refroidissement (voir aussi<br />

15.7 Démarrage autonome).<br />

Le diagramme single-line (Fig. 15.2) montre une structure typique pour le service îlotage. Un diesel de<br />

courant de secours, démarré en premier pour alimenter les entraînements auxiliaires, est raccordé <strong>à</strong> la<br />

répartition 400 V. L'agrégat <strong>à</strong> gaz qui alimente les consommateurs côté client et les entraînements<br />

auxiliaires par le biais d'un transformateur, démarre ensuite. Le groupe diesel est ensuite coupé.<br />

Si l'opérateur souhaite arrêter toute l'installation, tous les groupes <strong>à</strong> gaz <strong>à</strong> l'exception d'un sont<br />

désélectionnés les uns après les autres et les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz coupés sont refroidis. Le groupe diesel est<br />

alors démarré et synchronisé sur la barre bus des entraînements auxiliaires. Le commutateur du<br />

transformateur des entraînements auxiliaires peut désormais être ouvert. Le dernier agrégat <strong>à</strong> gaz est alors<br />

stoppé et aussi refroidi. Il est très important que la chaleur dans le turbocompresseur soit évacuée après<br />

arrêt du groupe <strong>à</strong> gaz, afin de le protéger contre la surchauffe. Une fois la période de refroidissement<br />

écoulée, le système TEM arrêtera les entraînements auxiliaires des groupes et le groupe diesel peut<br />

également être coupé.<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 6 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig 15.2 Service îlotage sans réseau public<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 7 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


15.4 Mode courant de secours selon DIN VDE 0100-710 / DIN VDE 0100-560 / DIN EN 50172/ DIN<br />

VDE 0100-718<br />

Pour certaines applications spéciales, il est nécessaire d'alimenter les consommateurs importants sous<br />

15 secondes en cas d'urgence. Pour réaliser ce mode de secours, il faut formellement clarifier le<br />

fonctionnement et les consommateurs pendant la phase de projet. La puissance disponible après<br />

15 secondes correspond au premier niveau de charge conformément au tableau de charge (voir aussi<br />

Chapitre 16). Pour garantir le démarrage du moteur <strong>à</strong> gaz, il doit pouvoir être démarré en autonome. Seules<br />

les installations <strong>à</strong> un moteur des séries TCG 2016 C, TCG 2020 V12 et TCG 2020 V16 satisfont cette<br />

condition. Le TCG 2020 V20 ne convient pas au mode courant de secours car la durée de démarrage est<br />

trop longue.<br />

En service îlotage avec plus d'un groupe <strong>à</strong> gaz, le premier groupe fournira le courant de secours. Les autres<br />

groupes <strong>à</strong> gaz sont démarrés une fois l'alimentation en courant du premier groupe stable. L'alimentation des<br />

entraînements auxiliaires des groupes <strong>à</strong> gaz suivants est assurée par le premier groupe. Les groupes<br />

suivants sont synchronisés avec le premier groupe. Dans certains cas spéciaux, il est possible de démarrer<br />

plus d'un groupe <strong>à</strong> gaz afin de mettre <strong>à</strong> disposition une puissance plus élevée pour le courant de secours. La<br />

puissance disponible pour le courant de secours est obtenue <strong>à</strong> partir du premier niveau de puissance<br />

multiplié par le nombre de groupes qui fonctionnent. Il s'agit d'une application très spéciale des groupes <strong>à</strong><br />

gaz qui doit faire l'objet d'un projet détaillé.<br />

15.5 Distribution de charge active en service îlotage<br />

Si plus d'un groupe <strong>à</strong> gaz doit fonctionner en parallèle, en service îlotage, la charge doit être répartie entre<br />

les groupes. Pour cela, une compensation de charge active a été intégrée dans la commande maître. La<br />

commande met <strong>à</strong> disposition les caractéristiques suivantes : régulation de fréquence commune pour tous les<br />

groupes synchronisés et signaux de commandes optimisés pour une augmentation et un abaissement de<br />

puissance par groupe, afin d'éviter les variations de charge entre les groupes.<br />

15.6 Démarrage de gros consommateurs<br />

Quelques consommateurs tels que les pompes ou ventilateurs ont une puissance de démarrage effective qui<br />

correspond <strong>à</strong> plusieurs fois la puissance nominale. En cas de puissance de démarrage effective élevée, il<br />

est nécessaire de mettre en œuvre des processus de démarrages spéciaux, par exemple un démarrage<br />

étoile/triangle ou un démarrage doux. Pour les consommateurs qui ont un couple de démarrage élevé, il est<br />

parfois nécessaire d'utiliser des bancs de charge pour les démarrer. C'est la raison pour laquelle il est<br />

nécessaire de contrôler les consommateurs de l'installation du client et de déterminer la mise en ligne ou la<br />

coupure de charge pendant la phase de projet.<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 8 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


15.7 Démarrage <strong>à</strong> froid<br />

Si un agrégat au gaz est « démarré en autonome », il démarre sans alimentation par les entraînements<br />

auxiliaires pour la pré-lubrification et les pompes d'eau de refroidissement. L'agrégat au gaz démarre<br />

directement après que le contact de démarrage a été fermé dans le TEM. Les pompes d'eau de<br />

refroidissement démarrent dès que l'alimentation par les entraînements auxiliaires est disponible. On<br />

renonce en outre <strong>à</strong> un contrôle d'étanchéité préalable de la course de régulation de gaz.<br />

Le démarrage autonome est une fonction de secours des agrégats au gaz et ne doit être utilisée que dans<br />

les cas d'urgence. En raison de l'usure importante du moteur <strong>à</strong> gaz, cette fonction ne doit pas être utilisée<br />

plus de trois fois dans l'année.<br />

Les <strong>moteurs</strong> <strong>à</strong> gaz suivants peuvent démarrer en autonome :<br />

• TCG 2016 V08 C / V12 C / V16 C<br />

• TCG 2020 V12 / V16 / V20<br />

• TCG 2020 V12K / V16K<br />

Le démarrage autonome est une fonction purement destinée au service îlotage et est impossible en service<br />

parallèle et réseau.<br />

Le TCG 2032 V12/V16 ne peut pas démarrer en autonome. Cette série devant être prélubrifiée avant le<br />

démarrage, une alimentation est nécessaire pour les entraînements auxiliaires, par ex. par un diesel de<br />

courant de secours ou une alimentation sans coupures.<br />

15.8 Système de mise <strong>à</strong> la terre<br />

Le système de mise <strong>à</strong> la terre doit être pris en compte assez tôt pendant le dimensionnement de<br />

l'installation, c'est-<strong>à</strong>-dire qu'il faut faire une analyse conformément au diagramme single line côté client de<br />

toute l'installation. De par la complexité de certaines installations, le concept de mise <strong>à</strong> la terre doit être<br />

adapté aux exigences individuelles. Le fabricant du groupe propose <strong>à</strong> son client une collaboration pendant la<br />

planification, en vue de développer un concept complet efficace.<br />

15.9 Émissions<br />

Pendant le service îlotage, le système TEM régule automatiquement les émissions de gaz d'échappement.<br />

La valeur typique est de 500 mg NOx/Nm 3 (par rapport <strong>à</strong> 5% O2, sec) ou plus et peut être paramétrée par la<br />

personne en charge de la mise en service. La concentration plus élevée du mélange gaz de combustion / air<br />

a pour effet une meilleure tenue au changement de charge du moteur <strong>à</strong> gaz mais a toutefois pour<br />

conséquence une valeur NOx plus élevée. Si la valeur d'émission doit être inférieure <strong>à</strong> 500 mg/Nm 3 en<br />

service îlotage, le mélange gaz de combustion / air doit être réglé pour être pauvre. Le tableau des niveaux<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 9 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


de charge doit être adapté en conséquence (Chapitre 21). La hauteur du niveau doit être réduite avec pour<br />

résultat une augmentation du nombre de niveaux entre la marche <strong>à</strong> vide et la pleine charge.<br />

15.10 Résumé<br />

Pour dimensionner un service îlotage sans dysfonctionnements, il est important d'analyser toute l'installation<br />

et les exigences du client pendant la phase de projet. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire de<br />

contrôler les documents suivants du client, conformément aux exigences liées au moteur <strong>à</strong> gaz (par ex.<br />

niveaux de charge) :<br />

• Diagramme single line de toute l'installation<br />

• Puissance de démarrage effective et conditions de démarrage de gros consommateurs<br />

• Mode d'utilisation de l'installation<br />

Chapitre_15 - Service îlotage.docx Page 10 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 16<br />

Commutations de charge<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

16. Niveaux de charge 3<br />

16.1 Conditions pour la commutation de charge .................................................................................. 3<br />

16.2 Grandeurs influentes pour les niveaux de charge ........................................................................ 3<br />

16.3 Niveaux de charge sous forme de tableaux .................................................................................. 4<br />

16.4 Niveaux de charge sous forme de diagramme ............................................................................. 4<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


16. Niveaux de charge<br />

Les possibilités d'absorption et de rejet de charge pour différents types de <strong>moteurs</strong> <strong>MWM</strong> sont représentés<br />

dans les tableaux et diagrammes suivants. La possibilité d'absorption de charge dépend du type du moteur<br />

et de la charge efficace du moteur.<br />

16.1 Conditions pour la commutation de charge<br />

Les niveaux de charge mentionnés dans des tableaux et diagrammes pour chaque série de <strong>moteurs</strong><br />

s'appliquent généralement aux conditions suivantes :<br />

• Émission de gaz d'échappement 500 mg NOx (stationnaire)<br />

• Fonctionnement au gaz naturel<br />

• Moteur <strong>à</strong> température de fonctionnement<br />

• Conditions ISO<br />

• Conduite du régulateur de pression zéro de la course de régulation de gaz jusqu'<strong>à</strong> la vanne<br />

de mélange max. 1,5 m de long<br />

• Pression de gaz minimale avant la course de régulation de pression zéro 100 mbar (<strong>à</strong><br />

respecter lors du dimensionnement de l'installation)<br />

Les niveaux de charge changent en cas de conditions divergentes.<br />

Lors de la mise en circuit d'entraînements électriques (pompes, compresseurs), il faut tenir compte de la<br />

puissance de commutation en plus de la puissance nominale.<br />

16.2 Grandeurs influentes pour les niveaux de charge<br />

Les paramètres de fonctionnement suivants ont une influence sur la hauteur des niveaux de charges.<br />

• Filtres <strong>à</strong> air, propres/encrassés<br />

• Contre-pression accrue des gaz d'échappement<br />

• Valeur calorifique du combustible<br />

• État d'usure du moteur<br />

• Hauteur d'installation<br />

• Température d'aspiration<br />

• Exigences d'émissions NOx<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


16.3 Niveaux de charge sous forme de tableaux<br />

La première colonne du tableau montre comment le moteur peut être chargé par niveau depuis l'état non<br />

chargé jusqu'<strong>à</strong> une charge <strong>à</strong> 100 %. La deuxième colonne montre la durée de régulation nécessaire entre<br />

chaque niveau de charge. Les durées de régulation indiquées correspondent aux exigences de DIN ISO<br />

8528 Partie 5. La troisième colonne montre la chute de vitesse de rotation. Les niveaux de charges indiqués<br />

doivent être pris en compte de la même façon quand le moteur est déchargé.<br />

D'une manière générale, le rejet d'une charge quelconque <strong>à</strong> 0 % est permis.<br />

Exemple : le type de moteur TCG 2016 C peut être chargé <strong>à</strong> 23 % au premier niveau de charge. Au second,<br />

il s'agit de 20 % et au troisième de 15 %. Au dernier niveau il s'agit de 14 % (de 86 % de charge <strong>à</strong> 100 % de<br />

charge). Le moteur a besoin de 15 secondes pour se régler entre les niveaux de charge.<br />

16.4 Niveaux de charge sous forme de diagramme<br />

L'absorption de charge admise des <strong>moteurs</strong> est représentée dans les diagrammes. L'abcisse correspond <strong>à</strong><br />

la charge actuelle des <strong>moteurs</strong> et l'ordonnée <strong>à</strong> la commutation de charge possible par rapport <strong>à</strong> la charge<br />

actuelle. Reprenons <strong>à</strong> nouveau l'exemple mentionné ci-dessus (TCG 2016 C). Le diagramme montre une<br />

courbe descendante dans la plage de charge de moteur comprise entre 0 % et 43 %. Dans cette plage de<br />

charge, la commutation de charge possible diminue de 23 % <strong>à</strong> 15 % quand la puissance du moteur<br />

augmente. Dans la plage de charge de 43 % <strong>à</strong> 58 %, la commutation de charge possible est de 15 %. Audel<strong>à</strong><br />

de 58 % et jusqu'<strong>à</strong> 73 %, la commutation de charge possible continue de diminuer. Une fois la charge<br />

de 100 % atteinte, plus aucune autre commutation de charge n'est possible.<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Niveau de charge pour le TCG 2016 C<br />

Conditions Moment d'inertie du générateur<br />

Température d'aspiration<br />

de l'air<br />

Température d'entrée<br />

refroidissement<br />

LS [%]<br />

PN [%] t f,in [s] n [%]<br />

0 - 23 15 10<br />

23 - 43 15 10<br />

43 - 58 15 10<br />

58 - 73 15 10<br />

73 - 86 15 10<br />

86 - 100 15 10<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

30°C TCG 2016 V08 ≥ 13,1 kgm2<br />

Gaz naturel 40°C TCG 2016 V12 ≥ 19,9 kgm2<br />

Biogaz 40°C TCG 2016 V16 ≥ 26,0 kgm2<br />

TCG 2016 C<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

P N [%]<br />

PN Charge actuelle tf,in Durée de régulation<br />

LS Niveau de charge n Chute de vitesse de rotation<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Niveaux de charge TCG 2020<br />

Conditions Moment d'inertie du générateur<br />

Température d'aspiration<br />

de l'air<br />

Température d'entrée<br />

refroidissement<br />

LS [%]<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

30°C TCG 2020 V12 ≥ 44,6 kgm2<br />

Gaz naturel 40°C TCG 2020 V16 ≥ 57,0 kgm2<br />

Biogaz 50°C TCG 2020 V20 ≥ 95,0 kgm2<br />

PN [%] t f,in [s] n [%]<br />

PN [%] t f,in [s] n [%]<br />

0 - 20 15 11 55 - 60 15 7<br />

20 - 30 15 10 60 - 65 15 7<br />

30 - 40 15 9 65 - 70 12 7<br />

40 - 45 15 9 70 - 80 12 7<br />

45 - 50 15 8 80 - 90 12 7<br />

50 - 55 15 7 90 - 100 12 7<br />

TCG 2020<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

P N [%]<br />

PN Charge actuelle tf,in Durée de régulation<br />

LS Niveau de charge n Chute de vitesse de rotation<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Niveaux de charge pour le TCG 2020 K<br />

Conditions Moment d'inertie du générateur<br />

Température d'aspiration<br />

de l'air<br />

30°C TCG 2020 V12K ≥ 44,6 kgm2<br />

Température d'entrée<br />

refroidissement<br />

Gaz naturel 40°C TCG 2020 V16K ≥ 57,0 kgm2<br />

PN [%] t f,in [s] n [%]<br />

0 -27 15 10<br />

27 - 45 15 9<br />

45 - 60 15 8<br />

60 - 70 15 8<br />

70 - 80 15 5<br />

80 - 90 15 4<br />

90 - 100 15 4<br />

LS [%]<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

TCG 2020 K<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

P A [%]<br />

PN Charge actuelle tf,in Durée de régulation<br />

LS Niveau de charge n Chute de vitesse de rotation<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Niveaux de charge TCG 2032<br />

Conditions Moment d'inertie du générateur<br />

Température d'aspiration<br />

de l'air<br />

25°C TCG 2032 V12 ≥ 550 kgm2<br />

Température d'entrée<br />

refroidissement<br />

Gaz naturel 40°C TCG 2032 V16 ≥ 710 kgm2<br />

LS [%]<br />

PN [%] t f,in [s] n [%]<br />

0 -16 10 8<br />

16 - 29 10 8<br />

29 - 39 10 8<br />

39 - 48 10 8<br />

48- 59 10 8<br />

59 - 71 10 8<br />

71 - 82 10 8<br />

82 - 91 10 8<br />

91 - 100 10 8<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

TCG 2032<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

P N [%]<br />

PN Charge actuelle tf,in Durée de régulation<br />

LS Niveau de charge n Chute de vitesse de rotation<br />

Chapitre_16 - Commutations de charge.docx Page 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 17<br />

Câblage<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

17. Câblage 3<br />

17.1 Exigences de sécurité pour une utilisation conforme <strong>à</strong> la sécurité de câbles et lignes 7<br />

17.1.1 Exigences fondamentales 7<br />

17.1.2 Exigences générales 7<br />

17.1.3 Capacité de charge en fonctionnement non perturbé 7<br />

17.1.4 Mode de service 8<br />

17.1.5 Conditions environnantes 8<br />

17.1.6 Conditions et exigences en cas de pose fixe 8<br />

17.1.7 Exigences liées aux lignes flexibles 9<br />

17.2 Conditions limites pour une utilisation conforme <strong>à</strong> la sécurité de câbles et lignes 9<br />

17.2.1 Conditions d'exploitation 9<br />

17.2.2 Tension 10<br />

17.2.3 Capacité de charge du courant 10<br />

17.2.4 Influences thermiques 11<br />

17.2.5 Influences mécaniques 11<br />

17.2.5.1 Effort traction 11<br />

17.2.5.2 Effort de cintrage 11<br />

17.2.5.3 Effort de compression 12<br />

17.2.5.4 Effort de torsion 12<br />

17.2.6 Types de locaux 12<br />

17.2.7 Types d'applications et efforts 12<br />

17.2.8 Classement de l'effort 13<br />

17.2.8.1 Applications dans des locaux intérieurs 13<br />

17.2.8.2 Utilisation permanente <strong>à</strong> l'extérieur 13<br />

17.3 Mesures pour garantir <strong>à</strong> la CEM 13<br />

17.3.1 Consignes CEM pour l'utilisation de convertisseurs de fréquence 14<br />

17.3.2 Goulottes de câbles 14<br />

17.3.3 Connecteurs câbles vissés 14<br />

17.4 Exemple pour la pose de câbles 15<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 2 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17. Câblage<br />

