rapport de stage: turbine à gaz
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République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministre de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche scientifique
Université :ZAIANE Achour-DJELFA
Faculté des Sciences et de la Technologie
Département de la Technologie
Master 02 : en génie mécanique
Option : Energétique
Rapport de stage: Turbine à gaz
Encadré : Abdelkader. G
Réalisé par : ARAREM MOHAMMED
Année Universitaire : 2017/2018
I. INTRODUCTION ………………………………………………………………………………………………. 1
II. BANK-AL-MAGHRIB (définition de la société)………………………………………………… 2
1. Présentation …………………………………………………………………………………………………… 1
2. Historique ……………………………………………………………………………………………………….. 2
III. Le cadre du stage …………………………………………………………………………………………….. 4
1. Plan ……….………………………………………………………………………………………………………… 4
2. Les différents départements où s’est déroulé le stage …………………………………..6
IV. Conclusion ……………………………………………………………………………………………………….
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Introduction
Vacance mars 2018 j’ai effectué un stage au sein de l’entreprise DML-
SONATRACH (située à Hay Essadikia). Au cours de ce stage à la DML,
j’ai pu m’intéresser au fonctionnement de cette direction, il s’agit
d’effectuer, contrôler, les techniques CND. Plus largement, ce stage a
été l’opportunité pour moi d’obtenir l’expérience nécessaire,
développer mes connaissances sur le secteur de l’energie et d’être au
courant des nouvelles politiques adoptées par la société car elle est
en perpétuel changement. Au-delà d’enrichir mes connaissances
professionnels, ce stage m’a permis de comprendre dans quelle
mesure il ma beaucoup apporté dans mon future parcours
professionnel.
DML-SONATRACH
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Définition :
L’énergie occupe une place prépondérante dans la vie de l’être humain. Les sciences et le
progrès technique ont permis à l’homme de découvrir de nouvelles ressources énergétiques,
à savoir, des produits à vocation énergétiques que nous citons : le pétrole et le gaz naturelle,
seuls capables de répondre à l’accroissement des besoins en énergie.
Face au pétrole, son concurrent dans le marché des combustibles mais aussi son associé
dans les gisement des hydrocarbures au cours de leur exploitation, le gaz est apparu comme
une forme d’énergie difficile à mettre en œuvre, particulièrement en raison du poids des
investissements et des coûts de transport jusqu’au consommateur.
Avec les années soixante, les découvertes de gaz et la multiplication des projets entraînent
un véritable décollage de la production mondiale. Au bout de dix années de croissance, à la
fois de la production et des réserves prouvées, le gaz naturel a quitté sa place de second
rang.
L’intérêt croissant pour le gaz naturel vient du fait que celui-ci est choisi pour sa propreté et
à l’abondance relative des ressources.
Aperçu historique :
Au lendemain de l'indépendance de l’Algérie en 1962, La SONATRACH été créée.
La Base Maintenance Laghouat relevant de la Région Transport Ouest (RTO) a été crée en
1966 avec la mise en service de l’ouvrage OZ1.
En 1988, la Direction Maintenance Laghouat (DMN) a été structurée en 03 bases : Laghouat,
Biskra et Haoud El Hamra, qui ont été supprimé en 2002 avec la création de la Direction
Maintenance Laghouat (DML ) relevant de la Branche de Transport par Canalisation de la
Sonatrach.
I.2. Domaines d’activités
Maintenance préventive et corrective des machines tournantes principales de TRC
(Turbines à gaz, Moteurs électriques, Pompes, Compresseurs, Alternateurs, ...) et de
leurs accessoires.
Rénovation de sous-ensembles et réparation d’éléments nobles de machines tournantes
(rotors, directrices, corps de pompes…)
Réalisation et/ou suivi des actions de maintenance améliorative des machines (rétrofits
de contrôle-commande, amélioration matériaux ou conception …)
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Contrôle et étalonnage des soupapes de sûreté.
Analyse des défaillances.
Étude et réalisation des piquages en charge et des opérations stopple sur les canalisations
et ouvrages concentrés.
Fig.1. Organigramme de la Direction DML
Missions de la direction:
La maintenance des niveaux 3, 4 et 5 des équipements de l’activité.
