Projet clé en main de passage eau surchauffée vers fluide thermique et refroidissement en boucle fermée

Le site industriel de PPG à Saultain est un fabricant de peintures et revêtements.
Dans son laboratoire, l’usine possède une installation pilote qui dispose de 4 cuves, dont un réacteur, ayant besoin d’être chauffées et refroidies.

Aujourd’hui, le chauffage du pilote est assuré par le réseau d’eau surchauffée du site.
Le refroidissement de celui-ci se fait par une boucle fermée qui évacue les calories par dissipation thermique dans la réserve d’eau incendie du site.

Cependant, le responsable technique du site souhaite réaliser des modifications sur cette installation.
Parmi les actions envisagées, il veut notamment :

• Passer le réseau d’eau surchauffée en fluide thermique
• Mettre en place une nouvelle boucle d’eau fermée pour le refroidissement.

Le choix de modification des utilités du réseaux a été fait par soucis d’harmonisation des réseaux du site, car l’installation en eau surchauffée ne servait qu’à cette partie process.
Pour cela, il était nécessaire de créer une nouvelle chaufferie adaptée et remplacer le refroidissement du pilote en eau perdue par un circuit fermée comprenant la production de froid associée.

Dans ce cadre, CORETEC a réalisé une étude d’avant-projet permettant de déterminer les besoins thermiques du client et définir son projet.
Cette prestation a ensuite donné lieu à des travaux d’intégration également réalisés par Coretec.

Coretec réalise des projets pour les sites industriels de production et apporte son expertise en les accompagnant tout au long de leur processus de réflexion et passage à l’action. En cela, nous apportons une réelle valeur ajoutée de par notre expertise technique, en amont, avec la réalisation d’études d’avant-projet, mais aussi au moment de la conception/réalisation, grâce à notre connaissance des installations du site.

C’est ce processus clés en main que nous avons d’ailleurs réalisé pour cette application industrielle. Découvrez le projet plus en détails :

ETUDE D’AVANT-PROJET

Notre mission : Etudier le passage du réseau d’eau surchauffée en fluide thermique et le refroidissement en boucle fermée sur l’installation pilote.

Cette étude a permis, à partir des mesures ponctuelles, de :

• Réaliser l’état des lieux de l’installation pilote (réacteur et cuves),
• Déterminer les besoins thermiques des différentes cuves et du réacteur,
• Définir une solution globale répondant aux besoins du site.

PRINCIPE DE LA SOLUTION

Création de deux nouvelles boucles fluides afin d’alimenter l’installation pilote :

• Boucle fluide thermique, permettant d’assurer la chauffe des cuves,
• Boucle d’eau glycolée, assurant leur refroidissement.

A l’issue de la réalisation des bilans thermiques, il a été déterminé que la puissance en chaud nécessaire pour l’installation pilote étudiée était de 200kW et la puissance en froid nécessaire de 250kW. Les deux boucles ont donc été dimensionnées dans ce sens.

Boucle fluide thermique :

La production de fluide thermique sera assurée par une chaudière de 200kW, implantée dans le local chaufferie actuel.
Cette chaudière alimentée en gaz naturel nécessitera la mise en place d’une cheminée de 13m pour l’évacuation des fumées de combustion.
Le principe est de mettre en œuvre une cuve de vidange rapide, afin de pouvoir collecter, par gravité, la totalité du fluide thermique compris dans les équipements et dans la tuyauterie.
Nous avons identifié que la tuyauterie existante en eau surchauffée est adaptée pour l’utilisation du fluide thermique.

Cette solution mobilise un CAPEX de 172k€.

Boucle d’eau glacée :

La production d’eau glycolée est assurée par un groupe froid de 250kW implanté à l’extérieur des bâtiments. Elle va permettre d’alimenter les doubles enveloppes des cuves de l’installation pilote afin de les refroidir.

Cette solution mobilise un CAPEX de 175k€.

ISSUE DE L’ETUDE

A l’issue de cette étude, PPG a décidé de temporiser son projet de changement de fluide.
Cependant, lorsqu’elle a entrepris les démarches pour le réaliser, elle a fait confiance à CORETEC, en faisant le choix de remplacer la chaudière gaz naturel de 200 kW par une épingle électrique, afin de simplifier l’installation et de limiter l’impact environnemental du pilote.

REALISATION (2023)

Coretec a donc pris en charge l’ensemble de l’ingénierie de projet, de la conception avec les études d’exécution, les approvisionnements de matériels, jusqu’à la mise en route du skid.

ETUDES D’INGENIERIE

La phase d’étude a comporté en 2 parties :

• Les étude d’exécution du SKID fluide thermique refroidissement, permettant la réalisation du skid par les équipes CORETEC :
  • Conception mécanique et tuyauteries.
  • Spécification et approvisionnements des matériels.
  • Etudes fonctionnelles.
  • Etudes électriques.
• Les études d’ingénierie et de raccordements aux interfaces, permettant la réalisation des travaux par PPG :
  • Etudes de détail de raccordements hydrauliques, dont notes de calculs de flexibilité pour les tuyauteries fluide thermique.
  • Etudes électriques de puissance.

REALISATION DU SKID

• Réalisation d’un châssis support,
• Mise en place des différents équipements sur les châssis : épingle électrique, pompe, robinetteries, armoire électrique, instrumentation, …
• Raccordements hydrauliques, électriques et pneumatiques, calorifuge sur le skid,
• Ingénierie projet global pour assister le client à raccorder le skid aux installations existantes.

MISE EN SERVICE (2023)

La phase de mise en service s’est déroulée fin 2023.

Elle comprenait la réalisation des essais dynamiques en tandem avec le client, notamment sur la mise en service des équipements et paramétrage/contrôle de fonctionnement des régulations et logiques de fonctionnement (températures, pompe…)

Cette mission comportait également une prestation d’assistance à la mise en service globale de l’installation avec :

• Mise en fluide de la boucle huile thermique,
• Tests de la pompe secondaire,
• Test des sécurités et mise en fonctionnement des circuits primaire et secondaire du pilote,
• Réalisation d’un cycle process.

BILAN DE L’OPERATION

CORETEC a permis au client de définir une solution sur mesure pour son besoin spécifique de chauffe et de refroidissement du pilote, depuis les études jusqu’à la réalisation.
L’accompagnement sur la phase de mise en service et de mise en production industrielle a permis de rassurer les exploitants pour une prise en main dans les meilleures conditions.