Pfe-Kone - Contribution A L'amelioration Du Systeme de Jaugeage Des Reservoirs de Stockage D'hydrocarbure de La Sir
Pfe-Kone - Contribution A L'amelioration Du Systeme de Jaugeage Des Reservoirs de Stockage D'hydrocarbure de La Sir
Pfe-Kone - Contribution A L'amelioration Du Systeme de Jaugeage Des Reservoirs de Stockage D'hydrocarbure de La Sir
Ministère de
Ministère des Mines, du Pétrole et
l’Enseignement Supérieur de l’Energie
de la Recherche
Scientifique a
Supérieur et
MEMOIRE
POUR L’OBTENTION DE LA LICENCE PROFESSIONNELLE EN METROLOGIE
Thème
CONTRIBUTION A L’AMELIORATION DU SYSTEME DE
JAUGEAGE DES RESERVOIRS DE STOCKAGE
D’HYDROCARBURE DE LA SIR
D’HYDROCARBURE DE LA SIR
Réalisé par : KONE Pélardjou Idrissa
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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REMERCIEMENTS
Nous tenons à remercier toutes ces personnes dont la disponibilité et les conseils permanents
nous ont permis de réaliser ce rapport, notamment:
- M. CAMARA Thomas Directeur General de la SIR,
- M. DIARRA Moustapha, gestionnaire de carrière;
- M SORO Thiothio, Directeur des Ressources Humaines et de l’Administration,
- M.YAO Aby Franck responsable intervention CENT/MVTS/PCI ;
- Mon maître de stage M.ESSO Jean-Romain, (mon tuteur de stage) responsable
métrologie et suivi de contrats pour ses conseils précieux, son encadrement et son
soutien;
- M COULIBALY Félix contre maitre méthodes instrumentation pour ses sages
conseils;
- Mon encadreur pédagogique M.DJEHA Konan jules (mon encadreur pédagogique)
enseignant au CREFSEM en métrologie de jaugeage, pour sa patience, sa disponibilité
et surtout ses conseils constructifs ;
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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AVANT PROPOS
Après les indépendances, notre pays a permis l’ouverture de l’Ecole Nationale Supérieure des
Travaux Publics (ENSTP), l’Institut National Supérieur de l’Enseignement Technique
(INSET), l’Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie (ENSA) et l’Institut Agricole de Bouaké
(IAB). Ces différentes écoles ont été fusionnées par le décret numéro 96-678 du 04 septembre
1996 adopté en conseil des ministres pour donner naissance à l’Institut National
Polytechnique Houphouët Bobigny (INPHB) de Yamoussoukro, lequel renferme
présentement huit (8) écoles :
- l’Ecole Supérieure d’Agronomie (ESA) ;
- l’Ecole Supérieure de Commerce et d’Administration des Entreprises (ESCAE);
- l’Ecole Supérieure d’Industrie (ESI) ;
- l’Ecole Supérieure des Mines et de Géologie (ESMG) ;
- l’Ecole Supérieure des Travaux Publics (ESTP) ;
- l’Ecole de Formation Continue et de Perfectionnement des Cadres (EFCPC) ;
- l’Ecole Doctorale Polytechnique (EDP) ;
- les Classes Préparatoire aux Grandes Ecoles (CPGE).
On a aussi des centres de formation:
- le Centre de Préparation aux Diplômes de l’Expertise Comptable (CPDEC) ;
- le Centre d'Excellence Africain des Mines et Environnement Minier (CEA-MEM) ;
- le Centre de formation pour l’obtention d’un Diplôme d’Etudes Supérieures de
Comptabilité et de Gestion Financière (DESCOGEF) ;
- le Centre Régional de Formation Supérieure En Métrologie (CREFSEM).
Il faut signaler aussi qu’une partie de la formation des pilotes et des mécaniciens de la
compagnie Air Cote d’Ivoire y est effectuée.
Le CREFSEM dont nous sommes issu sa pour objectif la formation des métrologues de
l’UEMOA en licence et en master professionnels.
Pour parachever notre formation l’école initie en fin de formation, un stage permettant à
l’étudiant de se familiariser aux réalités de l’entreprise et de mettre à profit les connaissances
acquises tout au long de sa formation.