L'établissement des procédures et contrôle de la maintenance des niveaux 1 & 2 des
équipements de l'activité en collaboration avec les Directions régionales.
La réparation des pièces et rénovation des organes des équipements.
La fabrication de la pièce et rénovation des organes des équipements.
La réhabilitation et modernisation des équipements et installations industrielles de
l'activité.
La préparation et réalisation des opérations spéciales.
Missions du service HSE:
L’application de la politique HSE du groupe SONATRACH en s’assurant de
l’application sur chaque site des principes HSE et la formulation des axes et politiques
spécifiques à l’activité transport en la matière.
La prévention des accidents et incidents par des inspections visant à détecter les
conditions techniques, attitudes ou habitudes du personnel et les méthodes de travail
dangereuses et la recommandation d’actions correctives.
La protection et la sauvegarde du patrimoine humain et matériel par des programmes
de prévention, de suivi sanitaire, et en cas d’incident, en dirigeant l’intervention,les
opérations de dépollution et de bonification des milieux.
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La réalisation , le contrôle et le suivi des programmes de l’activité transport
concourant à la préservation de l’environnement ainsi que les missions de
responsabilités sociales de l’entreprise.
La participation aux opérations d’audits opérationnels pour l’amélioration des
techniques d’exploitation des installations de transport, de maintenance et de sécurité
par référence aux standards de l’industrie pétrolière, ainsi que le suivi des principaux
ratios significatifs de l’efficacité technique globale
L’animation de la fonction HSE au sein de la direction par des actions constantes de
sensibilisation et de formation.
Le maintien de l’interfaçage avec les services internes et externes chargés de la
sécurité ainsi qu’avec la cellule HSE de l’activité transport.
Missions du Centre Informatique:
Gestion, maintenance et optimisation des systèmes d’exploitation (OS), des réseaux
locaux et distants.
Maintenance préventive des équipements informatiques (micro-ordinateurs,
imprimantes et connectique).
Gestion, maintenance et optimisation des systèmes de gestion de bases de données
(GMAO), des applications et progiciels utilisateur.
Développement des applications spécifiques aux activités de la direction.
Assistance et formation des utilisateurs a l’outil informatique
Mise en œuvre de la bureautique et assistance aux utilisateurs.
Mise en œuvre et gestion de l’Internet, l’intranet et de la messagerie.
Missions du département Administration & communications
Evaluation des besoins en personnel de la direction maintenance et la préparation des
plans de recrutement et de formation.
Recrutement et formation du personnel dans le cadre des budgets approuvés.
Etude et mise en place des procédures de gestion et développement de la fonction
ressources humaines.
Planification dans le domaine de la gestion du personnel et suivi des carrières.
Gestion administrative du personnel de la direction.
Gestion des prestations sociales et de la médecine du travail.
Suivi du fonctionnement des différentes commissions paritaires.
Prise en charge des relations de travail au sein de la direction.
Gestion des moyens généraux de la direction.
Gestion du patrimoine de la direction.
Gestion et suivi des contrats de sous-traitance.
Maintenance des infrastructures de la direction.
Amélioration du processus ressources humaines
Missions du département Finances:
Gestion financière de la direction.
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Élaboration des états comptables et financiers.
Préparation des bilans de la direction.
Consolidation des budgets, suivi des réalisations budgétaires et analyse des écarts.
Collecte et traitement des données comptables et budgétaires permettant l’élaboration
des coûts par activité.
Elaboration, gestion des contrats et application des procédures en matière juridique
Missions du département Approvisionnement:
Approvisionnement en pièces de rechange, outillage, équipements et matériels
nécessaires à l'activité de la direction.
Gestion du stock et du magasin des pièces de rechange.
Gestion des matériels et équipements amortissables.
Codification des pièces de rechange.
Amélioration du processus approvisionnement.
La gestion du parc véhicules et engins et son entretien.
La gestion des prestations de transport et de manutention nécessaires aux activités des
différentes structures.
Missions du département Méthodes & Ordonnancement:
Elaboration du plan de charge annuel et pluriannuel en collaboration avec les
directions régionales pour assurer la maintenance des niveaux 3, 4 et 5 des
installations industrielles.
La réception des demandes de travail, leur programmation et répartition entre es
structures de la direction chargée de la réalisation.