Le câblage d'une centrale de cogénération est composé de câbles de puissance, lignes d'alimentation pour<br />

les entraînements auxiliaires, câbles de commande et lignes de signal. Les câbles de puissance, lignes<br />

d'alimentation pour les entraînements auxiliaires, câbles de commandes et lignes de signal doivent être<br />

posés séparément.<br />

Il faut utiliser des lignes de commande flexibles, résistantes <strong>à</strong> l'huile et <strong>à</strong> brins fins (par ex. H05VV5-F). Les<br />

lignes de transmission de signal doivent en outre être blindées (blindage en treillis de cuivre étamé, avec<br />

couverture d'au moins 85 %, comme par ex. H05VVC4V5-K, pas de feuilles d'aluminium).<br />

Pour les lignes d'alimentation des entraînements auxiliaires, il faut utiliser des lignes de raccordement au<br />

moteur flexibles, résistantes <strong>à</strong> l'huile et <strong>à</strong> brins fins (par ex. H05VV5-F).<br />

Les câbles devant être posés <strong>à</strong> l'extérieur doivent être prévus <strong>à</strong> cet effet (résistants aux intempéries et aux<br />

UV, par ex. ÖLFLEX ROBUST 215C).<br />

Les lignes d'alimentation pour les entraînements <strong>à</strong> fréquence régulée doivent en outre être blindées (par ex.<br />

TOPFLEX EMV-UV-2YSLCYK-J). Pour les entraînements <strong>à</strong> fréquence régulée, la longueur de ligne ne doit<br />

au total pas excéder 100 m.<br />

Pour les câbles de puissance pour générateur, il faut utiliser des câbles pour courant fort (<strong>à</strong> partir de<br />

25 mm²) en cuivre (par ex.NYY, N2XSY). Les câbles en aluminium ne conviennent pas en raison de leur<br />

flexibilité réduite. Pour les emplacements exigus tels que les conteneurs, il faut utiliser des câbles pour<br />

courant fort <strong>à</strong> brins fins (par ex. H07RN-F). Les câbles de puissance <strong>à</strong> un brin dans le système <strong>à</strong> courant<br />

triphasé doivent être posés conformément aux Figures 17.1a et 17.1b. Les câbles qui arrivent au générateur<br />

doivent être fixés en dessous ou au-dessus de la hauteur du bornier et <strong>à</strong> une distance suffisante de la ligne<br />

médiane du générateur afin d'éviter un faible rayon au point d'entrée dans la paroi du bornier et de permettre<br />

un mouvement de l'agrégat sur ses amortisseurs de vibrations, sans qu'une contrainte mécanique excessive<br />

ne soit transmise au câble.<br />

Il faut prévoir en guise de protection contre les surcharges et les courts-circuits des disjoncteurs selon DIN<br />

VDE 0641 ou DIN EN 60898 pour les lignes et selon DIN EN 60947-2 / IEC 947-4 pour les <strong>moteurs</strong>. Il faut<br />

toujours appliquer la norme DIN VDE 0100 en vigueur comme base pour le dimensionnement des câbles.<br />

Les câbles doivent passer par des canaux d'installation ou des systèmes de support de câbles<br />

correspondants. Ils doivent être posés de sorte <strong>à</strong> exclure toute atteinte <strong>à</strong> leur gaine. Il faut y veiller<br />

particulièrement si les câbles passent par un système de support de câbles. Cela signifie qu'il faut prévoir<br />

une protection suffisante des arêtes. D'une manière générale, les câbles doivent être fixés/maintenus de<br />

sorte <strong>à</strong> exclure tout effort de traction des bornes (décharge de traction).<br />

Lors de la pose des câbles, il faut tenir compte des mesures pour garantir la compatibilité électromagnétique<br />

(voire Chapitre 17.3).<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 3 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Il faut utiliser des connecteurs câbles vissés avec décharge de traction intégrée. Il faut choisir la taille en<br />

fonction du diamètre des câbles.<br />

Fig. 17.1a :<br />

Câbles <strong>à</strong> un brin dans le système <strong>à</strong> courant triphasé, posés les uns <strong>à</strong> côté des autres avec intervalle égal au<br />

diamètre du câble (pose <strong>à</strong> l'air)<br />

Fig. 17.1b :<br />

Câbles <strong>à</strong> un brin dans le système <strong>à</strong> courant triphasé, posés en triangle (pose <strong>à</strong> l'air)<br />

Les points suivants doivent être pris en compte lors du choix et de la pose de lignes :<br />

• Éviter les possibles influences mécaniques ou électriques entre circuits électriques voisins.<br />

• Transmission de chaleur des lignes ou influences chimiques/physiques des matériaux des<br />

lignes aux matériaux voisins tels que matériaux de construction ou de décoration, tuyaux<br />

d'isolation, moyens de fixation.<br />

• Il faut aussi tenir compte de l'influence de la chaleur du courant sur les matériaux des<br />

conducteurs, connexions et branchements.<br />

Un récapitulatif des normes et prescriptions VDE correspondantes figure dans le<br />

Tableau 17.1.<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 4 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tableau 17.1<br />

Extrait des normes <strong>à</strong> prendre en compte :<br />

Installations <strong>d'énergie</strong><br />

DIN VDE 0100 Dispositions pour la mise en place <strong>d'installations</strong> <strong>à</strong> courant fort avec tension<br />

nominale jusqu'<strong>à</strong> 1000 V<br />

DIN VDE 0100 Partie 100 Exigences générales, champ d'application<br />

DIN VDE 0100 Partie 410 Mesures de protection ; mesures contre les courants dangereux pour le corps<br />

DIN VDE 0100 Partie 430 Protection de câbles et de lignes en cas de surintensité<br />

Annexe 1 <strong>à</strong> la Partie 430 Valeurs recommandées pour la capacité de charge de courant<br />

DIN VDE 0100 Partie 482 Choix de mesures de protection contre les incendies<br />

DIN VDE 0100 Partie 520 /<br />

Partie 530<br />

Mise en place de moyens de production électriques - Câbles, lignes, rails de<br />

courants<br />

Mise en place de moyens de production électriques - Appareils de<br />

commutation et de commande<br />

DIN VDE 0100 Partie 559 Lampes et dispositifs d'éclairage<br />

DIN VDE 0100 Partie 720 Lieux de production menacés par les incendies<br />

DIN VDE 0100 Partie 726 <strong>à</strong> Moyens de levage<br />

Partie 738<br />

DIN VDE 0101 Mise en place <strong>d'installations</strong> <strong>à</strong> courant fort avec tension nominale supérieures<br />

<strong>à</strong> 1 kV<br />

DIN VDE 0105 Exploitation <strong>d'installations</strong> <strong>à</strong> courant fort<br />

DIN VDE 0107 Installations <strong>à</strong> courant fort dans les hôpitaux et locaux <strong>à</strong> usage médical<br />

extérieurs aux hôpitaux<br />

DIN VDE 0108 Partie 1 <strong>à</strong> Mise en place et exploitation <strong>d'installations</strong> <strong>à</strong> courant fort et alimentation<br />

Partie 100<br />

électrique de secours dans les infrastructures destinées aux rassemblements<br />

de gens,<br />

lieux de réunion, immeubles commerciaux et lieux d'exposition,<br />

buildings, restaurants, parkings et lieux de travail<br />

DIN VDE 0165 Mise en place <strong>d'installations</strong> électriques dans des zones comportant un risque<br />

d'explosion<br />

DIN VDE 0166 Installations électriques et leurs moyens d'exploitation dans des zones<br />

menacées par des substances explosives<br />

DIN VDE 0170/0171 Moyens d'exploitation électriques pour zones comportant un risque d'explosion<br />

DIN VDE 0185 Installations parafoudres, paratonnerres de bâtiments<br />

DIN VDE 0207 Partie 1 <strong>à</strong> Mélanges d'isolation et de gaine pour câbles et lignes isolées<br />

Partie 24<br />

DIN VDE 0245 Partie 1 Lignes pour moyens d'exploitation électriques et électroniques dans des<br />

installations <strong>à</strong> courant fort<br />

DIN VDE 0245 Partie 101 <strong>à</strong> Lignes de commande PVC<br />

Partie 202<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 5 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


DIN VDE 0250 Partie 1 <strong>à</strong><br />

Partie 819<br />

Lignes isolées <strong>à</strong> courant fort<br />

DIN VDE 0253 Conduites de chauffage isolées<br />

Conducteurs <strong>d'énergie</strong><br />

DIN VDE 0262 Câbles d'installation avec isolation en polyéthylène réticulé et gaine en PVC<br />

thermoplastique jusqu'<strong>à</strong> 0,6 / 1 kV<br />

DIN VDE 0265 Câbles avec isolation plastique et gaines en plomb pour installations <strong>à</strong> courant<br />

fort<br />

DIN VDE 0267 Câble sans halogènes avec tenue améliorée en cas d'incendie ; tension<br />

nominale de 6 <strong>à</strong> 30 kV<br />

DIN VDE 0271 Câbles pour courant fort avec isolation et gaine en PVC thermoplastique avec<br />

tensions nominales jusqu'<strong>à</strong> 3,6 / 6 (7,2) kV<br />

DIN VDE 0276 Partie 603 Câbles pour courant fort avec tensions nominales jusqu'<strong>à</strong> 0,6 / 1 kV<br />

DIN VDE 0276 Partie 604 Câbles pour courant fort avec tensions nominales jusqu'<strong>à</strong> 0,6 / 1 kV avec tenue<br />

améliorée en cas d'incendie, pour centrales électriques<br />

DIN VDE 0276 Partie Procédures de contrôle complémentaires<br />

604/605<br />

DIN VDE 0276 Partie 620 Câbles de répartition énergétique pour tensions nominales de 3,6 kV <strong>à</strong><br />

20,8/36 kV<br />

DIN VDE 0276 Partie 1000 Capacité de charge de courant, généralités ; facteur de conversion<br />

DIN VDE 0276 Partie 1001 Contrôle de câbles posés de 6/10 kV <strong>à</strong> 18/30 kV<br />

DIN VDE 0281 Partie 1 <strong>à</strong> Ligne pour courant fort <strong>à</strong> isolation PVC<br />

Partie 404<br />

DIN VDE 0282 Partie 1 <strong>à</strong><br />

Partie 808<br />

Lignes pour courant fort <strong>à</strong> isolation caoutchouc : ligne <strong>à</strong> brins caoutchouc et<br />

silicone, ligne <strong>à</strong> brins sans halogènes, ligne de soudure, ligne de commande<br />

d'ascenseur isolée, lignes flexibles caoutchouc<br />

DIN VDE 0284 Lignes isolées avec des minéraux jusqu'<strong>à</strong> 750 V<br />

DIN VDE 0289 Partie 1 <strong>à</strong> Termes pour câbles <strong>à</strong> courant fort et lignes isolées <strong>à</strong> courant fort<br />

Partie 101<br />

DIN VDE 0292 Sigles pour câbles et lignes harmonisés pour installations <strong>à</strong> courant fort<br />

DIN VDE 0293 Repérages de brins de câbles <strong>à</strong> courant fort et de lignes isolées <strong>à</strong> courant fort<br />

jusqu'<strong>à</strong> 1000 V<br />

DIN VDE 0295 Conducteurs pour câbles et lignes isolées pour installations <strong>à</strong> courant fort<br />

DIN VDE 0298 Partie 1 <strong>à</strong> Utilisation de câbles et lignes isolées pour installations <strong>à</strong> courant fort, capacités<br />

Partie 300<br />

de charge de courant recommandées<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 6 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Contrôles, mesures<br />

DIN VDE 0472 Partie 1 <strong>à</strong><br />

Partie 818<br />

DIN VDE 0473 jusqu'<strong>à</strong><br />

partie 811<br />

DIN VDE 0482 jusqu'<strong>à</strong><br />

partie 268<br />

Contrôle de câbles et lignes isolées<br />

Procédures de contrôle générales pour matériaux isolants et de gaines pour<br />

câbles et lignes<br />

Mesure de l'étanchéité <strong>à</strong> la fumée de câbles et de lignes<br />

Câbles de communication, commutation et installation<br />

DIN VDE 0811 Lignes plates avec conducteurs ronds, dimension de trame 1,27 mm<br />

DIN VDE 0812 Brins de commutation et torons de commutation avec enveloppe isolante en<br />

PVC<br />

DIN VDE 0839 Compatibilité électromagnétique<br />

DIN VDE 0881 Brins de commutation et torons de commutation avec plage de températures<br />

étendue<br />

DIN VDE 0891 Partie 1 <strong>à</strong> Dispositions et directives spéciales relatives aux câbles et lignes isolées<br />

Partie 10<br />

DIN VDE 0899 Partie 1 <strong>à</strong> Dispositions spéciales pour la fibre optique, les brins individuels, les câbles<br />

Partie 5<br />

intérieurs et extérieurs<br />

17.1 Exigences de sécurité pour une utilisation conforme <strong>à</strong> la sécurité de câbles et lignes<br />

17.1.1 Exigences fondamentales<br />

En cas d'utilisation conforme, les câbles et lignes doivent être considérés comme sûrs et ne constituent pas<br />

un risque inacceptable pour la vie et les biens. Si rien d'autre n'est stipulé, les câbles et lignes isolés ne<br />

doivent être utilisés que pour conduire et répartir l'énergie électrique.<br />

17.1.2 Exigences générales<br />

Les lignes doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> suffire aux tensions et courants présents dans un moyen<br />

d'exploitation, une installation ou leurs parties dans lesquelles ils sont utilisés et ce dans tous les états de<br />

fonctionnement attendus ; elles doivent être constituées, installées, protégées, utilisées et entretenues de<br />

sorte <strong>à</strong> ce que les risques soient dans la mesure du possible évités.<br />

17.1.3 Capacité de charge en fonctionnement non perturbé<br />

La section des conducteurs doit être choisie de sorte <strong>à</strong> ce que pour la charge prescrite des conducteurs, il<br />

n'y ait pas d'échauffement au-del<strong>à</strong> de la température de fonctionnement admise, <strong>à</strong> aucun endroit et <strong>à</strong> aucun<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 7 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


moment. L'échauffement ou la capacité de charge d'un câble ou d'une ligne dépend de sa structure, des<br />

propriétés du matériau et des conditions de fonctionnement.<br />

Il faut tenir compte de et éviter un échauffement supplémentaire en cas d'accumulation avec d'autres câbles<br />

ou lignes, par des canaux de chauffage, le rayonnement du soleil, etc. Si des capots sont utilisés, il faut<br />

veiller <strong>à</strong> une circulation sans encombre de l'air.<br />

17.1.4 Mode de service<br />

L'écoulement temporel du courant est décrit par le mode de fonctionnement. Le fonctionnement permanent<br />

est un fonctionnement avec un courant constant dont la durée suffit au moins <strong>à</strong> atteindre l'état de<br />

persistance thermique du moyen de production mais n'est toutefois pas limitée dans le temps. La taille et la<br />

capacité de charge des câbles et lignes sont <strong>à</strong> la base du fonctionnement permanent, la température de<br />

fonctionnement admise étant atteinte au conducteur.<br />

17.1.5 Conditions environnantes<br />

Les conditions ambiantes sont entre autres caractérisées par la température ambiante, la chaleur perdue et<br />

le rayonnement thermique. La température ambiante est la température de l'air environnant quand le câble<br />

ou la ligne considéré(e) n'est pas chargé(e). La référence est ici une température de 30 °C.<br />

Les conditions d'exploitation de câbles et lignes changent le cas échéant aussi bien avec de la chaleur<br />

perdue, par ex. dans des espaces clos, des faux fonds pour les câbles, etc. qu'en cas de rayonnement<br />

thermique dû par ex. <strong>à</strong> l'effet du soleil.<br />

17.1.6 Conditions et exigences en cas de pose fixe<br />

Les exigences liées aux lignes pour une pause fixe sont entre autres :<br />

• Les lignes ne doivent pas entrer en contact avec ni être posées <strong>à</strong> proximité de surfaces<br />

chaudes, <strong>à</strong> moins d'être prévues <strong>à</strong> cet effet.<br />

• Les lignes ne doivent pas être posées directement dans la terre.<br />

• Les lignes doivent être fixées de façon adéquate. Il faut tenir compte du poids de la ligne lors<br />

du choix des intervalles de fixation.<br />

• La ligne ne doit pas être endommagée par le moyen de fixation mécanique sélectionné.<br />

• Les lignes qui ont déj<strong>à</strong> été utilisées pendant une longue période peuvent être endommagées<br />

par une modification de la pose. Ceci est dû <strong>à</strong> l'effet naturel de vieillissement sur les<br />

propriété physiques des matériaux utilisés pour l'enveloppe isolante et la gaine. Ce<br />

processus est accéléré par des températures plus élevées.<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 8 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17.1.7 Exigences liées aux lignes flexibles<br />