C’est donc dans ce cadre que nous avons été accueillis à la Société Ivoirienne de Raffinage
(SIR) du 29 Mai au 28 Août 2017.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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SOMMAIRE
DEDICACE ........................................................................................................... i
REMERCIEMENTS ........................................................................................... ii
AVANT PROPOS............................................................................................... iii
LISTE DES FIGURES .......................................................................................... v
LISTE DES TABLEAUX .................................................................................... vi
LISTE DES ABREVIATIONS ........................................................................ vii
RESUME ............................................................................................................. ix
ABSTRACT .......................................................................................................... x
INTRODUCTION ............................................................................................... 1
PARTIE I : GENERALITES ................................................................................ 2
Chapitre I- PRESENTATION DE LA SIR ........................................................ 3
Chapitre II- GENERALITES SUR LE SERVICE D’ACCUEIL .................... 8
Chapitre III- GENERALITES SUR LE THEME ........................................... 12
PARTIE II : ETUDE TECHNIQUE ................................................................... 14
Chapitre I- GENERALITES SUR LES RECIPIENTS MESURES ET LES
TECHNIQUES DE JAUGEAGE .................................................................... 15
Chapitre II- APPROCHE METHODOLOGIE .............................................. 26
Chapitre III- MATERIELS UTILISES ............................................................ 28
PARTIE III: RESULTATS, INTERPRETATIONS ET
RECOMMANDATIONS .................................................................................... 30
Chapitre I- RESULTATS ................................................................................... 31
Chapitre II- INSUFFISANCES DU SYSTEME DE JAUGEAGE ................ 34
Chapitre III- RECOMMANDATIONS ET ASPECTS FINANCIERS ......... 37
CONCLUSION .................................................................................................. 41
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................ 42
ANNEXES ........................................................................................................... xi
TABLES DES MATIERES ............................................................................. xxiii
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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LISTE DES FIGURES
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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LISTE DES TABLEAUX
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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LISTE DES ABREVIATIONS
API American Petroleum Institute
A.S.T.M.: American Society for Testing and Materials
BS : British Standard
CODAP : Code de Construction d’Appareils A Pression
CODRES: Code de Construction des Réservoirs cylindriques verticaux en acier
COFRAC: Comité Français d’Accréditation
DAO : Dessin Assisté par Ordinateur
DAT: Distillation atmosphérique
DHC: Distillate Hydrocraquing
DIN: Deutsches Institute fürNormung
EEMUA: Engineering Equipment and Materials Users Association
EFCPC : Ecole de Formation Continue et de Perfectionnement des Cadres
ESA : Ecole Supérieure d’Agronomie
ESCAE : Ecole Supérieure de Commerce et d’Administration d’Entreprise
ESI : Ecole Supérieure d’Industrie
ESP : Equipement Sous Pression
ESMG : Ecole Supérieure des Mines et de Géologie
ESTP : Ecole Supérieure des Travaux Public
F0: Four
FG: Fuel Gaz
FO: Fuel Oil
HSK: Hydro skimming
HVO: Heavy Vacuum Oil
INPHB : Institut National Polytechnique Félix Houphouët- Boigny
ISO: International Organization for Standard
JA: Jaugeur Automatique
MCT : Maintenance Court Terme
MMT : Maintenance Moyen Terme
OIML: Organisation Internationale de la Métrologie Légale
RAT : Résidu Atmosphérique
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RSV : Résidu Sous Vide
SIR : Société Ivoirienne de Raffinage
SMB : Société Multinationale de Bitume
VGO : Vacuum Gasoil (mélange de gasoil lourd sous vide et de gasoil moyen sous vide)
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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RESUME
La Société Ivoirienne de Raffinage (SIR) a pour activité principale le raffinage du pétrole
brut. Les produits finis obtenus sont stockés dans des réservoirs à partir desquels la SIR
effectue toutes ses transactions. Le système de jaugeage est chargé d’accomplir toutes les
mesures sur les réservoirs avant et après chaque transfert (réception ou expédition) de produit.
Ce qui fait de lui un maillon très important dans l’organisation de l’entreprise d’où la
nécessité pour les intervenants de mesurer exact. Cependant il a été remarqué que ce système
essentiel (le système de jaugeage) contient des failles. C’est-à-dire que les opérations
conduisent parfois à des mesures inexactes. Il nous a donc été demandé d’apporter des
propositions de solutions pour une amélioration de ce système. Pour mener à bien cette étude,
nous avons cherché à comprendre le fonctionnement du système de jaugeage de la SIR dans
son entièreté en partant des différents intervenants pour arriver aux équipements utilisés ;
déterminer les paramètres susceptibles d’influencer l’exactitude des mesurages de niveau.