La gestion et mise a jour des manuels et procédures de maintenance.
Organisation et animation des groupes pour l’élaboration des gammes opératoires de
la maintenance des niveaux 3, 4 et 5 des machines tournantes.
Etablissement et analyse des ratios de maintenance.
Analyse et optimisation des coûts de maintenance.
Gestion des données de l’activité maintenance et mesure des performance.
Gestion de la documentation technique de référence des installations industrielles.
Tenue à jour des normes et standards de la direction.
Gestion technique et économique des matériels et de la P.R y afférentes.
Mise en place et gestion des procédures de contrôle qualité et contrôle réglementaire
des moyens.
Réalisation d’études spécifiques en matière de maintenance.
Amélioration du processus Méthodes et ordonnancement.
Missions du département Electricité & Instrumentation:
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La réalisation de la maintenance des niveaux 3, 4 et 5 des équipements pour les parties
électricité et instrumentation sur les machines de TRC et autres.
La réalisation des travaux de modernisation et retrofits des équipements.
La réalisation des travaux d’électricité industrielle et électromécanique.
La réalisation de contrôle et l’étalonnage sur les systèmes de sûreté et régulation.
L’élaboration et la mise à jour des procédures concernant les activités électricité et
instrumentation en collaboration avec le département méthodes / Ordonnancement.
La participation à l’élaboration des cahiers des charges liés aux retrofits des
installations.
Missions du département Mécanique:
Réalisation de la maintenance des niveaux 3, 4 & 5 des machines tournantes.
Maintenance en atelier des ensembles et s/ensembles de turbines, pompes et
compresseurs.
Réalisation des travaux de modernisation des équipements.
Fabrication de la pièce de rechange spécifique pour les besoins de TRC.
Réparation des pièces des machines tournantes.
Contrôle de conformité des pièces fabriquées ou réparées.
Réalisation des analyses, essais, mesures et expertises
Missions du département Opérations spéciales:
Elaboration des procédures de piquages en charge et stopple sur les canalisations des
hydrocarbures.
Réalisation des opérations spéciales sur les ouvrages.
Maintenance des équipements de piquage en charge et stopple.
Contrôle et inspection des travaux réalisés .
Réalisation des travaux de préfabrication.
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1°- Maintenance préventive et corrective des machines tournantes principales de TRC (Turbines à gaz, Moteurs électriques, Pompes, Compresseurs, Alternateurs, ...) et de leurs accessoires. 2°- Rénovation de sous-ensembles et réparation d’éléments nobles de machines tournantes(Rotors,Directrices, Corps de pompes…) 3°- Réalisation et/ou suivi des actions de maintenance améliorative des machines (Rétrofits de controle-commande, Amélioration matériaux ou conception …) 4°- Contrôle et étalonnage des soupapes de sûreté. 5°- Analyse des défaillances. 6°- Étude et réalisation des piquages en charge et des opérations stopple sur les canalisations et ouvrages concentrés.
Plus de 4400 révisions générales et partielles. Plus de 1200 piquages en charge (différents produits et diamètres) et 110
opérations stopple. Réalisation et/ou suivi de 55 opérations de rétrofit de systèmes de
contrôle-commande de turbines à gaz. En moyenne 100 actions annuelles de troubleshooting et d’actions de
maintenance corrective. 300 réparations de rotors, corps de pompes, arbres de pompes et
compresseurs. 40 ré-aubage de rotors de turbines
Moyens Materiels:
Équilibreuses dynamiques et statique des rotors. Machines outils (tournage, fraisage, alésage, perçage, mortaisage, ..etc.) Postes de soudage (baguette, flamme, TIG, MIG). Pistolets de projection thermique flamme-poudre. Equipements et outillages spécifiques (montage turbines, contrôle
endoscopique, étalonnage …) . Équipements pour opérations spéciales sur canalisation. Appareils de contrôle non destructif (ressuage, magnétoscopie, courants
de Foucault, ultrasons). Laboratoire Métallurgique.
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I.4. Bref descriptif de l’entreprise et du déroulement du stage
Mon stage au sein de la DML a consisté essentiellement à l’étude des conditions de stockage
et l’élimination des produits chimiques périmés. Mon maître de stage étant responsable de
laboratoire d’analyse métallographiques, là ou j’ai pu apprendre dans d’excellentes conditions
le travail d’investigations et d’analyse de défaillances.