• La longueur de la ligne de raccordement doit être choisie de sorte <strong>à</strong> garantir la réponse des<br />

dispositifs de protection en cas de court-circuit.<br />

• Les lignes ne doivent être exposées <strong>à</strong> aucun effort excessif de traction, pression, abrasion,<br />

torsion ou pincement.<br />

• Elles ne doivent pas être endommagées par les décharges de traction ou les moyens de<br />

raccordement.<br />

• Les lignes ne doivent pas être posées sous des capots ou autres moyens d'exploitation. Il y<br />

a un risque que les câbles s'échauffent trop fortement et soient mécaniquement<br />

endommagés.<br />

• Les lignes ne doivent pas entrer en contact avec ni être posées <strong>à</strong> proximité de surfaces<br />

chaudes.<br />

17.2 Conditions limites pour une utilisation conforme <strong>à</strong> la sécurité de câbles et lignes<br />

17.2.1 Conditions d'exploitation<br />

Les lignes doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> convenir aux conditions d'exploitation et <strong>à</strong> la classe de protection<br />

de l'appareil.<br />

Font entre autres partie des conditions d'exploitation :<br />

• Tension<br />

• Courant<br />

• Dispositions de protection<br />

• Accumulation de lignes<br />

• Type de pose<br />

• Accessibilité<br />

Les lignes doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> convenir aux autres influences pouvant survenir.<br />

Les influences extérieures comprennent entre autres :<br />

• Température ambiante<br />

• Pluie<br />

• Vapeur d'eau ou accumulation d'eau<br />

• Présence de substances corrosives, contaminantes ou chimiques<br />

• Efforts mécaniques (par ex. arêtes affûtées de structures métalliques)<br />

• Faune (par ex. rongeurs)<br />

• Flore (par ex. moisissures)<br />

• Rayonnement (par ex. lumière du soleil)<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 9 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Remarque : il faut <strong>à</strong> cet effet tenir compte du fait que la couleur est d'une grande importance et que la<br />

couleur noire offre une plus grande protection contre les rayonnements du soleil (grande résistance aux UV)<br />

que les autres couleurs.<br />

17.2.2 Tension<br />

La tension nominale d'une ligne est la tension pour laquelle la ligne est construite et sert <strong>à</strong> définir les<br />

contrôles électriques. La tension nominale est indiquée avec deux valeurs Uo/U en volts où : Uo est la valeur<br />

effective de la tension entre un conducteur extérieur et la terre (enveloppe métallique de la ligne ou produit<br />

enveloppant). U la valeur efficace de la tension entre deux conducteurs extérieurs d'une ligne <strong>à</strong> plusieurs<br />

brins ou d'un système de lignes <strong>à</strong> un brin. Dans un système <strong>à</strong> tension alternative, la tension nominale d'une<br />

ligne doit au moins correspondre aux valeurs pour Uo et U du système.<br />

Remarque : la tension de service d'un système peut durablement dépasser la tension nominale de la ligne<br />

de 10 %.<br />

17.2.3 Capacité de charge du courant<br />

La section nominale d'un conducteur doit être choisie de sorte <strong>à</strong> ce que sa capacité de charge de courant ne<br />

soit pas inférieure au courant permanent maximum qui circule dans le conducteur dans des conditions<br />

normales. Les températures limites auxquelles se réfère la capacité de charge de courant ne doivent pas<br />

être dépassées pour l'enveloppe isolante et la gaine de chaque type de lignes. Le type de pose de la ligne<br />

utilisée fais également partie des conditions définies. Il faut y veiller lorsque l'on détermine les courants de<br />

charge admis.<br />

Les conditions <strong>à</strong> prendre en compte sont entre autres :<br />

• Température ambiante<br />

• Accumulation de lignes<br />

• Type de protection contre la surintensité<br />

• Isolation thermique<br />

• Lignes déroulées, bobinées (<strong>à</strong> éviter)<br />

• Fréquence du courant (différente de 50 Hz)<br />

• Effets des harmoniques.<br />

La section de conducteur ne doit pas être recherchée uniquement en fonction de la capacité de charge<br />

nécessaire (DIN VDE 0298-4). Il faut plutôt tenir compte des exigences de protection contre les courants<br />

dangereux pour le corps, les courants de surcharge et de court-circuit et les chutes de tension. Si des lignes<br />

sont exploitées sur de longues périodes <strong>à</strong> des températures supérieures aux valeurs indiquées, elles<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 10 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


peuvent subir de graves dommages pouvant entraîner une défaillance prématurée ou une détérioration<br />

importante des propriétés.<br />

17.2.4 Influences thermiques<br />

Les lignes doivent être sélectionnées, posées et installées de sorte <strong>à</strong> ce que la cession de chaleur attendue<br />

du courant ne soit pas gênée et qu'il n'y ait pas de risque d'incendie pour les matériaux attenants. Les<br />

températures limites de chaque type de conduites sont donnés par le fabricant. Les valeurs mentionnées ne<br />

doivent en aucun cas être dépassées par l'action conjuguée de la chaleur interne du courant et des<br />

conditions ambiantes. La plage de température habituelle pour un câble standard et une pause fixe est de -<br />

40°C <strong>à</strong> +80°C. Si des températures plus élevées surviennent, il faut utiliser des câbles résistant <strong>à</strong> la chaleur.<br />

17.2.5 Influences mécaniques<br />

Tous les efforts mécaniques pouvant survenir doivent être pris en compte lors de l'estimation des risques de<br />

dommages mécaniques aux lignes.<br />

17.2.5.1 Effort traction<br />

Les valeurs prescrites pour les câbles, relatives <strong>à</strong> l'effort de traction, ne doivent pas être dépassées. Des<br />

valeurs typiques <strong>à</strong> cet effet sont de 50 N/mm² lors du montage de lignes pour une pause fixe et de 15 N/mm²<br />

pour des lignes flexibles. Pour les cas où les valeurs mentionnées ci-dessous sont dépassées, il est<br />

recommandé d'utiliser un élément séparé de décharge de traction ou identique. La liaison d'un tel élément<br />

de décharge de traction avec la ligne doit être effectuée de sorte <strong>à</strong> ne pas endommager cette dernière.<br />

17.2.5.2 Effort de cintrage<br />

Le rayon de courbure interne d'une ligne doit être choisi de sorte <strong>à</strong> éviter les dommages <strong>à</strong> la ligne. Les<br />

rayons de courbure internes pour différents types de lignes de commande sont d'environ 10 x le diamètre de<br />

la ligne (selon le type de câble et le fabricant) et pour les câbles de puissance d'environ 15 x le diamètre du<br />

câble. Le rayon de courbure minimal doit être contrôlé <strong>à</strong> chaque fois pour les lignes/câbles utilisés.<br />

Lors du dénudage, il faut veiller <strong>à</strong> ne pas endommager le conducteur, sans quoi la tenue au cintrage est<br />

sérieusement détériorée.<br />

Les rayons de courbure indiqués s'appliquent <strong>à</strong> des températures ambiantes de 20°C (± 10 K). Pour d'autres<br />

températures ambiantes, tenir compte des prescriptions du fabricant.<br />

Des cintrages <strong>à</strong> proximité immédiate de points de fixation internes ou externes doivent être évités.<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 11 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17.2.5.3 Effort de compression<br />

Les lignes ne doivent pas être soumises <strong>à</strong> une compression telle qu'elles en seraient endommagées.<br />

17.2.5.4 Effort de torsion<br />

D'une manière générale, les lignes flexibles ne sont pas faites pour un effort de torsion. Si de tels efforts de<br />

torsion ne peuvent être évités, il faut le clarifier au cas par cas avec le fabricant des câbles.<br />

17.2.6 Types de locaux<br />

Les lieux de production électriques sont des locaux ou des endroits, tels que des locaux de commutation,<br />

servant essentiellement <strong>à</strong> faire fonctionner des installations électriques et ne devant en règle générale être<br />

accédés que par des personnes formées.<br />

Les lieux de production électriques fermés sont des locaux ou des endroits, tels que des locaux de<br />

distribution, servant exclusivement <strong>à</strong> faire fonctionner des installations électriques et devant être maintenus<br />

verrouillés. L'accès n'est autorisé qu'<strong>à</strong> des personnes formées, par ex. installations de commutation et de<br />

répartition.<br />

Les locaux secs sont des locaux ou des lieux dans lesquels il n'y a généralement pas de formation d'eau de<br />

condensation ou dans lesquels l'air n'est pas saturé en humidité.<br />

Les locaux humides ou mouillés sont des locaux ou des lieux dans lesquels la sécurité des moyens de<br />

production est entravée par l'humidité, l'eau de condensation, les influences chimiques ou semblables.<br />

Remarques générales :<br />

Les locaux ne peuvent fréquemment être classés dans l'une des catégories mentionnées ci-avant qu'avec<br />

une connaissance précise des conditions locales et liées <strong>à</strong> l'exploitation de l'entreprise. Si par ex. il n'y a une<br />

humidité élevée qu'<strong>à</strong> un endroit précis, mais que le local est sec grâce <strong>à</strong> une ventilation régulière, tout le<br />

local n'a pas besoin d'être considéré comme un local humide.<br />

Les absences d'étanchéité d'huile et d'eau ne pouvant être exclues dans les centrales de cogénération, il<br />

faut utiliser des câbles résistant <strong>à</strong> l'huile et aux produits chimiques.<br />

17.2.7 Types d'applications et efforts<br />

Les lignes sont classées dans les types d'applications suivant :<br />

• Câbles pour applications dans des locaux intérieurs, par ex. local de centrale de<br />

cogénération<br />

• Câbles pour application <strong>à</strong> l'extérieur, par ex. ligne d'alimentation pour radiateurs de table<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 12 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17.2.8 Classement de l'effort<br />

Le terme « Effort » décrit l'applicabilité d'une ligne dans certaines zones, <strong>à</strong> côté de ou dans un moyen<br />

d'exploitation, et pour certaines combinaisons d'influences extérieures présentes dans ces zones.<br />

Les lignes sont classées en quatre catégories en fonction de l'effort :<br />

• Effort très léger, par ex. ordinateurs<br />

• Effort léger, par ex. climatisation, traitement de données<br />

• Effort normal, par ex. construction de machines, centrale de cogénération, construction<br />

<strong>d'installations</strong><br />

• Effort lourd, par ex. mine<br />

17.2.8.1 Applications dans des locaux intérieurs<br />

La ligne est installée ou raccordée <strong>à</strong> un appareil se trouvant en permanence dans un bâtiment, en<br />

l'occurrence dans « l'environnement prévu ». Le bâtiment peut être utilisé <strong>à</strong> des fins commerciales,<br />

d'habitation ou industrielles.<br />

17.2.8.2 Utilisation permanente <strong>à</strong> l'extérieur<br />

La ligne est construite pour les efforts les plus divers pouvant survenir <strong>à</strong> l'extérieur, « l'environnement<br />

prévu » (y compris les intempéries).<br />

17.3 Mesures pour garantir <strong>à</strong> la CEM<br />

Le tracé de la ligne contribue fortement <strong>à</strong> la CEM d'une installation. Les lignes sont réparties en quatre<br />

groupes :<br />

- Groupe I : Très sensible aux perturbations (signaux analogiques, lignes de mesure)<br />

- Groupe II : Sensible aux perturbations (signaux numériques, câbles de capteurs, signaux de<br />

commutation 24 VDC)<br />

- Groupe III : Source de perturbations (câbles de commande pour charges inductives, câbles de<br />

puissance non commutés)<br />

- Groupe IV : forte source de perturbations (câbles de sortie de convertisseurs de fréquence,<br />

câbles de puissance commutés)<br />

Lors de la pose de câbles, il faut si possible éviter les croisements. Si les croisements sont inévitables, les<br />

conduites de différents groupes doivent se croiser <strong>à</strong> la perpendiculaire.<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 13 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17.3.1 Consignes CEM pour l'utilisation de convertisseurs de fréquence<br />

Des filtres CEM sont nécessaires selon l'exigence CEM (classe environnementale 1 ou 2) et le type de<br />

convertisseurs de fréquence.<br />

Il faut systématiquement tenir compte des remarques de câblage et de CEM figurant dans le manuel<br />

d'utilisation.<br />

17.3.2 Goulottes de câbles<br />

Fig .17.2<br />

• Intégrer les goulottes de câbles métalliques au réseau de terre et les relier en continu.<br />

• Réduction du champ magnétique par la distance des goulottes de câbles (Fig. 17.1)<br />

• Poser les lignes dans différentes goulottes de câbles<br />

• Séparer les lignes <strong>à</strong> l'aide d'une traverse métallique de séparation<br />

L'intervalle minimal recommandé entre les goulottes de câbles est de 0,15 m. Les goulottes doivent être<br />

reliées électriquement avec les supports verticaux. La goulotte de câbles destinée aux lignes de<br />

transmission de signal doit être couverte.<br />

Les câbles de puissance de générateurs doivent fondamentalement être posés séparément.<br />

17.3.3 Connecteurs câbles vissés<br />

En cas d'exigences CEM particulières, des connecteurs câbles vissés adéquats pour la CEM, pour câbles<br />

blindés, doivent être utilisés. On utilise généralement des vissages en laiton.<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 14 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


17.4 Exemple pour la pose de câbles<br />

Fig. 17.3<br />

montre la pose de câbles de démarrage. Les câbles sont posés symétriquement et fixés avec des colliers.<br />

Ceci exclut tout dommage par frottement.<br />

correct<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 15 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.4<br />

montre un câble de démarreur installé de façon défectueuse.<br />

Risque de frottement ! Risque de court-circuit possible !!<br />

incorrect<br />

Fig. 17.5<br />

montre la pose de transmetteurs de température et de <strong>moteurs</strong> de ventilateurs.<br />

Jusqu'aux appareils, les lignes d'alimentation passent dans un système d'installation. Les câbles doivent<br />

dans la mesure du possible être introduits par le bas. Il faut garantir une étanchéité correcte de l'introduction<br />

des câbles.<br />

correct<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 16 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.6<br />

montre un câblage défectueux. Les câbles du moteur ne doivent pas être enroulés comme une bobine en<br />

raison de la charge supplémentaire des fiches et de problèmes de CEM.<br />

Risque de frottement ! Problèmes de CEM !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 17 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.7<br />

montre le départ de câbles perpendiculaire du câblage de moteur sur une goulotte <strong>à</strong> hauteur de plafond.<br />

Lors du passage des goulottes, la protection nécessaire contre les arêtes doit être mise en place et les<br />

câbles doivent être fixés avec des colliers (ne pas utiliser de serre-câble)<br />

La ligne vers la vanne de régulation du mélangeur de gaz est mal posée et constitue ainsi un exemple<br />

négatif. Le câble ne doit pas être fixé directement sur une tuyauterie (risque de frottement) et ne doit<br />

pas être enroulé comme une bobine (perturbation, usure mécanique).<br />

correct<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 18 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.8<br />

Cette illustration montre un câble posé en vrac et immédiatement sur le moteur et le générateur. Il en résulte<br />

des dommages au câble et des problèmes de CEM.<br />

Risque de frottement ! Risque de court-circuit ! Problèmes de CEM !<br />

incorrect<br />

Fig. 17.9<br />

montre la compensation de potentiel de la conduite d'eau froide par le compensateur en caoutchouc. Le<br />

câble est trop long et repose sur l'isolation de la conduite de gaz.<br />

Risque de frottement ! Échauffement non permis !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 19 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.10<br />

Le blindage est dénudé sur une trop grande longueur et n'est pas posé séparément sur la borne. Les brins<br />

sont posés en grandes boucles sur les bornes. Il en découle le risque de problèmes de CEM et de courtscircuits.<br />

Problèmes de CEM ! Risque de court-circuit !<br />

incorrect<br />

Fig. 17.11<br />

Sur l'image suivante, le blindage est trop long et n'est pas isolé. Il manque les manchons d'extrémité des<br />

brins sur les lignes noires qui passent <strong>à</strong> l'extérieur.<br />

Risque de court-circuit !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 20 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.12<br />

montre la pose des câbles TEM vers l'agrégat. Ils sont amenés jusqu'au moteur dans une goulotte de<br />

câbles. Les câbles de puissance sont fixés après le coude <strong>à</strong> 90° afin d'empêcher des frottements et de<br />

veiller <strong>à</strong> une décharge de traction adéquate.<br />

Le coude <strong>à</strong> 90° des câbles de puissance permet d'absorber les vibrations et les connexions câbles vissées<br />

des raccords ne sont ainsi pas sollicitées.<br />

correct<br />

Fig. 17.13<br />

montre une pose de câbles correcte avec colliers et goulottes.<br />

correct<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 21 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.14<br />

montre une pose de câbles correcte avec colliers et goulottes.<br />

correct<br />

Fig. 17.15<br />

montre une armoire TEM posée directement devant le générateur. Ceci entraîne un échauffement trop<br />

important de l'armoire TEM. La conséquence en est une température intérieure de l'armoire trop élevée et<br />

des problèmes consécutifs.<br />

Problèmes de température !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 22 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.16<br />

Les ouïes d'aération ne doivent pas être obstruées ou couvertes.<br />

Accumulation de chaleur !<br />

incorrect<br />

Fig. 17.17<br />

Les câbles de puissance doivent être amenés correctement dans le générateur<br />

Danger de mort, risque de court-circuit et risque d'incendie !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 23 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 17.18<br />

L'entrée de câble dispose d'un capot pour qu'aucun objet ne puisse tomber dans l'ouverture et déclenche<br />

éventuellement un court-circuit.<br />

correct<br />

Fig. 17.19<br />

Les câbles de puissance ne doivent pas passer <strong>à</strong> travers les armoires de commande et l'armoire TEM.<br />

Problèmes de CEM !<br />

incorrect<br />

Chapitre_17 - Câblage.docx Page 24 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 18<br />

Transport et mise en place des groupes<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

18. Transport et mise en place des groupes .................................................................................. 3<br />