Ensuite, à travers le diagramme d’Ishikawa nous avons étudié les causes probables de
l’obtention des mauvaises mesures. Enfin comme recommandations en vue d’améliorer son
système de jaugeage, la SIR doit permettre à son service métrologie d’étendre ses fonctions
sur toute la direction production tout en renforçant son effectif.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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ABSTRACT
The main activity of the Ivorian Refining Company (SIR) is the refining of crude oil. The
finished products obtained are stored in tanks from which the SIR carries out all its
transactions.The gauging system is responsible for carrying out all measurements on the tanks
before and after each shipment (receipt or shipment) of the product.So this system is a very
important link in the organization chart of the company hence the need for stakeholders to
measure accurately.However, it has been noted that this essential system (the gauging system)
contains faults.That is, operations sometimes lead to inaccurate measurements.We were
therefore asked to propose solutions for an improvement of the gauging system.In order to
carry out this study, we sought to understand the functioning of the SIR gauging system in its
entirety, starting from the different stakeholders to arrive at the equipment used, to determine
the parameters likely to influence the accuracy of our level measurements .Then, through the
Ishikawa diagram we studied the probable causes of obtaining the wrong
measurements.Finally, suggestions and recommendations were made to improve the CRS
gauging system.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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INTRODUCTION
Le pétrole est un liquide naturel brun et visqueux, enfoui sous terre ou au fond des mers, qui
contient des hydrocarbures et constitue une source d’énergie capitale. Il est si prisé pour ses
énormes qualités et fonctions multiples que sa demande sur le marché est importante.
Toutefois, son utilisation nécessite un traitement préalable appelé : le raffinage qui est un
ensemble des traitements chimiques visant à tirer du pétrole brut en des produits finis à haute
valeur commerciale. Parmi ces produits nous avons: le gasoil, le kérosène, le super sans
plomb, le butane, le pétrole lampant etc.
En Côte d’Ivoire la société chargée du raffinage est la société Ivoirienne de Raffinage (SIR).
Comme la plupart des raffineries du monde, toutes les transactions commerciales liées au
pétrole sont effectuées à partir des réservoirs de stockage d’hydrocarbures. Ces réservoirs,
soumis à la réglementation internationale de la métrologie légale subissent des opérations de
jaugeage, afin de garantir les échanges commerciaux.
Dans le but de réduire les pertes économiques qui découlent des erreurs de mesurages lors des
opérations de jaugeage, il nous a été soumis le thème intitulé: «Etude et amélioration du
système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR».
L’objectif général de notre étude est de proposer des solutions pour améliorer le système de
jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbures de la SIR.
Ce rapport comprendra trois (03) parties :
Une première partie où l’on présentera la SIR et les généralités sur notre thème. Ensuite, dans
la seconde partie, nous ferons l’étude technique. Enfin, une troisième partie qui exposera les
résultats, les interprétations et les recommandations de nos différentes investigations.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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PARTIE I : GENERALITES
Cette partie est consacrée à la présentation du cadre d'accueil du stage et les généralités sur le
thème.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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TOTAL 20, 35 %
SONANGOL 20 %
BURKINA FASO 5, 39%
ELF AQUITAINE 5 %
COTE D’IVOIRE 1, 54%
Figure I.1 : Organigramme des actionnaires de la SIR
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Le diesel distillat oïl (DDO) pour les fours à diesels ;
Le fuel oïl 180 et 380 pour les centrales thermiques et navires
Le heavy vacuum oïl (HVO) pour les turbines à gaz. .
Sécurité, qualité et environnement
- La sécurité: La SIR assure pour son personnel et ses sous-traitants, un environnement
de travail sûr, propre et sain. Pour se faire, à la SIR, la sécurité est une priorité de
premier ordre se matérialisant par la certification SIES niveau 8 décernée en 2006 et une
prévention rigoureuse afin de réduire les risques de sinistre.
- La qualité: L’objectif de la SIR est d’être excellent dans ses opérations de production
pour satisfaire ses clients. Développer et maintenir un système qualité constitue ainsi
pour la SIR, un facteur stratégique d’avenir en ce qui concerne ses produits, ses
méthodes et ses équipements. Elle est certifiée ISO 9001 version 2008 sur tous ses
produits.
- L’environnement: la SIR veille au respect en permanence de la réglementation sur
l’environnement, la consolidation de l’image du site (espaces verts) et la minimisation
des éventuelles nuisances pour harmoniser et développer son activité dans sa région
selon une logique de développement durable. Cette démarche s’appuie sur la législation
et sur le référentiel ISO 14001 version 2004.
III- COMPLEXES ET UNITES DE PRODUCTION
Pour la fabrication des produits pétroliers, la SIR dispose de différentes unités regroupées en
complexes (ou secteurs) et d’un laboratoire d’analyse :
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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III.2.complexe SMB
Construit par la Société Multinationale de Bitume (SMB), ce complexe de production de
bitume est techniquement entretenu par la SIR. Il comprend les unités présentées dans le
tableau récapitulatif.