II. Problématique et objectifs du rapport
Ce stage a donc été une opportunité pour moi de percevoir comment le Groupe Sonatrach,
premier opérateur des hydrocarbures en Algérie, a intégré dans son organisation la fonction
d’inspections réglementaires des installations industrielles.
En fait, le but est de faire en sorte que les exigences de santé, de sécurité et de protection de
l’environnement soient prises en compte dans les processus de gestion et de décision comme
dans les actions et les opérations quotidiennes à tous les niveaux de responsabilité, et de
parvenir ainsi à travers l’implication et la responsabilisation de tous les employés, au
développement d’une véritable culture HSE au sein de l’ensemble du Groupe Sonatrach. .
Sonatrach s’attache à apporter des améliorations continues et mesurables dans le domaine de
l’inspection. Cet engagement qui s’inscrit dans le cadre du projet Mise à Niveaux (MNI) des
installations des TRC, est concrétisé par la réalisation de plusieurs projets d’envergure.
III . Les travaux effectués et les apports du stage
1. Les travaux effectués
Au cours de ce stage, j’ai eu l’opportunité de découvrir un métier sous toutes ses formes et de
comprendre de manière globale les difficultés que les ingénieurs d’inspection pouvaient
rencontrer dans l’exercice des contrôles CND. Pour une meilleure compréhension des tâches
que j’ai pu effectuer, il apparaît approprié de traiter en premier lieu des outils qui étaient mis à
ma disposition, puis de traiter de manière détaillée les tâches que j’ai pu effectuer.
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Fig.2. Vue d’ensemble du Laboratoire Métallurgique de DML
2. Service Inspection :
Tous complexe industriel pétrochimique est composé d’équipements coûteux qui traitent ou
acheminent des produits inflammables pour la plus part, ou certaines peuvent être explosifs ou
dangereux lors de leurs manipulation.
toute défaillance d’un équipement de ce genre par une rupture peut être la cause de graves
accidents tels les incendies ou les explosions et dont les conséquences peuvent être celons le
cas :
une détérioration des installations.
un arrêt des unités de production.
perturbation des programmes de production
des pertes de vies humaines, des brûlures et blessures
3. Objectifs d’inspection
Le rôle principal de l’inspection est en quelque sorte une sécurité par la prévention.
Car la prévention des défaillances ou d’accidents qui peuvent surgir sur les équipements et aussi par
apport de conseils techniques appropries le service inspection peut éviter au complexe le pire.
la fabrication est l’exploitation des équipements sont soumis a des règlementations officielle, le
service inspection doit veiller a leur application.
Doit s’assurer du bon respect des normes standard des installations.
Evaluer la durée de vie des équipements.
Analyse des anomalies et défauts rencontres.
Recommandations techniques lors des réparation ou modification.
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4. Techniques d’inspection
Bien qu’il existe des méthodes générales d’inspection, il ne peut pas y avoir de recette définitive et
garanties pour la détection des anomalies dans un équipement.
Les méthodes de contrôle sont des plus simples tel la mesure d’une démontions, au plus complique
tel la radiographie.
On peut décerner trois grandes familles de contrôles :
contrôle visuel :
Ce type d’inspection s’applique a l’état de l’équipement pour rechercher a l’œil tout élément
étranger adhèrent a la surface du métal, ou toutes corrosion de celle-ci ,
méthodes non destructives :
C’est l’inspection de l’équipement sans porter atteinte a sa structure métallique. Elle permet de :
détecter la déformation interne et externe.
Mesure d’épaisseur.
Déterminer la structure métallique.
Déterminer les conditions de travail du matériau.
Les méthodes du contrôle non destructif utilisées pour la détection des défauts sont :
Le contrôle par ressuage.
Le contrôle magnétoscopique.
Le contrôle radioscopique.
Le contrôle aux ultrasons.
contrôles non destructifs
Contrôle par ressuage
Le ressuage est une technique de contrôle surfacique qui permet de déceler les défauts
débouchant sur tous types de matériaux non poreux. C’est une technique simple à mettre en
oeuvre, qui nécessite une mise en œuvre rigoureuse pour garantir une sensibilité optimale.