18.1 Remarques préalables .................................................................................................................. 3<br />

18.2 Chargement avec grue .................................................................................................................. 3<br />

18.2.1 Dispositifs de levage de charge / Outils de levage ....................................................................... 4<br />

18.2.2 Maintenance des dispositifs de levage de charge / Outils de levage ........................................... 5<br />

18.2.3 Restrictions d'utilisation des dispositifs de levage de charge / Outils de levage .......................... 5<br />

18.3 Transport sur véhicules ou sur navires ......................................................................................... 5<br />

18.4 Transbordement et déchargement ................................................................................................ 5<br />

18.5 Stockage de groupes et de composants de l'installation .............................................................. 6<br />

18.6 Amenage et mise en place sur la fondation .................................................................................. 7<br />

18.6.1 Préparatifs <strong>à</strong> l'amenage ................................................................................................................ 7<br />

18.6.2 Tirer l'agrégat sur la fondation ...................................................................................................... 8<br />

18.6.3 Dépose de l'agrégat sur la fondation ............................................................................................ 8<br />

18.7 Transport et mise en place de conteneurs .................................................................................. 10<br />

18.7.1 Levage du conteneur .................................................................................................................. 13<br />

18.7.2 Transport de conteneurs ............................................................................................................. 15<br />

18.7.3 Mise en place de conteneurs ...................................................................................................... 16<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 2 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


18. Transport et mise en place des groupes<br />

18.1 Remarques préalables<br />

Le transport d'un groupe depuis l'usine jusqu'au lieu d'implantation comporte les étapes suivantes :<br />

• Chargement du groupe sur un poids-lourd avec grue fixe ou mobile<br />

• Transport sur poids-lourd vers le lieu d'implantation ou le port si expédition par voie maritime<br />

• Transbordement dans le port ou en cas changement de véhicule<br />

• Déchargement sur le lieu d'implantation avec grue fixe ou mobile<br />

• Amenage et mise en place sur la fondation<br />

18.2 Chargement avec grue<br />

Le chargement des groupes dans l'usine a lieu avec la grue du hall ou avec une grille mobile. Les groupes<br />

comportent soit des points de suspension disposés sur le côté du châssis (bollards) soit exceptionnellement<br />

deux supports doubles en T disposés sous le châssis, équipés de haubans pour accueillir le moyen de<br />

levage (câbles ou chaînes). La position des points de suspension est symétrique par rapport au centre de<br />

gravité du groupe si bien qu'en cas d'utilisation de quatre câbles ou chaînes de même longueur, le groupe<br />

flotte dans une position horizontale stable lorsqu'il est soulevé.<br />

Une extrémité du faisceau de câbles ou de chaînes doit être accrochée au crochet de grue ou <strong>à</strong> une<br />

traverse.<br />

Les autres extrémités doivent être fixées aux points de suspension. La fixation doit rester sûre même en cas<br />

d'actions inattendues de la grue.<br />

C'est la raison pour laquelle le faisceau de câbles ou de chaînes ne doit être fixé aux crochets de transport<br />

qu'avec des cosses de serrage (serre-câble de levage) ou des passants en textile.<br />

Les câbles ou les chaînes doivent être passés de sorte <strong>à</strong> n'être ajustés qu'avec les points de suspension.<br />

Ceci empêche par ex. que les composants des groupes soient endommagés par les câbles ou chaînes qui<br />

passent en biais <strong>à</strong> côté d'eux. Des traverses correspondantes sont utilisées <strong>à</strong> cet effet, voir Figure 18.1. S'il<br />

n'y a pas de traverses adaptées, il faut utiliser des dispositifs d'écartement sur les câbles ou les chaînes.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 3 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.1 Levage d'un groupe<br />

18.2.1 Dispositifs de levage de charge / Outils de levage<br />

Les dispositifs de levage, engins de levage et dispositifs d'élinguage utilisés lors du levage et du transport de<br />

charges lourdes, sont soumis <strong>à</strong> une surveillance et un contrôle selon les prescriptions légales aussi bien lors<br />

de leur production que de leur mise en service. Les prescriptions relevant de la réglementation sur la<br />

sécurité dans les entreprises (BetrSichV) et des prescriptions et règles des associations professionnelles<br />

(BGR et BGV) sont en vigueur dans la Communauté européenne. Vous trouverez ci-dessous quelques-uns<br />

des points principaux.<br />

• Les dispositifs de levage et de transport ne doivent être manipulés que par des personnes<br />

formées.<br />

• La charge autorisée des dispositifs ne doit pas être dépassée.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 4 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Avant d'utiliser les dispositifs, il faut vérifier qu'ils sont dans un état impeccable, c'est-<strong>à</strong>-dire qu'il ne<br />

présentent aucun dommage pouvant entraver leur sécurité et leur fonctionnement (par ex. rupture, entailles,<br />

fissures, coupures, usure, déformations, dommages dus <strong>à</strong> la chaleur ou au froid).<br />

Les dispositifs ne doivent pas être surchargés par des chocs.<br />

Les cordes et chaînes ne doivent présenter aucun nœud ou torsion.<br />

Les cordes et chaînes ne doivent pas passer sur des arêtes tranchantes sans un dispositif de protection<br />

approprié ; il convient de toujours prévoir une protection des arêtes.<br />

Il faut éviter une charge asymétrique des dispositifs.<br />

Le raccourcissement des cordes et chaînes doit être effectué convenablement.<br />

18.2.2 Maintenance des dispositifs de levage de charge / Outils de levage<br />

Les dispositifs et engins de levage doivent être contrôlés par un responsable qualifié dans des intervalles<br />

définis (au moins une fois par an) pour qu'ils ne comportent aucune anomalie, déformation et usure<br />

extérieures, ni corrosion, fissures et ruptures, et les défauts inadmissibles doivent être éliminés. Lors de<br />

l'entretien, aucune modification ne doit être effectuée si celle-ci entrave la fonction et la capacité de charge<br />

du dispositif de levage.<br />

18.2.3 Restrictions d'utilisation des dispositifs de levage de charge / Outils de levage<br />

Si les températures sont trop élevées ou trop basses, il faut réduire en conséquence la capacité de charge<br />

du dispositif de levage.<br />

18.3 Transport sur véhicules ou sur navires<br />

Pendant le transport sur véhicules ou navires, il faut prévoir un intercalaire adéquat entre la partie inférieure<br />

du châssis et la surface de chargement. On utilisera de préférence des tapis antidérapants du commerce,<br />

des cales en caoutchouc dur ou du bois. La mise en place de sangles, chaînes d'amarrage, brides et<br />

calages en bois doit empêcher le groupe de glisser et de basculer.<br />

18.4 Transbordement et déchargement<br />

Le transbordement et le déchargement des groupes est généralement effectué avec une grue mobile. En ce<br />

qui concerne le choix des outils de levage et des consignes et prescriptions <strong>à</strong> respecter, les mêmes règles<br />

s'appliquent que pour le chargement des groupes au point 18.2.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 5 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


18.5 Stockage de groupes et de composants de l'installation<br />

Une fois un projet achevé, il arrive que les groupes, installations de distribution et composants de<br />

l'installation doivent être stockés provisoirement jusqu'<strong>à</strong> leur montage. Il faut tenir compte des points<br />

suivants lors du stockage :<br />

• Le stockage doit avoir lieu dans un local est sec et bien ventilé<br />

• Le local doit être chauffé si des changements de température dus au moment de la journée<br />

ou de l'année peuvent entraîner un passage en dessous du point de rosée<br />

• Le stockage doit avoir lieu hors gel<br />

Les fiches techniques de chaque composant mentionnent des températures de stockage qui dépendent des<br />

matériaux montés dans les composants. Les joints en élastomère peuvent notamment devenir cassants<br />

sous l'effet du gel et peuvent être facilement détruits.<br />

Des température de stockage sur la plage comprise entre -10 et +50 °C sont indiquées pour les armoires<br />

électriques avec électroniques <strong>à</strong> semi-conducteurs.<br />

Les conditions ci-dessus ne peuvent pas toujours être respectées, notamment pendant le trajet de transport<br />

lui-même mais aussi pendant le stockage intermédiaire dans les ports ou chez les transporteurs. Aucune<br />

garantie ne sera prise en charge pour les dommages survenant éventuellement en raison du gel ou de l'effet<br />

de l'humidité.<br />

Les moteur diesel et <strong>à</strong> gaz bénéficient d'une conservation pour 12 mois, une conservation pour 24 mois peut<br />

également être réalisée sur demande. Si la durée de stockage dépasse la durée de protection de la<br />

conservation, il faut effectuer une reconservation. La durée de protection de la conservation ne s'applique<br />

que si les points ci-dessus concernant les conditions de stockage sont respectées.<br />

Les générateurs doivent être tournés tous les 6 mois, peu importe qu'ils soient stockés individuellement ou<br />

montés dans un groupe.<br />

Les composants de l'installation qui doivent être mis en place <strong>à</strong> l'extérieur même pour le fonctionnement de<br />

l'installation peuvent aussi être stockés <strong>à</strong> l'extérieur. Il s'agit par exemple des refroidisseurs <strong>à</strong> ventilateur ou<br />

des silencieux d'échappement.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 6 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


18.6 Amenage et mise en place sur la fondation<br />

L'amenage d'un groupe est décrit avec l'exemple d'un TCG 2032 V16.<br />

18.6.1 Préparatifs <strong>à</strong> l'amenage<br />

En règle générale, le groupe doit être tiré sur la fondation par les ouvertures prévues <strong>à</strong> cet effet. Il est<br />

recommandé pour cela de monter une rampe <strong>à</strong> deux traces sur lit de graviers avec plaques en acier en<br />

guise de couverture. La rampe doit être disposée dans le sens longitudinal de la fondation et leurs arêtes<br />

supérieures doivent s'aligner. À l'extérieur du hall de la machine, la rampe doit être montée assez loin pour<br />

que le groupe puisse y reposer entièrement. Avant de déposer le groupe, il faut mettre en place des<br />

rouleaux en acier aux quatre coins du châssis. Voir Figure 18.2.<br />

Fig. 18.2 Préparatifs <strong>à</strong> l'amenage<br />

1 Fondation<br />

2 Plaques en acier<br />

3 Lit de graviers<br />

4 Rouleau en acier<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 7 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


18.6.2 Tirer l'agrégat sur la fondation<br />

Après avoir déposé le groupe sur la rampe, deux câbles avec treuils sont mis en place aux deux coins avant<br />

du châssis avec haubans. Des points de suspension peuvent être mis en place par ex. au mur opposé, pour<br />

accrocher les extrémités libres des câbles. L'agrégat est tiré jusque dans sa position définitive sur la<br />

fondation <strong>à</strong> l'aide des deux treuils, voir Fig. 18.3. Il est donc judicieux de veiller <strong>à</strong> ce que l'agrégat se trouve<br />

au milieu de la rampe quand il y est déposé et <strong>à</strong> ce qu'il soit aligné avec l'axe longitudinal de la fondation.<br />

Fig. 18.3 Tirer l'agrégat sur la fondation<br />

1 Treuil<br />

2 Fondation<br />

18.6.3 Dépose de l'agrégat sur la fondation<br />

Une fois que l'agrégat a été manœuvré dans sa position finale sur la fondation, il doit y être déposé. Il faut<br />

pour cela mettre au moins quatre vérins hydrauliques sous le châssis, qui permettront de soulever l'agrégat<br />

uniformément (voir Fig. 18.4). Les rouleaux en acier sont retirés et les éléments <strong>à</strong> ressorts sont vissés. Le<br />

poids du groupe est pris en charge par les éléments en relâchant les vérins hydrauliques. Pour que les<br />

éléments <strong>à</strong> ressorts soient chargés uniformément, ils doivent être réglés conformément <strong>à</strong> la prescription<br />

correspondante (voir Fig. 18.5 et 18.6).<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 8 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.4 Mise en place des vérins de levage<br />

1 Vérins de levage<br />

Fig. 18.5 Mise en place des éléments <strong>à</strong> ressorts<br />

1 Vérins de levage<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 9 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.6 Dépose de l'agrégat sur la fondation<br />

1 Vérins de levage<br />

18.7 Transport et mise en place de conteneurs<br />

Pour les installations <strong>à</strong> conteneur, l'agrégat est monté fini et mis en place dans le conteneur. Les<br />

composants de l'installation tels que les silencieux d'échappement, échangeurs thermiques d'échappement<br />

et radiateurs de table sont mis en place sur le toit du conteneur, sur un châssis commun ou sur plusieurs<br />

châssis séparés en tubes carrés. Ces châssis ne sont pas fixés sur le toit du conteneur. Pour le transport<br />

d'une installation <strong>à</strong> conteneur, les composants mis en place sur les toits sont retirés et transportés <strong>à</strong> côté du<br />

conteneur en guise de fret séparé. La figure 18.7 montre une installation <strong>à</strong> conteneur montée finie, les<br />

Figures 18.8-18.10 montrent la répartition des composants en lots individuels pour le transport. L'installation<br />

illustrée est un conteneur de centrale <strong>à</strong> cogénération pour lequel les composants sont montés sur le toit, sur<br />

des châssis séparés.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 10 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.7 Installation <strong>à</strong> conteneur complète<br />

2<br />

3<br />

4<br />

1<br />

5 6<br />

7 8<br />

1 Conteneur 7 Echangeur thermique du gaz d'échappement<br />

2 Composants d'air d'admission 8 Silencieux d'échappement<br />

3 Tuyaux d'eau 9 Châssis<br />

4 Radiateur de table 10 Climatiseur<br />

5 Cheminée d'échappement 11 Semelle filante (par le maître d'œuvre)<br />

6 By-pass gaz d’échappement<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 11 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

3<br />

11<br />

9<br />

10


Fig 18.8 Conteneur sans modules de toit ni climatiseur<br />

Fig. 18.9 Composants avec châssis<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 12 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.10 Ces composants sont conditionnés ensemble en vrac<br />

18.7.1 Levage du conteneur<br />

Le conteneur doit être levé et déplacé suspendu <strong>à</strong> une grue pour être chargé pour le transport, pour un<br />

éventuel transbordement et être déchargé sur le chantier. Les composants internes du conteneur,<br />

notamment l'agrégat sur assise élastique, sont sécurisés pour le transport. L'agrégat est fermement bloqué <strong>à</strong><br />

l'aide de plusieurs tiges filetées et cales en bois dur entre le châssis de base du groupe et le rail de<br />

fondation. Le groupe est en outre fermement attaché aux quatre coins du châssis <strong>à</strong> l'aide de sangles, par les<br />

œillets disposés sur la structure du conteneur. Les éléments pour la mise en service et les autres pièces<br />

transportées en vrac dans le conteneur sont de même sécurisés pour le transport.<br />

Il faut toutefois veiller <strong>à</strong> ce que le conteneur soit soulevé le plus uniformément et le plus <strong>à</strong> la verticale<br />

possible. Les coins soudés sur le toit du conteneur sont utilisés comme points de suspension pour le levage.<br />

Les longueurs de câbles doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> ce que le crochet de la grue se trouve dans le plan<br />

du centre de gravité du conteneur. La position du centre de gravité du conteneur est marquée <strong>à</strong> l'extérieur,<br />

sur la paroi du conteneur. Voir aussi Figure 18.11. et 18.13.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 13 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 18.11 Levage du conteneur avec des câbles<br />

2 2<br />

2 1<br />

2<br />

Fig. 18.12 Levage du conteneur avec des traverses<br />

2 2<br />

2 1<br />

2<br />

1 Marquage du centre de gravité<br />

2 Coin de conteneur<br />

3 Traverse<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 14 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

3


Fig. 18.13 Levage d'un conteneur avec traverse<br />

18.7.2 Transport de conteneurs<br />

Dans la plupart des cas, le transport des conteneurs et des accessoires a lieu par poids-lourd, directement<br />

vers le lieu d'implantation. Pour les installations destinées <strong>à</strong> l'outre-mer, les conteneurs sont transportés vers<br />

un port maritime et chargés sur un navire. Depuis le port de destination, les conteneurs sont généralement <strong>à</strong><br />

nouveau transportés par poids-lourd vers le lieu de mise en place.<br />

Fig. 18.14 Transport de conteneurs avec remorque surbaissée<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 15 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Selon la spécification, il peut arriver que les conteneurs soient conditionnés dans une caisse pour le<br />

transport maritime.<br />

Pour chaque transport, il faut sécuriser aussi bien le conteneur que les composants montés sur les châssis.<br />

Pour fixer le conteneur sur la remorque surbaissée, il faut utiliser les coins de la partie inférieure du<br />

conteneur. Si les coins supérieurs du conteneur sont utilisés comme points de fixation, le conteneur sera<br />

généralement endommagé. Les bosses et dommages <strong>à</strong> la peinture ne peuvent être évités.<br />

Fig. 18.15 Cette fixation occasionne des bosses et des dommages <strong>à</strong> la peinture du conteneur<br />

18.7.3 Mise en place de conteneurs<br />

Le conteneur est mis en place soit sur une plaque de fondation intégrale ou sur plusieurs semelles filantes.<br />

S'il s'agit de semelles filantes, deux bandes sont normalement prévues sous les deux longueurs du<br />

conteneur. Selon la disposition des sorties de câbles dans le conteneur, il faut prévoir des canaux ou des<br />

évidements adaptés dans la fondation ou dans les bandes. Le dimensionnement de la fondation, c'est-<strong>à</strong>-dire<br />

sa hauteur, le choix de la qualité de béton et l'armature, doit être effectué par le maître d'œuvre via un<br />

staticien. L'inégalité de la fondation ne doit pas excéder 5 mm sur la longueur et 2 mm sur la largeur.<br />