III.3.complexe DHC
La DHC est un complexe qui fonctionne sur le principe de la distillation sous vide et
de l’hydrocraquage, traitant 18000 barils par jour. Sa spécificité réside dans le fait qu’à partir
des résidus de la distillation atmosphérique (RAT) provenant des complexes de distillations
classiques de la raffinerie (HSK2, HSK3 et SMB), il permet d’obtenir des produits plus
nobles.
Il est important de noter que depuis le 2 janvier 2017 suite à un incendie cette unité fonctionne
partiellement.
III.4.Centrale
La centrale fournit toutes les énergies dont la raffinerie a besoin pour son fonctionnement à
savoir : la vapeur d’eau, l’électricité, l’air comprimé, les combustibles, l’eau déminéralisée,
l’eau du réseau sécurité, l’azote etc. Elle se charge aussi du traitement des eaux et gaz usés
avant leur rejet à la nature.
III.5.Les mouvements
Contrairement aux autres complexes, les mouvements n’ont pas d’unités. Pour l’exécution de
leurs différentes tâches, ils disposent de plusieurs réservoirs de stockage qui sont reliés entre
eux et au reste de la raffinerie par des tuyauteries raccordées à des pompes. Celles-ci (les
pompes) sont entraînées par des moteurs électriques ou turbines à vapeur qui sont mis en
marche ou arrêtés selon le besoin. Les mouvements ont pour fonctions:
- Le stockage des produits pétroliers (les bruts, les produits semi-finis et les produits
finis);
- La préparation des bruts pour les unités de fabrication;
- Le mélange des produits de base (avec additifs) pour la fabrication des produits
pétroliers finis;
- L’expédition des produits finis vers les dépôts ou les navires en mer ou le canal de
Vridi; après la certification par le laboratoire.
III.6.Laboratoire
C’est un laboratoire d’analyse qui effectue des essais de la qualité des produits
commercialisés par la SIR ou de tout produit brut, intermédiaire ou fini. Le laboratoire a
obtenu l’accréditation COFRAC en 1997, la première en Afrique.
HSK 2
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AT. Métrologie et
suivis de contrats
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III.2.Fonctionnement
- Inspection,
- Intervention-Instrumentation,
- Intervention-Electrique,
- Intervention-Mécanique,
- Automaticien,
- Méthodes-réservoirs,
- Méthodes-Mécanique,
- Maintenance-Générale,
- Ingénierie,
- Direction Technique et stratégie.
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Ingénierie
Inspection Instrumentation
Métrologie Ordonnancement
Qualité
Service achat
Électricité
Mécanique
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I- PRESENTATION DU THEME
I.1.Enoncé
Le thème soumis à notre étude s’intitule : « Etude et amélioration du système de jaugeage
des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR».
Avant d’aborder ce thème, il est important de l’expliquer et de mettre en exergue son
importance et ses objectifs.
I.2.Explication du thème: les mots essentiels
Le jaugeage est un processus consistant à effectuer tous les mesurages nécessaires dans un
réservoir afin de déterminer la quantité de liquide qu'il contient (selon la norme ISO 7507-1).
Le jaugeage est l’ensemble des opérations effectuées pour déterminer la capacité d'un
réservoir jusqu'à un ou plusieurs niveaux de remplissage (selon la recommandation R-71 de
l’OIML Edition 1985).
Réservoir de stockage: ils sont utilisés pour le stockage, le transport ou la livraison d’un
hydrocarbure, ils peuvent servir au mesurage de ce produit lorsqu’ils sont spécialement
adaptés à l’usage auquel ils sont destinés et possèdent des qualités métrologiques nécessaires.
Le jaugeage d’un bac est réalisé soit pour déterminer sa capacité de stockage, soit pour
déterminer un volume à partir d’une mesure de la hauteur du produit. Dans le premier cas
l’opération est réalisée par une entreprise agréée et dans le second par la société utilisatrice du
réservoir.
Système de jaugeage: ensemble des techniques utilisées pour déterminer le volume contenu
dans un réservoir à partir d’une correspondance entre hauteur du produit et la table de jauge.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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- Proposer des solutions pour assurer une amélioration continue du système de
jaugeage.
III.2.intérêt
L’intérêt de ce thème est d’assurer la fiabilité des ensembles de mesurages de liquides autres
que l’eau (EMLAE) en général, et en particulier des mesurages de niveau des réservoirs
cylindriques, verticaux et horizontaux, tout en respectant les normes en vigueur . Cela
permettrait d’améliorer la qualité des prestations liées aux transactions commerciales.