Le ressuage exploite les propriétés de capillarité des produits utilisés.
Schéma de principe de mise en œuvre :
Quels sont les domaines d’application du ressuage ?
Le ressuage est une technique particulièrement adaptée aux assemblages soudés, aux produits
de forge, aux produits de fonderie, et aux pièces mécaniques.
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2. Les Missions du poste occupé
Comme il a été précisé en introduction, l’inspection est un métier qui a la vocation de contrôler
et vérifier les équipements industriels.
Au cours de ce stage, le CND par ressuage de cordon de soudage, m’a été confié.
4.1 Procédure de contrôle
Le ressuage comporte quatre phases dont la première consiste à bien nettoyer la pièce
à contrôler. Un liquide coloré et/ou fluorescent, appelé “pénétrant”, est ensuite
appliqué sur la surface à contrôler au cours de la deuxième phase. Il pénètre par
capillarité à l’intérieur des défauts (fissures de corrosion, porosités, piqûres,
retassures, gouttes froides, lignes, repliures, dédoublures, criques de rectification,
tapures de traitement thermique, micro-amorces de rupture, etc.), nécessitant une
durée de pénétration avant l’étape suivante.
Durant la troisième phase, l’excès de pénétrant en surface est éliminé par lavage suivi
d’un séchage.
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Fig.3. Fissures révélées par Ressuage
B – Les apports du stage
Au cours de ce stage, j’ai beaucoup appris. Les apports que j’ai tiré de cette expérience
professionnelle peuvent être regroupés autour de trois idées principales : les compétences acquises,
les difficultés rencontrés et solutions apportées ainsi que la vie en société.
Compétences acquises
Les compétences que je vous avez pu tirer, développer, mieux cerner lors de mon stage. L’ensemble
des savoirs, ces des expériences nécessaires à l'exercice d'un métier. La notion de savoir renvoie
évidemment aux connaissances initialement et ultérieurement acquises indispensables à l'exercice
de la profession. La notion de savoir procédural est liée à ce qui est commun au métier, à la
profession. L'expérience, le tour de main de l'ouvrier par exemple est lié à la singularité de l'individu,
à sa pratique dans l'exercice de l'activité et en relation avec d'autres, au sein de l'équipe, face aux
clients.
Difficultés rencontrés et solutions apportées
Durant toute expérience professionnelle, des difficultés sont rencontrés : problèmes de
communication, de formation, problèmes d’efficacité, mauvais résultats, non-respect de délai… Il y a
toujours des problèmes et surtout des solutions. Mon stage chez DML a été très instructif. Au cours
de ces jours j’ai ainsi pu observer le fonctionnement d’une société. Au-delà, de l’activité de chacun
des services, j’ai pu apprendre comment s’articulent les différents départements d’une telle
entreprise. Par ailleurs, les relations humaines entre les différents employés de la société,
indépendamment de l’activité exercée par chacun d’eux, m’ont appris sur le comportement à avoir
en toute circonstance.
La turbine :
Pour la section turbine l’énergie thermique de gaz à température élevée provenant de la section
combustion se transforme en énergie mécanique, la puissance requise pour entrainer le groupe de
charge et le compresseur, est fournie par le rotor de la turbine à deux étages ; le premier étage ou
roue haute pression et le deuxième étage ou roue basse pression
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L’alternateur :
L'alternateur est un générateur à courant alternatif, refroidi à l'air entraîné par turbine à gaz, par
l'intermédiaire du réducteur de vitesse. Son sens de rotation est celui des aiguilles d'une montre
pour un observateur regardant l'alternateur, le dos tourné à la turbine à gaz.
L'extrémité côté réducteur du rotor de l'alternateur est accouplée de façon rigide au réducteur et
supportée par celui-ci. L'extrémité du rotor côté excitation est supportée par le palier arrière, séparé
de la carcasse de l'alternateur.
Voir les photos compartiment Alternateur et réducteur de vitesse
Les bougies d'allumage :
Les bougies d'allumage installées dans deux des chambres de combustion sont alimentées à partir de
transformateur d'allumage . La bougie d'allumage permet de provoquer l'étincelle nécessaire à
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l’allumage du bruleur. Cette bougie est alimentée par un transformateur élévateur de manière à
avoir une tension suffisante (15 à 20KV ) pour la production de l'arc électrique.