Les points suivants doivent être contrôlés avant de déposer le conteneur sur la fondation :<br />

• Contrôler la planéité et la propreté de la fondation<br />

• Contrôler l'emplacement des évidements pour les sorties de câbles<br />

• Contrôler la propreté de la partie inférieure du conteneur<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 16 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Le conteneur est ensuite déposé provisoirement sur la fondation. Des bandes de polymère d'environ<br />

200 mm de long sont fournies pour être posées en dessous des longerons longitudinaux du conteneur. Ces<br />

bandes de polymère se trouvent dans le local de l'installation de distribution du conteneur. Celles-ci sont<br />

positionnées <strong>à</strong> intervalles d'un <strong>à</strong> deux mètres sous les longerons longitudinaux. Le conteneur doit pour cela<br />

être légèrement soulevé et mis dans la position finale exacte. Le conteneur est ensuite reposé sur la<br />

fondation. Il doit alors bien reposer sur les coins et les bandes de polymères. Il faut si nécessaire compenser<br />

les inégalités en disposant des cales en acier inox de la bonne épaisseur. Pour éviter la flèche <strong>à</strong> long terme,<br />

il faut prévoir une cale d'épaisseur adaptée ou un paquet de cales en acier inox entre les deux coins. Voir<br />

aussi Figure 18.16.<br />

Fig. 18.16 Mise en place du conteneur sur la fondation<br />

2<br />

2 2<br />

3 1 4 5<br />

1 Conteneur<br />

2 Coin de conteneur<br />

3 Bandes de polymère<br />

4 Cale d'épaisseur<br />

5 Fondation<br />

Après mise en place du conteneur, les composants sont montés sur le toit et raccordés. Les conduites<br />

extérieures pour le gaz, l'huile, l'eau de chauffage ainsi que le raccordement électrique doivent en outre être<br />

prévues.<br />

Si les portes jouent mal où sont bloquées, le réglage doit être rajusté aux charnières.<br />

Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 17 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

3<br />

2


Chapitre_18 - Transport et mise en place des groupes.docx Page 18 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 19<br />

Notice d'installation et d'alignement du groupe<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

19. Notice d'installation et d'alignement du groupe 3<br />

19.1 Transport et mise en place des groupes ....................................................................................... 3<br />

19.2 Protection du groupe ..................................................................................................................... 3<br />

19.3 Assise élastique ............................................................................................................................ 4<br />

19.4 Accouplement flexible par torsion ................................................................................................. 4<br />

19.5 Compensateurs en caoutchouc et conduites flexibles .................................................................. 6<br />

19.5.1 Compensateurs en caoutchouc .................................................................................................. 10<br />

19.5.1.1 Stockage ..................................................................................................................................... 10<br />

19.5.1.2 Mise en place et montage ........................................................................................................... 10<br />

19.5.1.3 <strong>Montage</strong> ...................................................................................................................................... 11<br />

19.5.1.4 Mise en place des supports de tuyauterie .................................................................................. 13<br />

19.5.1.5 Mesures de protection après le montage .................................................................................... 13<br />

19.5.1.6 Charge due <strong>à</strong> la sous-pression ................................................................................................... 13<br />

19.5.2 Conduites flexibles ...................................................................................................................... 13<br />

19.5.2.1 Stockage ..................................................................................................................................... 13<br />

19.5.2.2 Mise en place et montage ........................................................................................................... 14<br />

19.5.2.3 <strong>Montage</strong> ...................................................................................................................................... 19<br />

19.5.2.4 Supports de tuyauterie ................................................................................................................ 19<br />

19.5.2.5 Mesures de protection après le montage .................................................................................... 19<br />

19.5.2.6 Contrôle d'homologation ............................................................................................................. 19<br />

19.5.3 Compensateurs d’échappement ................................................................................................. 20<br />

19.5.3.1 Stockage ..................................................................................................................................... 20<br />

19.5.3.2 Mise en place et montage ........................................................................................................... 20<br />

19.5.3.2.1 <strong>Montage</strong> sur le moteur (turbocompresseur) ................................................................................ 22<br />

19.5.3.2.2 Mis en place dans le tronçon de tuyauterie ................................................................................ 23<br />

19.5.3.3 <strong>Montage</strong> ...................................................................................................................................... 25<br />

19.5.3.4 Mise en place des supports de tuyauterie dans la conduite d'échappement ............................. 28<br />

19.5.3.5 Mesures de protection après le montage .................................................................................... 29<br />

19.5.3.6 Isolation ....................................................................................................................................... 29<br />

19.6 Remarques sur la mise en service .............................................................................................. 29<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 2 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19. Notice d'installation et d'alignement du groupe<br />

Ces remarques doivent garantir une mise en place et un montage en bonne et due forme du groupe dans le<br />

local du groupe et éviter de possibles dommages consécutifs dus <strong>à</strong> un montage erroné.<br />

19.1 Transport et mise en place des groupes<br />

Le Chapitre 18 « Transport et mise en place » décrit quelles mesures doivent être prises pour mettre en<br />

place le groupe <strong>à</strong> son emplacement.<br />

19.2 Protection du groupe<br />

Après la mise en place et l'orientation du groupe sur la fondation et avant d'entamer les travaux de perçage<br />

et de câblage, le groupe doit être protégé contre la poussière et la saleté, par ex. <strong>à</strong> l'aide d'une bâche.<br />

Il ne faut en règle générale pas souder sur le groupe afin de protéger l'électronique et les paliers dans le<br />

moteur et le générateur !<br />

Il faut également veiller <strong>à</strong> ce que les pièces montées sur le groupe telles que les transmetteurs, sondes de<br />

température ou modules tels que les pompes, filtres, etc. ne soient pas utilisées comme « échelle » pendant<br />

les activités de montage.<br />

Nous attirons votre attention sur les points suivants afin de conserver la valeur et la fiabilité de<br />

l'installation :<br />

• Le local du groupe, y compris le local destinés <strong>à</strong> l'installation de distribution, doit autant que<br />

possible être exempt de poussière. La poussière diminue la durée de vie du moteur et du<br />

générateur et entrave le fonctionnement de la commande.<br />

• L'eau de condensation et des locaux humides favorisent la corrosion du groupe et de<br />

l'installation de distribution. Les précieuses centrales de cogénération nécessitent des locaux<br />

secs et si possible chauffés (plus de 5°C).<br />

• Après fonctionnement sur le banc d'essai, le moteur est soumis en usine <strong>à</strong> une conservation<br />

interne en vertu de la norme <strong>MWM</strong>. La conservation standard dure 6 mois. Elle peut être<br />

réalisée en option pour une durée de 12 mois. Il est possible de prolonger la conservation après<br />

inspection du moteur.<br />

• Pour une période d'arrêt plus longue du groupe, il faut contrôler la résistance de l'isolation sur le<br />

générateur avant mise en marche. S'il y a de l'humidité, le générateur doit être séché<br />

(chauffage <strong>à</strong> l'arrêt ou tout autre mesure adéquate).<br />

• Si le groupe est monté dans un conteneur, il faut le purger entièrement pour le stockage de<br />

transport (risque de gel) et le protéger contre les déplacements.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 3 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.3 Assise élastique<br />

Des boîtes <strong>à</strong> ressorts en acier sont utilisées de série pour l'assise élastique des groupes. Celle-ci comporte<br />

un niveau de série. Sous la plaque de base de l'élément de palier se trouve une plaque en caoutchouc qui<br />

peut directement être placée sur la fondation. Pour ce faire, il convient de faire attention <strong>à</strong> ce que la surface<br />

de la fondation soit exempte de graisse, huile, carburant ou autres impuretés. La surface de la fondation doit<br />

présenter une planéité +/- 2 mm et une rugosité habituelle pour une fondation en béton. Rien ne doit<br />

s'écouler sur la fondation.<br />

Il n'est pas nécessaire de visser ni d'engoujonner les éléments <strong>à</strong> ressorts <strong>à</strong> la fondation. Pour fixer le groupe<br />

<strong>à</strong> la fondation, les 4 éléments de palier peuvent toutefois être vissés (engoujonnés) aux coins du groupe ou<br />

fixés dans la structure du conteneur <strong>à</strong> l'aide de bloqueurs en acier.<br />

Le nombre et l'ordre des boîtes <strong>à</strong> ressort doit être mentionné sur le plan du groupe correspondant <strong>à</strong> la<br />

commande de même que l'indication sur la notice de montage et d'orientation les ressorts en acier.<br />

Des exigences spéciales sont imposées au stockage des groupes dans les pays sujets aux tremblements de<br />

terre. Les paliers doivent être engoujonnés dans la fondation. Cette liaison doit impérativement être calculée<br />

par le statisticien.<br />

Si le groupe est installé dans un conteneur, une fixation de transport doit être montée entre le cadre de base<br />

et la plaque de fondation au fond du conteneur, lors du transport. Celles-ci doivent empêcher l'agrégat de<br />

bouger sur les boîtes <strong>à</strong> ressorts en acier. Il convient de démonter les fixations de transport avant la mise en<br />

service du groupe.<br />

19.4 Accouplement flexible par torsion<br />

Après l'orientation du groupe sur la fondation, la planéité et la concentricité de l'accouplement doivent être<br />

vérifiés. La mesure a lieu <strong>à</strong> l'aide d'horloges de mesure. Le principe de positionnement des horloges de<br />

mesure est présenté en figure 19.1. Les indications de mesure et de tolérance relatives <strong>à</strong> l'orientation et au<br />

couple de serrage au tournevis sont mentionnées sur le plan du groupe se rapportant <strong>à</strong> la commande.<br />

La correction de l'orientation est obtenue en déplaçant le générateur ou <strong>à</strong> l'aide de cales fournies placées<br />

sous le pied du générateur.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 4 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.1 Positionnement des horloges de mesures<br />

1 Cote de référence pour contrôler la planéité<br />

2 Volant moteur<br />

3 Embrayage<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 5 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5 Compensateurs en caoutchouc et conduites flexibles<br />

Compensateurs et conduites flexibles servent au découplage élastique des conduites de produit de<br />

l'installation, du groupe logé élastiquement. Ils prennent en outre en charge l'isolation du bruit de la structure<br />

qui serait sinon transmis dans le bâtiment par le biais des conduites.<br />

Il faut en outre prévoir des compensateurs et conduites flexibles dans les conduites de l'installation pour<br />

compenser les dilatations thermiques. Le nombre de compensateurs <strong>à</strong> monter dépend du tracé des<br />

conduites en lui-même et de la dilatation thermique induite par la température du produit dans le tuyau.<br />

Remarque :<br />

Avant le montage des compensateurs et conduites flexibles, le groupe doit être orienté sur la fondation<br />

conformément au chapitre 19.2 (Éléments de palier élastiques). Le raccordement des conduites côté<br />

installation a lieu sans remplissage avec de l'eau et de l'huile de lubrification. Après le remplissage avec de<br />

l'huile de lubrification et de l'eau, le groupe se tend juste côté moteur de 1 <strong>à</strong> 2 mm supplémentaires. Au<br />

besoin, un réajustement des éléments de palier élastiques réglables en hauteur peut <strong>à</strong> nouveau être<br />

effectué.<br />

Les cotes de raccordement <strong>à</strong> bride et les valeurs caractéristiques des compensateurs sont mentionnées<br />

dans les tableaux 19.1 et 19.2.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 6 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 19.1 Compensateurs avec brides selon DIN 2501<br />

Cote de bride selon<br />

DIN 2501 *1)<br />

Ø pli<br />

Tuyau<br />

selon<br />

Section<br />

effect.<br />

Surface<br />

d'étanchéité<br />

hors<br />

pression<br />

DIN 2448<br />

soufflet<br />

DN PN ØD ØK nxØd2 b BL Ødi ØC W<br />

Soufflet Limite de déformation<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 7 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

Comp-<br />

ression<br />

[mm] [bar] [mm] cm² [mm] [°] [kg]<br />

32 42,4x2,6 16 150 100 4xØ18 16 125 35 28 75 74 30 10 10 25 4,4<br />

40 48,3x2,6 16 150 110 4xØ18 16 125 35 28 75 74 30 10 10 25 4,4<br />

50 60,3x2,9 16 165 125 4xØ18 16 125 43 40 85 86 30 10 10 25 4,5<br />

65 76,1x2,9 16 185 145 4xØ18 16 125 64 68 104 110 30 10 10 25 4,9<br />

80 88,9x3,2 16 200 160 8xØ18 18 150 73 108 117 137 40 10 10 20 5,9<br />

100 114,3x3,6 16 220 180 8xØ18 18 150 88 124 136 146 40 10 10 15 7,2<br />

125 139,7x4 16 250 210 8xØ18 18 150 115 187 164 175 40 10 10 15 9,1<br />

150 168,3x4,5 16 285 240 8xØ22 18 150 145 245 190 198 40 10 10 12 10,9<br />

175 193,7x5,4 16 315 270 8xØ22 18 150 167 320 215 225 40 10 10 10 15,7<br />

200 219,1x5,9 16 340 295 8xØ22 20 175 194 425 265 260 45 15 15 8 19,8<br />

*1) Contre-bride selon DN 2633-PN16 avec vis et contre-écrous autobloquants selon DIN 985, toutefois sans<br />

joints, donner séparément<br />

Pour DN 200, contre-bride selon DIN 2632-PN10<br />

Voir <strong>à</strong> cet effet contre-bride pour compensateur Stenflex type AS-a, cpl. 1214 0948 UE 0112-38<br />

Compensateur Stenflex AS-a complet 0311 2808 UC 0999-38<br />

Instructions de montage n° : 6.000.9.000.242 Feuille 1-4<br />

Exten-<br />

Étages de pression Vide pour longueur<br />

Charge de température jusqu'<strong>à</strong> °C + 50 + 100 + 110 totale ≤ BL<br />

Pression de service max. admise<br />

*)<br />

bar 16 10 6<br />

Des mesures spéciales<br />

Pression d'essai (+20 °C)<br />

Pression d'éclatement<br />

bar<br />

bar<br />

25<br />

60<br />

25<br />

60<br />

25<br />

60<br />

sont nécessaires ici,<br />

il faut en faire<br />

la demande !<br />

*) en cas de charge par <strong>à</strong>-coups, la pression de service<br />

max. doit être<br />

réglée 30 % plus bas !<br />

sion<br />

Latéral<br />

±<br />

angu-<br />

laire <br />

Com-<br />

pen-<br />

sateur<br />

Poids


1<br />

2<br />

1 Surfaces usinées par<br />

enlèvement de copeaux<br />

2 Plaque signalétique<br />

rouge/bleue<br />

En cas de mouvements superposés, les valeurs doivent être demandées au fabricant.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 8 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 19.2 Compensateurs avec brides selon VG 85356<br />

Cote de bride semblable<br />

VG 85356 Partie 1<br />

Ø pli<br />

Ø ext.<br />

tuyaux<br />

Section<br />

effect.<br />

soufflet<br />

Surface<br />

d'étanchéité<br />

hors<br />

pression<br />

DN PN ØD ØK nxØd2 b BL Ødi ØC W<br />

Soufflet Limite de déformation<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 9 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

Comp-<br />

ression<br />

[mm] [bar] [mm] cm² [mm] [°] [kg]<br />

40 42 25 108 84 6xØ11 16 125 34 28 73 74 30 10 10 25 4,4<br />

50 50 25 120 96 6xØ11 16 125 43 40 85 88 30 10 10 25 4,5<br />

65 60 25 140 116 8xØ11 16 125 63 68 104 112 30 10 10 25 4,9<br />

80 80 25 150 126 8xØ11 18 150 75 108 117 139 40 10 10 20 5,9<br />

100 100 25 172 148 10xØ11 18 150 95 124 136 148 40 10 10 15 7,2<br />

125 120 10 200 176 10xØ11 18 150 120 187 165 178 40 10 10 15 9,1<br />

150 159 10 226 202 12xØ11 18 150 145 245 190 202 40 10 10 12 10,9<br />

Exten-<br />

Étages de pression Vide pour longueur<br />

°C + 50 + 100 +<br />

Charge de température jusqu'<strong>à</strong><br />

110 totale ≤ BL<br />

Pression de service max. admise *) bar 16 10 6 Des mesures spéciales<br />

Pression d'essai (+20 °C) bar 25 25 25<br />

Pression d'éclatement bar 60 60 60<br />

*) en cas de charge par <strong>à</strong>-coups, la pression de service max.<br />

doit être<br />

réglée 30 % plus bas !<br />

1<br />

2<br />

1 Surfaces usinées par<br />

enlèvement de copeaux<br />

2 Plaque signalétique<br />

rouge/bleue<br />

sion<br />

Latéral<br />

sont nécessaires ici,<br />

il faut en faire<br />

la demande !<br />

En cas de mouvements superposés, les valeurs doivent être demandées au fabricant.<br />

±<br />

angu-<br />

laire <br />

Com-<br />

pen-<br />

sateur<br />

Poids


Les remarques suivantes doivent être respectées pour un montage correct :<br />

19.5.1 Compensateurs en caoutchouc<br />

Consignes de montage pour les compensateurs en caoutchouc Stenflex type AS-1<br />

19.5.1.1 Stockage<br />

Stocker les compensateurs en caoutchouc propres et secs, les protéger de tout dommage et ne pas les faire<br />

rouler sur le soufflet. Protéger des rayons du soleil intenses en cas de stockage et de montage <strong>à</strong> l'extérieur<br />

(par ex. avec une tôle de protection).<br />

19.5.1.2 Mise en place et montage<br />

Le compensateur doit être mis en place de sorte <strong>à</strong> ce que l'emplacement de montage soit accessible et<br />

permette une surveillance.<br />

Avant de commencer le montage, il faut contrôler le creux de montage et monter le compensateur avec la<br />

bonne longueur totale BL en appuyant dessus.<br />

Avant que le compensateur ne soit monté, il faut vérifier la consistance et la qualité du soufflet en<br />

caoutchouc pour voir si par ex. une forte fragilisation due <strong>à</strong> une température élevée pendant le stockage, est<br />

survenue.<br />

Fig. 19.2<br />

Bride avec surface d'étanchéité lisse jusqu'au diamètre intérieur<br />

Plus la température de service est élevée dans le compensateur plus vite l'élastomère vieillira et se<br />

fragilisera, c'est-<strong>à</strong>-dire durcira, et le corps en caoutchouc sera enclin <strong>à</strong> la formation de fissures.<br />

Si une forte formation de fissures est survenue <strong>à</strong> l'extérieur du compensateur, ce dernier doit être remplacé<br />

pour des raisons de sécurité.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 10 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Le compensateur doit être monté sans torsion, en tenant compte des absorptions maximales admises des<br />

mouvements (en dessous desquelles il ne faut pas non plus passer en fonctionnement). Le compensateur<br />

doit de préférence être sollicité par compression.<br />

Il faut aussi tenir compte de l'effet de la chaleur de rayonnement extérieure. Les perçages de la bride doivent<br />

s'aligner.<br />

Aucun joint supplémentaire n'est nécessaire lors de l'utilisation de brides présoudées et de brides <strong>à</strong> collets<br />

car le bourrelet en caoutchouc fait étanchéité. D'autres modèles de brides ne sont pas admis en raison du<br />

risque de dommages au bourrelet caoutchouc.<br />

19.5.1.3 <strong>Montage</strong><br />

Fig. 19.3<br />

A = Longueur hors tout =<br />

Longueur totale<br />

Les compensateurs sont montés avec des vis <strong>à</strong> six pans creux normales et des contre-écrous autobloquants<br />

selon DIN 985.<br />

Des brides présoudées DIN ou des brides <strong>à</strong> collet VG sont exclusivement utilisées en guise de contrebrides.<br />

Il faut <strong>à</strong> cet effet prévoir les écrous côté contre-bride (1). Si c'est impossible, la longueur des vis doit être<br />

choisie de sorte <strong>à</strong> ce que la cote X ne soit pas inférieure <strong>à</strong> 15 mm, type de montage (2). (voir Fig. 19.3.)<br />

Le type de montage (1) doit être préféré.<br />

Les vis doivent être serrées uniformément plusieurs fois, et le cas échéant être légèrement resserrées après<br />

la première mise en service. Un serrage trop tendu peut écraser le bourrelet en caoutchouc.<br />

Pour éviter d'endommager le soufflet en caoutchouc avec des outils, il convient de tenir la clé <strong>à</strong> vis sur côté<br />

soufflet et de tourner la clé <strong>à</strong> vis côté contre-bride.<br />

Il faut tenir compte du Tableau 19.3 comportant les couples de serrage pour que le profil d'étanchéité en<br />

caoutchouc ne soit pas détruit en serrant bride trop fort.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 11 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 19.3 Couples de serrage pour compensateurs en caoutchouc<br />

Section<br />

nominale<br />

DN<br />

Couple de serrage<br />

[Nm]<br />

40 10<br />

50 10<br />

65 10<br />

80 10<br />

100 10<br />

125 15<br />

150 15<br />

Les couples de serrage se réfèrent <strong>à</strong> des compensateurs neufs. Les valeurs peuvent au besoin être<br />

dépassées de 50 %.<br />

Le positionnement peut être corrigé en resserrant les vis après une durée de fonctionnement d'environ 24<br />

heures.<br />

Il convient de respecter les consignes de montage du fabricant des compensateurs.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 12 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.1.4 Mise en place des supports de tuyauterie<br />

Lors de la mise en place des compensateurs, il faut toujours prévoir des supports / guides de tuyauteries<br />

avant et après le compensateur.<br />

Pour les compensateurs servants uniquement <strong>à</strong> un découplage d'oscillation (par ex. compensateurs sur un<br />

groupe sur paliers élastiques) il faut mettre en place des points fixes avant et après le compensateur.<br />

Les compensateurs montés pour absorber une dilatation thermique de la tuyauterie ont en règle générale un<br />

support de tuyauterie monté en guise de point fixe d'un côté et un guide de tuyauterie en guise de point<br />

mobile de l'autre côté. Selon la position de montage, des points mobiles sont également possibles des deux<br />

côtés. La distance entre le point fixe ou le point mobile et le compensateur ne doit pas excéder 3x DN.<br />

Voir aussi Chap. 20.4 Supports / Appuis de tuyauteries<br />

19.5.1.5 Mesures de protection après le montage<br />

Après le montage, les compensateurs doivent être couverts pour être protégés contre la chaleur de soudure<br />

(par ex. éclaboussures et perles de soudure, etc.) et les dommages extérieurs. Le soufflet de compensateur<br />

doit rester propre et ne doit pas comporter de peinture.<br />

19.5.1.6 Charge due <strong>à</strong> la sous-pression<br />

Si un compensateur est chargé par une sous-pression (vide), celui-ci ne doit en aucun cas être étendu au<br />

montage. Il vaut mieux que le compensateur soit légèrement comprimé car il résiste ainsi mieux au vide. Des<br />

mesures spéciales sont nécessaires ici, il faut en faire la demande ! Il convient <strong>à</strong> cet effet de respecter les<br />

consignes de montage du fabricant des compensateurs.<br />

19.5.2 Conduites flexibles<br />

Consignes de montage des conduites flexibles en caoutchouc<br />

DN 8 <strong>à</strong> DN 40 (résistant <strong>à</strong> la flamme)<br />

19.5.2.1 Stockage<br />

Stocker les conduites flexibles propres et sèches, les protéger contre tous les dommages extérieurs. Il ne<br />

faut pas les tirer au sol ou sur une arête tranchante.<br />

Poser le flexible droit en déroulant l'anneau de flexible. En tirant une extrémité de l'anneau de flexible, on<br />

passe en dessous du rayon de cintrage minimal du flexible et il y a une sollicitation de torsion non admise.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 13 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.4<br />

19.5.2.2 Mise en place et montage<br />

La conduite flexible doit être mise en place de sorte <strong>à</strong> ce que l'emplacement de montage soit accessible et<br />

permette une surveillance.<br />

En cours de fonctionnement, les conduites flexibles ne doivent pas entrer en contact les unes avec les<br />

autres ou avec d'autres objets.<br />

Il ne faut pas passer en dessous du rayon de cintrage admis (Tab. 19.4). Un cintrage excessif ou une<br />

extension de l'arc de flexible ne sont pas admis.<br />

Fig. 19.5<br />

1 incorrect A Longueur totale trop courte<br />

2 correct B Longueur totale suffisamment grande<br />

Meilleur stockage = « droit »<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 14 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Monter le flexible sans tension. La déformation axiale sous pression n'est pas permise. Cela fait se soulever<br />

le treillis du flexible et une résistance <strong>à</strong> la pression n'est ainsi plus garantie.<br />

Les conduites flexibles ne doivent pas être trop déroulées ou trop courbées, ce qui signifie qu'elles ne<br />

doivent pas être pincées. Il ne doit pas y avoir de sollicitations de déplacement ou de cintrage<br />

immédiatement <strong>à</strong> côté des raccords (vissages). La partie neutre de l'extrémité du flexible doit être<br />

suffisamment dimensionnée.<br />

Il faut si nécessaire prévoir des pièces coudées ou des vissages annulaires du commerce aux extrémités de<br />

raccordement. Lors du choix des pièces de raccordement, il faut tenir compte de la sollicitation due <strong>à</strong> la<br />

pression, <strong>à</strong> la température et au type de produit. En cas de mouvement, la conduite flexible doit être montée<br />

de sorte <strong>à</strong> ce que son axe et son sens de déplacement soient dans un plan pour qu'il ne puisse pas y avoir<br />

de torsion.<br />

Les tubulures de soudage en So Ms 59 F 50Z (= laiton spécial), qui se trouvent sur les vissages de la<br />

conduite flexible, peuvent en être retirées et être raccordées aux extrémités de tuyaux par brasage fort.<br />

Après avoir déterminé le creux de montage entre les tuyaux <strong>à</strong> raccorder, il faut tout d'abord souder une<br />

tubulure d'un côté puis, après avoir vérifié le rayon de cintrage pour la conduite flexible, la tubulure de l'autre<br />

côté.<br />

Il faut tenir compte des rayons de cintrage admis dans le tableau 19.5 ci-après.<br />

Les extrémités des tuyaux de raccordement doivent être coupées précisément <strong>à</strong> la perpendiculaire de l'axe<br />

du tuyau.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 15 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.6<br />

1 Tuyau de raccordement<br />

2 Tubulure soudure<br />

3 Écrou-mâle<br />

4 <strong>à</strong> brasage fort<br />

5 Conduite flexible<br />

Les rayons de cintrage minimum mentionnés dans le tableau 19.4 se réfèrent <strong>à</strong> une pose rigide de la<br />

conduite flexible.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 16 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Si le mouvement de la conduite flexible (pour un petit rayon de cintrage) se répète très fréquemment (=<br />

fonctionnement permanent), il est recommandé de tendre vers un rayon de cintrage le plus grand possible<br />

(éventuellement en utilisant des articulations cylindriques). Ceci empêche le flexible de se pincer et on<br />

obtient une plus grande durée de vie de celui-ci.<br />

Tab. 19.4<br />

Fluide DN<br />

[mm]<br />

L<br />

[mm]<br />

1 2 2 1<br />

4<br />

5<br />

rmin.<br />

[mm]<br />

*1)<br />

L2<br />

[mm]<br />

3<br />

ØD<br />

pour<br />

tuyau<br />

[mm]<br />

t<br />

[mm]<br />

Pression nominale<br />

[bar]<br />

Pression<br />

d'essai<br />

[bar]<br />

Température<br />

max. [°C]<br />

Désignation<br />

du flexible<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 17 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

normal<br />

<strong>à</strong><br />

réception<br />

<strong>à</strong> court terme<br />

Carburant diesel 8 300 75 12,5 10x1,0 5 25 10 38 70 GCNA 2277<br />

Carburant<br />

diesel, eau et<br />

huile de<br />

lubrification<br />

10 300 80 16,5 14x1,5 6 25 10 38<br />

20 500 130 21,5 25x1,5 8 25 10 50 80 (Diesel)<br />

90 (Eau)<br />

32 700 180 21,5 35x2,0 8 25 10 50<br />

125 (Huile de<br />

lubrification)<br />

OLNWV 2298<br />

Eau de mer 32 700 240 23,5 40x2,0 10 22 10 45 80 OLNWV 2298<br />

Huile de<br />

lubrification, air<br />

comprimé et eau<br />

20 500 130 21,5 25x1,5 8 25 10 50<br />

32 700 180 21,5 35x2,0 8 25 10 50<br />

8 300 115 12,5 10x1,0 5 215 170 510 90 (Eau)<br />

100 (Air<br />

10 300 130 16,5 14x2,0 6 180 150 435 comprimé)<br />

20 500 240 21,5 25x2,0 8 105 80 255<br />

100/125 (Huile<br />

de<br />

32 700 350 21,5 35x2,0 8 63 60 150<br />

lubrification)<br />

40 700 450 23,5 45x2,5 10 50 40 120<br />

*1) rmin = rayon de cintrage minimum<br />

1 Tubulure soudure<br />

2 Écrou-mâle<br />

3 jusqu'<strong>à</strong> modèle de presse DN 60<br />

<strong>à</strong> partir de modèle de vis DN 70<br />

4 Conduite flexible<br />

5 Longueur de commande L<br />

1STT 2432


Le diagramme ci-après (Fig. 19.7) montre, en fonction de l'angle de cintrage de la conduite flexible, le<br />

facteur de cintrage avec lequel le rayon de cintrage minimum doit être multiplié pour déterminer le rayon de<br />

cintrage admis en fonctionnement permanent.<br />

Fig. 19.7<br />

A Angle de cintrage<br />

B Facteur de cintrage<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 18 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.2.3 <strong>Montage</strong><br />

Lors du montage il faut tirer la conduite flexible fermement uniquement d'un côté. De l'autre côté, la liaison<br />

ne doit dans un premier temps être fixée que légèrement. Bouger le flexible dans le sens de déplacement<br />

souhaité 2 ou 3 fois <strong>à</strong> vide pour qu'il puisse s'orienter sans torsion puis tirer fermement aussi de ce côté.<br />

Pour les flexibles avec vissages, il est impératif d'utiliser une deuxième clé <strong>à</strong> vis pour contre-serrer (Fig.<br />

19.8).<br />

Fig. 19.8<br />

Raccorder le flexible sans torsion.<br />

Pour les raccords filetés qui tournent, utiliser une deuxième clé pour contre-serrer.<br />

19.5.2.4 Supports de tuyauterie<br />

Lors de la mise en place de conduites flexibles, il faut toujours prévoir des points fixes ou mobiles devant ou<br />

derrière le flexible. La distance entre le point fixe ou le point mobile et le flexible ne doit pas excéder 3x DN.<br />

19.5.2.5 Mesures de protection après le montage<br />

Après le montage, les conduites flexibles doivent être couvertes pour être protégées contre la chaleur de<br />

soudure (par ex. éclaboussures et perles de métal de brasage fort, etc.) et les dommages extérieurs. La<br />

conduite flexible doit rester propre et ne doit pas comporter de peinture.<br />

19.5.2.6 Contrôle d'homologation<br />

Les conduites flexibles résistent <strong>à</strong> la flamme et satisfont les exigences de toutes les sociétés de<br />

classification.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 19 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.3 Compensateurs d’échappement<br />

Consignes de montage pour compensateurs axiaux et<br />

Compensateurs axiaux doubles pour installations d'échappement <strong>d'installations</strong><br />

stationnaires<br />

19.5.3.1 Stockage<br />

Stocker les compensateurs axiaux propres et secs, les protéger de tout dommage et ne pas les faire rouler<br />

sur les plis de soufflets. Toujours soulever les compensateurs durant le transport.<br />

19.5.3.2 Mise en place et montage<br />

Le compensateur doit être mis en place de sorte <strong>à</strong> ce que l'emplacement de montage soit accessible et<br />

permette une surveillance.<br />

Avant de commencer le montage, il faut déterminer le creux de montage pour le compensateur pour que la<br />

longueur totale correcte soit garantie.<br />

Le compensateur doit être monté en tenant compte des absorptions maximales admises des mouvements<br />

(en dessous desquelles il ne faut pas non plus passer en fonctionnement), de sorte <strong>à</strong> ce qu'il ne soit pas mis<br />

en torsion par des tensions inappropriées des tuyaux pendant le montage ou en cours de fonctionnement.<br />

Le compensateur doit de préférence être sollicité par compression.<br />

Les trous de la bride doivent s'aligner et le joint doit se loger au centre. Il faut veiller <strong>à</strong> ce que les tuyaux <strong>à</strong><br />

raccorder s'alignent parfaitement.<br />

En ce qui concerne les indications de longueurs des compensateurs, différentes désignations doivent être<br />

prises en compte.<br />

La longueur hors tout est la longueur dans laquelle le compensateur est généralement fourni par le<br />

fabricant (= longueur de livraison). La longueur hors tout est mentionnée sur la plaque signalétique du<br />

compensateur.<br />

La longueur totale est composée de la longueur hors tout et de la pré-tension (extension + ou compression<br />

-) selon la Fig. 19.9 et la Fig. 19.10.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 20 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.9<br />

Fig. 19.10<br />

A Longueur hors tout<br />

B Extension<br />

C Longueur totale<br />

A Longueur hors tout<br />

C Longueur totale<br />

D Compression<br />

À froid, le compensateur doit être monté <strong>à</strong> moitié prétendu (étendu + ou comprimé -) en fonction de la façon<br />

dont il est utilisé. Ceci est également recommandé si le mouvement axial du compensateur n'est pas<br />

pleinement utilisé. S'il y a par exemple une dilatation totale d'<strong>à</strong> peine 30 mm et que le compensateur permet<br />

une dilatation de 66 mm, il vaut mieux (également du point de vue de la durée de vie) solliciter le<br />

compensateur avec ± 15 mm au lieu de 30 mm.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 21 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.3.2.1 <strong>Montage</strong> sur le moteur (turbocompresseur)<br />

Une orientation doit être effectuée lors du raccordement des tuyaux d'échappement coté installation au<br />

compensateur d'échappement coté moteur, après la turbine d'échappement. Une mauvaise orientation du<br />

compensateur d'échappement coté moteur entraîne des contraintes non admises sur le bâti du<br />

turbocompresseur <strong>à</strong> gaz d'échappement.<br />

Pour éviter la problématique ci-dessus, il existe une prescription de montage de <strong>MWM</strong> sous la forme d'un<br />

plan pour les TCG 2032, TCG 2020 V12 et V16 avec le type de turbocompresseur TPS 52 et pour le TCG<br />

2020 V20 avec le type de turbocompresseur TPS 48.<br />

Les plans pour les prescriptions de montage sont :<br />

• TCG 2020 V20 /TPS 48: 1242 0623 UB<br />

• TCG 2020 V12/V16 / TPS 52: 1242 0619 UB<br />

• TCG 2032 V16: 1228 2504 UB<br />

Il faut toujours veiller <strong>à</strong> ce que le moteur et notamment le turbocompresseur soient déchargés des<br />

sollicitations découlant de la dilatation thermique de la tuyauterie raccordée. En cours de fonctionnement, le<br />

turbocompresseur doit encore absorber les oscillations du groupe sur palier élastique (Fig. 19.11). Le<br />

compensateur doit être monté sur le turbocompresseur de sorte <strong>à</strong> ce qu'après échauffement de la conduite<br />

d'échappement, le compensateur atteigne <strong>à</strong> nouveau sa longueur hors tout sans tension. Le point fixe<br />

suivant de la conduite d'échappement doit être disposé immédiatement après le compensateur.<br />