1Le compresseur :
La section compresseur à débit axial se compose d’un rotor et d’une série de corps. Les corps
renferment les aubes orientables, les 13 étages du rotor et l’aubage du stator, ainsi que les deux
rangées d’aubes fixes de guidage. Dans le compresseur, l’air est mis en rotation par une rangée
circulaire d’aubes mobiles(rotor) et subit une augmentation de vitesse. En franchissant ensuite une
rangée d’aubes fixes (stator), la vitesse de l’air diminue et sa pression augmente. Les aubes du rotor
fournissent l’énergie nécessaire à la compression de l’air dans chaque étage et les aubes du stator
guident l’air suivant une direction bien définie vers l’étage suivant. A la sortie du corps
d’échappement du compresseur, l’air est dirigé vers les chambres de combustion. Une partie de
l’air du compresseur est utilisée pour le refroidissement de la turbine, l’étanchéité des paliers et
la commande du dispositif anti-pompage.
Chambre de combustion :
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Classification des turbines à gaz
L'objectif pour lequel, on utilise la turbine à gaz définit le type qu'on doit choisir. Dans
l'industrie, on trouve les turbines à un seul arbre, dites aussi mono-arbre. Elles sont
généralement utilisées dans le cas où on cherche un fonctionnement avec une charge
constante (pour entraîner les générateurs d'électricité). Un deuxième type, englobe les
turbines à deux arbres (bi-arbres); elles ont l'avantage d'entraîner des appareils à charges
variables (pompes, compresseur,…). Elles se composent de deux parties, la première assure
l'autonomie de la turbine, la deuxième est liée à la charge. [1] Une turbine à gaz à deux
arbres est généralement employée pour l'entrainement de charges mécaniques, par
exemple un compresseur centrifuge.
Fig :turbine à gaz à une et deux arbres
CR : compresseur d’air
CC : chambre de combustion
CH :charge
TU turbine
TE1 turbine d’entrainement du compresseur
TE2 turbine d’entrainement de la charge
Principe de Fonctionnement de la Turbine à Gaz MS5002C
Le rotor du compresseur/de turbine de haute pression est initialement amené à 20% de la
vitesse par un dispositif démarreur. L'air atmosphérique, tire dans le compresseur, s'écoule
vers les chambres de combustion où Ton fait livrer le combustible sous pression. (Suite à
Ignition, la combustion restera continue dans les chambres). Les gaz chauds augmentent la
vitesse du rotor du compresseur/de turbine de haute pression. Cela, à son tour, accroît la
pression de déchargement du compresseur. Lorsque la pression commence accroître, le
rotor de turbine de basse pression commence tourner et les deux rotors de turbine
accéléreront la vitesse de fonctionnement. Les produits de combustion, se détendent
d'abord dans la turbine de haute pression et ensuite dans la turbine de basse pression et
sont évacués dans l'atmosphère. [2]
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Caractéristiques de la turbine à gaz MS5002C
Le tableau II.1 illustre les Caractéristiques de la turbine à gaz MS5002C
Tableau 1 Caractéristiques de la turbine à gaz MS5002C
*1+ Nuovo pignone « Manuel d’instruction de fonctionnement et d’entretien MS5002C »
Volume 1 Florence Italie 1999
[2] A. Cheikhrouhou « Informatique industriel et automatique» STEG 2005
Conclusion
Ce stage a été une expérience supplémentaire dans le métier de CND ,turbine à gaz par ressuage Il a
été très formateur, il m'a permis d'élargir mon expérience en entreprise.
Les nombreuses personnes que j'ai rencontrées m'ont permis de confirmer la vision que je m'étais
faite les années précédentes, qui est le travail en équipe. J'ai pu mettre en pratique mes
connaissances en CND, mais aussi relationnelles.
J'ai aussi découvert l'organisation et le règlement de la SONATRACH, Ce stage d’observation est donc
une très bonne occasion de confirmer son projet professionnel et de cerner toutes les facettes du
métier de la 333. Même si le stage n'est pas en rapport direct avec la formation acquise, je pense que
c'est une bonne expérience et un bon complément à cette année.
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