Fig. 19.11 Disposition du point fixe après le moteur dans la conduite d'échappement<br />

5<br />

1 Point fixe<br />

2 Compensateur axial<br />

3 Turbocompresseur<br />

1<br />

2<br />

4 Groupe sur palier élastique<br />

3<br />

4<br />

5 Point mobile (guide de tuyauterie)<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 22 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.3.2.2 Mis en place dans le tronçon de tuyauterie<br />

La règle empirique suivante s'applique pour déterminer la dilatation thermique dans une tuyauterie :<br />

pour de l'acier normal environ 1 mm de dilatation thermique par mètre de tuyaux, par tranche de 100°C.<br />

pour de l'acier inox environ 2 mm de dilatation thermique par mètre de tuyau, par tranche de 100°C.<br />

Cela signifie par exemple que pour 1 m de tuyaux et 500°C, la dilatation thermique de cette pièce de<br />

tuyauterie sera d'environ 5 mm pour de l'acier normal et d'environ 10 mm pour l'acier inox.<br />

Normalement, des compensateurs axiaux sont montés sur un tronçon de tuyauterie d'échappement pour<br />

compenser la dilatation thermique. La disposition des compensateurs est représentée sur le plan de mise en<br />

place pour chaque commande, les directives de montage devant être respectées. Dans un cas normal, on<br />

s'accommode de la disposition selon la Fig. 19.12. pour continuer la conduite d'échappement.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 23 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.12 Palier fixe, palier mobile et compensateurs pour une conduite d'échappement<br />

1 Moteur<br />

2 Compensateur après moteur<br />

3 Point fixe après moteur<br />

4 Point mobile / Guide de tuyauterie<br />

5 Compensateur<br />

6 Silencieux<br />

7 Point fixe<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 24 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


19.5.3.3 <strong>Montage</strong><br />

Avant le montage intérieur et après le montage extérieur, contrôler que les plis de soufflets sont exempts de<br />

corps étrangers (saleté, ciment, matériaux isolants).<br />

Les compensateurs sont montés avec des vis <strong>à</strong> six pans creux normales et des écrous.<br />

Des brides lisses et des brides <strong>à</strong> collet sont utilisées en guise de contre-brides. Il faut <strong>à</strong> cet effet prévoir les<br />

écrous côté contre-bride, voir Fig. 19.13.<br />

Fig. 19.13<br />

A Longueur hors tout<br />

Les vis doivent être serrées uniformément plusieurs fois, et le cas échéant être légèrement resserrées après<br />

la première mise en service.<br />

Pour éviter d'endommager le compensateur avec des outils, il convient de tenir la clé <strong>à</strong> vis côté soufflet et de<br />

tourner la clé <strong>à</strong> vis côté contre-bride.<br />

Les dimensions et cotes de raccordement figurent sur la Fig. 19.14 et dans le Tableau 19.5.<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 25 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Fig. 19.14<br />

A Mouvement axial du soufflet<br />

B Mouvement latéral du soufflet<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 26 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Tab. 19.5<br />

Sectio<br />

n<br />

nomin<br />

ale<br />

DN<br />

Caractéristiques techniques compensateur axial Bride DIN 2501 –PN6<br />

Limite de déformation<br />

nominale pour 1000<br />

alternances de charge<br />

axial latéral axial/radial<br />

Longueur<br />

hors tout<br />

sans tension<br />

Longue<br />

ur<br />

ondulée<br />

Extérie<br />

ur<br />

Diamètre Vis<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 27 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

Cercle<br />

de<br />

trous<br />

Trous<br />

percés Collet<br />

Épaiss<br />

eur de<br />

feuille<br />

Nombr<br />

e<br />

Filetag<br />

2δN 2λN â L0 l DA LK B BÖ b N - G<br />

mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Pièce M kg<br />

100 50 6 1,0 118 60<br />

5,4<br />

210 170 18 147 14 4 M16<br />

100 80 12 2,5 184 2x47 5,9<br />

125 50 7,7 0,2 140 75<br />

5<br />

240 200 18 178 10 8 M16<br />

125 200 114 2,0 340 272 6<br />

150 50 6,9 0,2 145 78<br />

6<br />

265 225 18 202 10 8 M16<br />

150 200 101,1 2,0 350 286 7<br />

200 50 5,1 0,2 150 73<br />

11<br />

320 280 18 258 16 8 M16<br />

200 200 81,2 2,0 370 291 14<br />

250 50 3,6 0,1 150 65<br />

14<br />

375 335 18 312 16 12 M16<br />

250 200 64,5 1,9 370 286 17<br />

300 50 3,3 0,1 150 69<br />

18<br />

440 395 22 365 16 12 M20x2<br />

300 200 54,4 1,6 365 285 21<br />

350 50 3,3 0,1 155 74<br />

22<br />

24<br />

490 445<br />

415 16 12 M20x2<br />

350 200 48,1 1,4 355 272 28<br />

400 60 4,4 0,1 180 84<br />

29<br />

540 495 22 465 16 16 M20x2<br />

400 180 39,2 1,2 365 279 35<br />

450 60 4,1 0,1 185 98<br />

33<br />

595 550 22 520 16 16 M20x2<br />

450 180 34,1 1,0 355 272 40<br />

500 60 3,8 0,1 190 100<br />

36<br />

645 600 22 570 16 20 M20x2<br />

500 180 30,4 0,9 360 270 44<br />

600 60 2,8 0,1 190 89<br />

53<br />

755 705 26 670 20 20 M24x2<br />

600 180 25,2 0,8 370 267 63<br />

700 60 2,6 0,1 200 95<br />

63<br />

860 810 26 775 20 24 M24x2<br />

700 180 21,3 0,6 365 262 74<br />

800 60 1,9 0,1 185 79<br />

77<br />

975 920 30 880 20 24 M27x2<br />

800 180 18,3 0,5 365 257 90<br />

*1) Sans contre-bride, vis et écrou<br />

Les valeurs mentionnées s'appliquent <strong>à</strong> la température ambiante ; en fonctionnement, il faut s'attendre <strong>à</strong> des<br />

valeurs inférieures.<br />

Pour des températures jusqu'<strong>à</strong> 300°C, des divergences peuvent pratiquement être négligées.<br />

Valeurs correctives K∆J pour des températures plus élevées, voire Tableau 19.6.<br />

La somme de toutes les sollicitations relatives ne doit pas dépasser 100 % du facteur de température K∆J.<br />

e<br />

*1<br />

Poid<br />

s


Même en cas de superposition de la dilatation thermique et des oscillations, la part de la course et la part<br />

des amplitudes doivent être prises en compte séparément. Conformément <strong>à</strong> la formule suivante :<br />

⎛ 2δ<br />

axial ⎜<br />

⎝ 2δ<br />

, Auslegung<br />

axial,<br />

Nenn<br />

⎞ ⎛ 2λ<br />

⎟ + ⎜<br />

⎟ ⎜<br />

⎠ ⎝ 2λ<br />

lateral,<br />

Auslegung<br />

lateral,<br />

Nenn<br />

⎞ ⎛ â<br />

⎟ + ⎜<br />

⎟<br />

⎠ ⎝ â<br />

Auslegung<br />

⎞<br />

⎟ ≤ K<br />

⎠<br />

⋅100%<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 28 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />

Nenn<br />

Nom : Valeur nominale du Tableau 19.5<br />

Dimensionnement : Limite de déformations maximales en fonctionnement<br />

Le compensateur, composé du soufflet <strong>à</strong> plusieurs parois 1.4541 (X6 CrNiTi 18 9) et de la bride <strong>à</strong> collet RST<br />

37-2, peut être utilisé jusqu'<strong>à</strong> une température de fonctionnement de 550°C.<br />

Le compensateur n'enregistre complètement qu'un des mouvements indiqués. La pression de service est<br />

autorisée jusqu'<strong>à</strong> 1 bar (PN1).<br />

La longueur totale (longueur hors tout + pré-tension) dépend de la dilatation totale côté installation.<br />

La longueur hors tout Lo désign la position neutre.<br />

Tab. 19.6 Influence de la température sur la grandeur de déplacement 1<br />

J °C 100 200 300 400 500 600<br />

K∆J -- 1 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7<br />

Matériau 1.4541<br />

19.5.3.4 Mise en place des supports de tuyauterie dans la conduite d'échappement<br />

Lors de la mise en place des compensateurs, il faut toujours prévoir des supports de tuyauterie avant et<br />

après le compensateur, sans quoi la conduite peut se cintrer latéralement. Selon la situation de montage,<br />

ces supports de tuyauterie peuvent être des points fixes et/ou mobiles. La distance entre le point fixe ou le<br />

point mobile et le compensateur ne doit pas excéder 3x DN de la tuyauterie.<br />

Il faut <strong>à</strong> cet effet tenir compte du fait que les points fixes doivent effectivement être fixes. L'élasticité d'un<br />

point fixe ne doit pas être si grande que la conduite d'échappement se déplace encore de quelques<br />

millimètres avant de devenir effectivement fixe.<br />

Les points mobiles (guides de tuyauteries) sont des colliers qui ceignent le tuyau de tous côtés et laisser<br />

glisser la conduite sans tension. Pour éviter une grande résistance au frottement, il faut éviter les éventuelles<br />

salissures ou obstructions entre le guide de tuyauterie et le tuyau.<br />

Il faut prévoir des supports de tuyauterie supplémentaires en fonction du poids et de la taille de la conduite.<br />

1 Sté. Witzenmann, « Compensateurs » p. 99, 1990<br />

∆ϑ


19.5.3.5 Mesures de protection après le montage<br />

Après le montage, les compensateurs doivent être couverts pour être protégés contre la chaleur de soudure<br />

(par ex. éclaboussures et perles de soudure, etc.) et les dommages extérieurs. Le soufflet de compensateur<br />

doit rester propre et ne doit pas comporter de peinture.<br />

19.5.3.6 Isolation<br />

En raison de l'important rayonnement thermique, il est éventuellement judicieux d'isoler le compensateur,<br />

avant tout du bâti de la machine. Il faut pour cela poser autour du compensateur et avec un léger intervalle<br />

un fourreau tubulaire ou en tôle pour que le matériau d'isolation ne repose pas directement sur le<br />

compensateur, voir Fig. 19.16. Il y a sinon le risque que le matériau isolant se fixe entre les flancs des plis du<br />

soufflet. Des tresses ou des nattes isolantes sans amiante sont recommandées pour l'isolation, mais<br />

toutefois pas de la laine de verre ou des diatomées parce qu'elles sont enclines <strong>à</strong> la formation de poussière.<br />

Fig. 19.16<br />

19.6 Remarques sur la mise en service<br />

Le groupe doit être nettoyé <strong>à</strong> fond avant mise en service et remise au client.<br />

Il faut tenir compte des points suivants :<br />

Contrôler le réglage des éléments de palier élastiques<br />

Contrôler l'alignement de l'accouplement<br />

<strong>Montage</strong> en bonne et due forme des compensateurs<br />

Compensateurs d'eau de refroidissement sans tension<br />

Conduites flexibles avec rayon de cintrage prescrit<br />

Compensateur d'échappement avec pré-tension prescrite<br />

Câble avec décharge de traction et rayon de cintrage prescrit<br />

Filtre <strong>à</strong> air exempt de poussière et de saleté<br />

Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 29 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_19 - Notice d'installation et d'alignement du groupe.docx Page 30 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 20<br />

Pose des tuyauteries<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

20. Pose des tuyauteries 3<br />

20.1 Instructions générales de montage 3<br />

20.2 Matériaux pour les tuyauteries 4<br />

20.3 Remarque sur la soudure/le brasage de tuyauteries 5<br />

20.3.1 Soudure de tuyaux en acier 5<br />

20.3.2 Brasage fort de tuyau 6<br />

20.4 Liaisons de tuyauterie détachables 6<br />

20.4.1 Raccords <strong>à</strong> bride 6<br />

20.4.2 Raccord <strong>à</strong> vis avec l'étanchéité dans le filet 6<br />

20.4.3 Raccords vissés de tuyauterie 6<br />

20.5 Support / soutien des tuyauteries 7<br />

20.6 Isolation de tuyauteries 7<br />

20.7 Traitement de surface, coloration 7<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


20. Pose des tuyauteries<br />

20.1 Instructions générales de montage<br />

• Après avoir été cintrés, soudés et avant d'être posés, il faut nettoyer l'intérieur de tous les<br />

tuyaux, c'est-<strong>à</strong>-dire qu'il faut les décaper avec une solution acide puis les nettoyer avec une<br />

solution alcaline (soude ou équivalent) et les rincer <strong>à</strong> l'eau chaude pH neutre. Pour terminer,<br />

l'intérieur des tuyaux doit être conservé.<br />

• Pour la mise en service de l'installation, l'intérieur de toutes les tuyauteries doit être<br />

minutieusement débarrassé de la saleté, de la calamine et des copeaux pour qu'aucun corps<br />

étranger ne pénètrent dans les pompes, vannes, échangeurs thermiques, capteurs et le<br />

moteur <strong>à</strong> combustion. Il faut effectuer un contrôle de pression.<br />

• Les tuyauteries dont le diamètre ne correspond pas au raccordement avec les pièces<br />

accessoires (pompes, compresseurs, refroidisseurs, etc.) doivent être adaptées <strong>à</strong> l'aide de<br />

réducteurs ou de raccords vissés de réduction. La position et la taille des raccords <strong>à</strong> ces<br />

appareils figurent dans les plans de chaque pièce accessoire.<br />

• Pour le montage d'instruments de mesure (par ex. compteurs de quantité calorifique,<br />

compteurs de gaz, etc.) il faut tenir compte des directives prescrites par le fabricant. Ceci<br />

s'applique notamment <strong>à</strong> l'emplacement de montage ainsi qu'aux tronçons d'entrée et de<br />

sortie.<br />

• Pour les systèmes remplis d'un liquide, il faut prévoir des raccords de vidange et de<br />

remplissage aux endroits les plus bas. Il doit y avoir des possibilités de purge <strong>à</strong> tous les<br />

points élevés. Des robinets de vidange et de remplissage avec bouchon et possibilité de<br />

brancher inflexibles sont montés aux points bas. Des robinets de purge ou des purges<br />

automatiques sont mis en place aux points élevés.<br />

• Pour les tuyauteries avec produits gazeux, il faut prévoir des collecteurs de condensat avec<br />

robinets de purge d'eau aux endroits les plus bas. Les tuyauteries doivent être posées en<br />

pente en direction des collecteurs de condensat le deux août merci.<br />

• Les tuyaux en cuivre sont autorisés pour les conduites de remplissage d'huile neuve (souder<br />

les raccords de tuyaux avec de l'argent d'apport de brasage). Il est également possible<br />

d'utiliser des tuyauteries en acier ERMETO étirées <strong>à</strong> blanc (<strong>à</strong> cet effet, les raccords de<br />

tuyaux sont généralement assemblés avec des vissages spéciaux et jamais soudés !). Après<br />

les travaux de pose, les conduites pour l'huile neuve doivent être minutieusement rincées<br />

avec de l'huile neuve.<br />

• Les conduites pour l'huile neuve, en cuivre ou en acier, peuvent aussi être pressées avec<br />

des raccords qui résistent <strong>à</strong> l'huile. Les raccords du commerce pour le sanitaire ne sont pas<br />

autorisés car le matériau du joint ne résiste pas <strong>à</strong> l'huile.<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


20.2 Matériaux pour les tuyauteries<br />

Le Tab. 20.1 donnent un aperçu des matériaux <strong>à</strong> utiliser pour les tuyauteries, pour les différents produits :<br />

Tab. 20.1 :<br />

Fluide Sous-répartition Matériau de la tuyauterie<br />

Carburant de distillat Acier, cuivre<br />

Carburant mixte Acier<br />

Acier, acier galvanisé<br />

Gaz naturel, le gaz de mine<br />

Biogaz, gaz de curage, gaz de<br />

entre course de de régulation de gaz et<br />

moteur, acier ou acier inox ; ces conduites<br />

doivent absolument être « propres ».<br />

décharge, gaz associé au<br />

pétrole<br />

Circuit de moteur, circuit<br />

Généralement acier inoxydable<br />

de refroidissement de Généralement acier, en fonction de la qualité<br />

mélange, circuit d'air de de l'eau il faut éventuellement utiliser des<br />

Eau<br />

suralimentation, circuit de matériaux de qualité supérieure, par ex. eau<br />

chauffage, circuit de de mer dans le circuit de refroidissement de<br />

Huile de lubrification, conduites<br />

refroidissement de<br />

secours, circuit d'eau brute<br />

secours/le circuit d'eau brute<br />

chaudes de dérivation d'huile<br />

moteur<br />

Conduite de remplissage d'huile<br />

acier inoxydable<br />

neuve et conduite d'huile<br />

usagée<br />

Acier, cuivre, acier inox<br />

Conduites de démarrage acier inoxydable<br />

Air comprimé<br />

Conduites de remplissage Acier<br />

Conduites d'air de réglage Acier, cuivre<br />

Avant échangeur thermique de gaz<br />

Gaz d'échappement<br />

Fonctionnement<br />

uniquement avec du gaz<br />

naturel, gaz de mine<br />

d'échappement et mise en place intérieure :<br />

acier résistant <strong>à</strong> la chaleur (par ex. 15 Mo 3)<br />

Après échangeur thermique de gaz<br />

d'échappement et mise en place extérieure :<br />

acier inox<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Condensat<br />

20.3 Remarque sur la soudure/le brasage de tuyauteries<br />

Fonctionnement avec<br />

biogaz, gaz de curage, gaz<br />

Acier inoxydable (z.B. 1..4571)<br />

de décharge, gaz associé<br />

au pétrole<br />

Avant catalysateur toujours acier inoxydable 1.4571<br />

En cas de teneur en<br />

acier inoxydable<br />

éléments acides<br />

Reste Acier, cuivre, acier galvanisé<br />

Les liaisons soudées sont des éléments homogènes des tuyauteries et garantissent une étanchéité absolue<br />

en fonctionnement. Elles constituent la liaison de tuyauterie la plus économique et sont de ce fait préférées.<br />

L'adaptation, le centrage impeccable des extrémités les unes par rapport aux autres, la préparation des<br />

bords de soudure et le procédé de soudure sélectionné sont les conditions pour une bonne soudure.<br />

Attention : il faut débrancher les liaisons électriques vers le groupe pendant les travaux de soudure sur le<br />

système de tuyauterie. Les compensateurs en acier du groupe doivent être démontés pour les travaux de<br />

soudure.<br />

Pour les soudures d'électrodes, la masse des électrodes doit être disposée le plus près possible du point de<br />

soudage afin de garantir un bon contact de la masse. Les compensateurs en caoutchouc et acier doivent<br />

être couverts lors des travaux de soudure, pour qu'ils ne puissent pas être endommagés par les étincelles<br />

de soudure.<br />

Voir aussi Chapitre 19.2.<br />

20.3.1 Soudure de tuyaux en acier<br />

Il faut respecter les points suivants :<br />

La rugosité des couches de séparation ne doit pas dépasser au maximum Rz 100<br />

Procédés de soudure admis selon<br />

DIN ISO 857-1 , E-Hand, MIG ou WIG<br />

DIN EN 439 , gaz de protection argon, pour protection de la racine débit 5-7 l/min. argon<br />

Préparation du cordon de soudure selon<br />

DIN EN ISO 9692-1<br />

Directives pour les groupes d'évaluations d'irrégularités<br />

DIN EN ISO 5817 ou<br />

Additifs de soudure<br />

- E-Hand : Électrode en baguette DIN EN ISO 2560<br />

- WIG: Baguette massive DIN EN 440, DIN EN 439, DIN EN 1668<br />

- MIG: Fil électrode DIN EN 440, DIN EN 439, DIN EN 1668<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


20.3.2 Brasage fort de tuyau<br />

Les liaisons par brasage fort doivent être réalisées selon la norme d'usine H0340 de <strong>MWM</strong><br />

20.4 Liaisons de tuyauterie détachables<br />

20.4.1 Raccords <strong>à</strong> bride<br />

Les raccords <strong>à</strong> bride se distinguent par un montage facile et servent la plupart du temps <strong>à</strong> raccorder des<br />

tuyauteries <strong>à</strong> des <strong>moteurs</strong>, pompes, échangeurs thermiques, réservoirs, etc. On utilise de préférence des<br />

brides selon DIN 2501, PN10 ou PN16, pour les produits <strong>à</strong> pression élevée (par ex. air comprimé) avec<br />

pression nominale plus élevée en conséquence.<br />

Lors de la maintenance et de l'entretien de <strong>moteurs</strong> ou de composants d'installation, les tuyauteries doivent<br />

souvent être démontées pour établir une meilleure accessibilité. Il est donc particulièrement recommandé<br />

d'utiliser des raccords <strong>à</strong> bride aux endroits appropriés.<br />

Les matériaux d'étanchéité entre les brides doivent être choisis selon l'effort dû au produit lui-même ainsi<br />

qu'<strong>à</strong> sa pression et <strong>à</strong> sa température. Pour éviter les fuites, il est nécessaire de surveiller les raccords <strong>à</strong><br />

bride. C'est la raison pour laquelle ils doivent si possible être accessibles pour remplacer le joint ou resserrer<br />

les vis. Un contrôle visuel doit systématiquement être garanti.<br />

20.4.2 Raccord <strong>à</strong> vis avec l'étanchéité dans le filet<br />

On utilise de préférence des filetages de tuyaux Whitworth selon DIN EN 10226 pour des liaisons avec<br />

filetage intérieur cylindrique sur des robinets, raccords, etc. et des filetages extérieurs tronconiques sur des<br />

tuyaux filetés. Pour augmenter l'étanchéité, il faut, avant le visage, enduire les filetages avec un produit<br />

d'étanchéité sous forme de chanvre avec mastic d'étanchéité ou les enrouler avec des bandes étanches en<br />

plastique.<br />

Pour les conduites d'huile de lubrification, de carburant et de gaz, il faut utiliser de la bande d'étanchéité en<br />

plastique.<br />

20.4.3 Raccords vissés de tuyauterie<br />

Pour les raccords vissés de tuyauterie, l'étanchéité est réalisée par une olive, ce qui donne un raccord de<br />

tuyauterie sûr contre les fuites.<br />

Pour ses conduites, il faut utiliser exclusivement des tuyaux de précision en acier, de préférence avec un<br />

diamètre extérieur de 6 <strong>à</strong> 38 mm. Selon l'épaisseur du tuyau et le diamètre extérieur, il faut utiliser des<br />

manchons de renfort.<br />

L'olive doit être retirée avec précaution.<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


20.5 Support / soutien des tuyauteries<br />

Les tuyauteries doivent être fixées sur des consoles ou au mur avec des colliers, des étriers en acier rond,<br />

etc. Pour les conduites posées <strong>à</strong> l'horizontale, il faut choisir la portée entre les appuis en fonction du<br />

diamètre de la conduite. Pour les tuyauteries qui se dilatent en raison des températures élevées du produit, il<br />

faut réaliser les paliers sous forme de paliers fixes ou mobiles en fonction des conditions. Dans ce cas, il faut<br />

si besoin est de tenir compte de l'isolation contre les bruits de structure.<br />

20.6 Isolation de tuyauteries<br />

Selon la température du produit qui circule, les tuyauteries doivent comporter une isolation thermique en<br />

guise de protection contre les contacts. Les épaisseurs d'isolation doivent être choisies de sorte <strong>à</strong> ce que les<br />

températures surfaciques de l'isolation ne dépassent pas 60 °C. La protection contre les contacts peut<br />

également être établie par d'autres mesures, par ex. <strong>à</strong> l'aide de tôles perforées montées <strong>à</strong> distance de l'objet<br />

ou de treillis.<br />

20.7 Traitement de surface, coloration<br />

Toutes les tuyauteries, <strong>à</strong> l'exception des conduites en acier inox, doivent comporter un apprêt. Il faut pour<br />

cela nettoyer minutieusement les tuyaux avant de mettre l'apprêt, épaisseur du film sec environ 30 µm.<br />

Ensuite, il faut ensuite passer la couche de finition, épaisseur environ 40 µm.<br />

S'il n'y a aucune prescription particulière concernant la coloration, les couleurs doivent être choisies<br />

conformément <strong>à</strong> DIN 2403. Dans cette norme, les couleurs sont fixées en fonction des produits qui<br />

s'écoulent dans les tuyaux.<br />

Les tuyaux avec isolation thermique ne doivent comporter qu'un apprêt.<br />

Les tuyaux d'échappement en acier doivent recevoir un apprêt résistant <strong>à</strong> la chaleur. Il faut ici prévoir un<br />

apprêt de couleur en silicate de zinc qui résiste aux chaleurs élevées, de préférence 2 couches ayant<br />

chacune une épaisseur de film sec de 40 µm.<br />

Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


Chapitre_20 - Pose des tuyauteries.docx Page 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


<strong>Montage</strong> d’installations d’énergie<br />

Chapitre 21<br />

Sécurité au travail, prévention des accidents,<br />

protection de l'environnement<br />

06-2012<br />

<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Telefon: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net


Sommaire<br />

21. Sécurité au travail, prévention des accidents, protection de l'environnement 3<br />

21.1 Échafaudages, plates-formes, échelles ........................................................................................ 3<br />

21.2 Protection antibruit ........................................................................................................................ 3<br />

21.3 Protection contre l'incendie, plan d'évacuation ............................................................................. 3<br />

21.4 Protection contre le contact ........................................................................................................... 4<br />

21.5 Dispositifs d'arrêt d'urgence .......................................................................................................... 4<br />

21.6 Stockage et élimination des matières dangereuses ..................................................................... 4<br />

21.7 Mesures de protection électriques ................................................................................................ 5<br />

21.8 Directives de prévention des accidents pour les installations électriques .................................... 5<br />

21.9 Évaluations des risques ................................................................................................................ 6<br />

Chapitre_21 - Sécurité, prévention, protection.docx Page 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


21. Sécurité au travail, prévention des accidents, protection de l'environnement<br />

Les règles générales de sécurité au travail et de prévention des accidents doivent être respectées lors de la<br />

planification, du montage, du fonctionnement et de la maintenance d'une installation.<br />

Pour la sécurité des équipements de travail et des installations nécessitant une surveillance, la<br />

réglementation sur la sécurité dans les entreprises (BetrSichV) est en vigueur dans l'UE depuis le 03 octobre<br />

2002.<br />

Les exigences essentielles de santé et de sécurité concernant la construction et le montage de machines<br />

sont définies dans la directive de l'UE 2006/42/CE. Il est particulièrement conseillé de respecter certaines<br />

mesures.<br />

21.1 Échafaudages, plates-formes, échelles<br />

• En cas de montage <strong>d'installations</strong>, les composants doivent généralement être montés <strong>à</strong> des<br />

hauteurs nécessitant l'utilisation d'échafaudages ou de plates-formes. Les échafaudages et<br />

plateformes doivent être dotés de garde-corps. Si des composants lourds sont déposés sur<br />

l'échafaudage, la capacité de charge doit être suffisante.<br />

• Si des robinets <strong>à</strong> utiliser ou des instruments <strong>à</strong> lire fréquemment sont montés <strong>à</strong> une hauteur<br />

normalement inaccessible, il faut prévoir des plates-formes d'accès stationnaires.<br />

• Seules des échelles autorisées par TÜV doivent être utilisées.<br />

• Pour la mise en place de <strong>moteurs</strong> de la série TCG 2032, il faut d'une manière générale que<br />

des plates-formes de maintenance soient prévues par le maître d'œuvre.<br />

21.2 Protection antibruit<br />

Dans la salle des machines, le niveau sonore est supérieur <strong>à</strong> 100 dB(A) pendant le fonctionnement des<br />

groupes <strong>moteurs</strong>, ce qui entraîne <strong>à</strong> long terme des dommages auditifs pour les personnes se trouvant dans<br />

la salle des machines sans mesures de protection. Par conséquent, le port d'un casque auditif anti-bruit est<br />

impératif dans la salle des machines pendant le fonctionnement des groupes. Il faut apposer des panneaux<br />

d'avertissement incitant <strong>à</strong> porter les protections auditives aux entrées de la salle des machines.<br />

21.3 Protection contre l'incendie, plan d'évacuation<br />

• Les combustibles gazeux ou liquides pour les groupes <strong>moteurs</strong>, ainsi que l'huile de<br />

lubrification utilisée dans les <strong>moteurs</strong>, peuvent s'enflammer dans l'atmosphère. C'est la<br />

raison pour laquelle il faut éviter ou surveiller la sortie incontrôlée de combustible. Les<br />

chiffons imprégnés d'huile ou de carburant doivent être mis au rebut immédiatement car en<br />

cas d'ignition, ils sont facilement la cause d'un incendie plus vaste. Selon la documentation<br />

Chapitre_21 - Sécurité, prévention, protection.docx Page 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


technique de sécurité sur la réalisation de l'installation, il faut prévoir des dispositifs<br />

d'extinction stationnaires avec système d'avertissement et de déclenchement.<br />

•<br />

L'emplacement des dispositifs d'extinction d'incendie tels que les extincteurs manuels, prises<br />

d'eau murales, etc. doit être identifié par un panneau d'avertissement.<br />

La largeur (au moins 600 mm) et la hauteur (au moins 2000 mm) doivent être respectées<br />

pour les chemins de fuite. En cas d'incendie dans la salle des machines, les chemins de<br />

fuite doivent être identifiés. lI doit y avoir un plan de fuite. Ceci s'applique particulièrement si<br />

la salle des machines se trouve au sein d'un grand bâtiment.<br />

• Les prescriptions légales doivent être respectées.<br />

21.4 Protection contre le contact<br />

Tous les composants avec des pièces mobiles (il s'agit en première lieu dans la salle des machines des<br />

groupes <strong>moteurs</strong> avec générateurs entraînés, compresseurs et pompes électriques) doivent être pourvus de<br />

dispositifs de protection adéquats pour qu'aucun contact direct ne soit possible avec les pièces en rotation.<br />

Les dispositifs de sécurité ne doivent être retirés que pour des travaux de maintenance et d'entretien. Lors<br />

de la réalisation de ces travaux, les machines doivent être débranchées des dispositifs de démarrage de<br />

sorte <strong>à</strong> ce que tout démarrage fortuit soit exclu.<br />

Pendant le fonctionnement des groupes, des températures pouvant provoquer des brûlures de la peau en<br />

cas de contact direct sont atteintes dans les conduites de produits, notamment des conduites d'eau de<br />

refroidissement et de gaz d'échappement. Ces conduites doivent comporter une isolation thermique ou une<br />

protection suffisante contre le contact.<br />

21.5 Dispositifs d'arrêt d'urgence<br />

En plus du bouton d'arrêt d'urgence sur chaque groupe, il doit y avoir un bouton d'arrêt d'urgence sécurisé<br />

pour arrêter l'installation en cas de danger, <strong>à</strong> un emplacement bien accessible dans la salle des machines,<br />

de préférence <strong>à</strong> proximité de la sortie de secours.<br />

21.6 Stockage et élimination des matières dangereuses<br />

Les carburants, huiles de lubrification, produits de préparation de l'eau de refroidissement, acides de batterie<br />

et produits de nettoyage sont des matières dangereuses devant être stockées dans de grands récipient, fûts<br />

ou autres contenants, dans la salle des machines ou dans des locaux attenants. Les lieux de stockage <strong>à</strong> cet<br />

effet doivent être aménagés de sorte <strong>à</strong> ce que ces substances ne puissent pas pénétrer dans le système<br />

des eaux usées, même en cas de dommages occasionnés aux récipients.<br />

Chapitre_21 - Sécurité, prévention, protection.docx Page 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


21.7 Mesures de protection électriques<br />

La directive VDE 0100 prescrit des mesures de protection contre les tensions de contact dangereuses.<br />

Elle distingue :<br />

• Protection contre le contact direct<br />

Les pièces actives de moyens d'exploitation électriques (il s'agit de pièces qui conduisent la<br />

tension pendant le fonctionnement) doivent soit être isolées sur tout leur parcours ou être<br />

protégées contre tout contact direct de par leur structure, leur remplacement, leur disposition<br />

ou des prescriptions particulières.<br />

• Protection en cas de contact indirect<br />

Malgré un moyen d'exploitation impeccablement fabriqué, des défauts d'isolation peuvent<br />

survenir en raison du vieillissement ou de l'usure, si bien que des pièces conductrices<br />

touchables peuvent être porteuses de tensions de contacts élevées (<strong>à</strong> partir de 50 Volts).<br />

Il faut travailler sur les pièces actives <strong>d'installations</strong> électriques uniquement <strong>à</strong> l'état hors tension.<br />

Il y a 5 règles de sécurité <strong>à</strong> respecter pour établir et sécuriser l'état hors tension :<br />

• Déconnexion<br />

• Sécuriser contre le redémarrage<br />

• Constater l'absence de tension<br />

• Mise <strong>à</strong> la terre et court-circuit<br />

• Recouvrir ou protéger les pièces voisines sous tension<br />

Le lieu de travail ne peut être validé qu'après que le superviseur responsable a exécuté les 5 règles de<br />

sécurité.<br />

Une fois les travaux terminés, les mesures de sécurité doivent <strong>à</strong> nouveau être levées.<br />

L'ordre de mise en marche ne peut être donné que si la validation de l'installation a été notifiée par tous les<br />

postes de travail, de même que la disponibilité <strong>à</strong> la mise en marche par tous les points de commutation.<br />

21.8 Directives de prévention des accidents pour les installations électriques<br />

Les directive de prévention des accidents doivent être respectées !<br />

Notamment les « Prescriptions générales » BGV A1 ainsi que les « Installations et moyens d'exploitation<br />

électrique » VBG4. Pour la mise en place <strong>d'installations</strong> <strong>à</strong> courant fort, s'appliquent VDE 0100 (jusqu'<strong>à</strong> 1 kV)<br />

ou VDE 0101 (plus de 1 kV) et pour le fonctionnement DIN EN 50191 ou VDE 0105.<br />

Remarque :<br />

Les installations électriques et installations <strong>à</strong> courant fort ne doivent être mises en place et exploitées que<br />

par du personnel formé. Pour la mise en service de générateurs moyenne tension, le personnel doit avoir été<br />

spécialement formé <strong>à</strong> cet effet.<br />

Chapitre_21 - Sécurité, prévention, protection.docx Page 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S


21.9 Évaluations des risques<br />

Des évaluations des risques ont été menées et documentées pour tous les groupes <strong>MWM</strong>. Les possibilités<br />

d'une mise en danger pendant la mise en place, le démarrage, le fonctionnement et la maintenance des<br />

groupes y sont représentés et estimées. Les mesures <strong>à</strong> prendre pour réduire le risque y figurent aussi.<br />

Chapitre_21 - Sécurité, prévention, protection.docx Page 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!