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- Toit fixe
- Toit flottant
- Toit fixe associé à un toit flottant interne
II.1 .1.Réservoirs cylindriques verticaux toit fixe
Utilisés pour le stockage des produits non volatiles, ils peuvent être équipés de soupapes à
pression pour minimiser les pertes de vapeur. Ils sont utilisés pour le stockage de produits tels
que le fuel, le pétrole lampant, le bitume, le gasoil etc. (voir figure ci-dessous).
Le toit de ces réservoirs est conçu pour flotter à la surface du produit stocké. Dans ces bacs
on y stocke des hydrocarbures qui sont très au hautement volatils avec une pression de vapeur
toujours inferieur à un (01) bar mais pas négligeable (le pétrole brut, le SSP, les essences
etc.). La figure I.2 en est une illustration.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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NB : Il est aussi important de savoir que ces bacs peuvent avoir un fond concave, convexe ou
plat selon les conditions du milieu ou selon les méthodes utilisées par le constructeur.
II.2.Réservoirs cylindriques horizontaux
Appelés aussi cigares, ils sont utilisés en très petit nombre par rapport à l’effectif des
réservoirs cylindriques verticaux. Ils peuvent être aériens ou enterrés. Le produit stocké est
généralement du butane ou du propane.
II.3.Réservoirs sphériques
Ils sont aussi en très petit nombre et servent uniquement au stockage du butane ou propane.
Tous ces bacs sont soumis à des mesures de niveau quotidiennes pour assurer un bon
déroulement des transactions.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Vous trouvez en annexe des illustrations de ces différents types de réservoirs.
III- TECHNIQUES DE JAUGEAGE
III.1.Les équipements utilisés sont définis par la norme ISO 4512.
III.1.1Ruban de jauge / lest de jauge
Le ruban de jauge est un instrument de mesure de niveau dans un réservoir.
Les caractéristiques techniques
Le ruban de jauge doit être en acier, de longueur suffisante et gradué au millimètre. Il doit être
équipé d’un mécanisme d’enroulement efficace et adapté. Le lest de jauge doit s’adapter au
ruban de jauge. Pour être utilisé, le ruban de jauge doit être exempt de vrille, de détérioration
et les graduations parfaitement lisibles. Lors d’une mesure de niveau par le creux, le ruban
doit être équipé d’une barrette de jauge afin d’améliorer l’exactitude de mesure. La barrette de
jaugeage permet de verrouiller le ruban de jauge au niveau voulu sur le tampon de jauge.
Les caractéristiques métrologiques
L’erreur maximale tolérée ne doit pas dépasser +/-2mm ; le ruban de jauge doit être étalonné
tous les 6 mois, lorsqu’ il est utilisé plus d’une fois par semaine, sinon tous les ans.
L’étalonnage est effectué en comparaison d’un dispositif de mesure de référence certifié (en
général un ruban de référence maitre ou un interféromètre laser).ou en utilisant un banc
.L’incertitude d’étalonnage ne doit pas être supérieure à 0,825mm .Les différents certificats
doivent être bien conservés dans l’entreprise au moins 5 ans après la dernière utilisation de
l’équipement.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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EMT +/-2mm
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Classe d’exactitude EMT pour une hauteur EMT pour une hauteur
superieure à 20 m inférieure à 20 m
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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limites opérationnelles du JA sont atteintes. Les JA doivent être installés de telle manière que
l’accès soit facile pour des vérifications périodiques.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Mode opératoire
1-Regarder le niveau de produit (Hp) à l’aide du jaugeur automatique situé sur le bac ;
2-Relever la HTT sur le puits de jauge en haut du bac ;
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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8-Recouvrir le lest de la pâte (hydraulique ou produit), en utilisant un chiffon car elle est
nocive pour la santé ;
9-Descendre le ruban dans le tube de jauge et ralentir la descente sur la fin ;
10-Introduire le ruban dans la barrette de jauge et le bloquer à la hauteur correspondant
au creux : Hc+100 mm ;
Mode opératoire
1-Regarder le niveau de produit (Hp) à l’aide du jaugeur automatique situé sur le bac ;
2-Relever la HTT sur le puits de jauge en haut du bac ;
10-Remonter rapidement dès le contact (une seconde) avec la plaque de touche et lire
l’enfoncement du ruban de jauge ;
11-Répéter la mesure (à partir du point 7)
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Il est recommandé d’effectuer au moins deux mesures pour confirmer le résultat obtenu.
L’estimation de l’incertitude d’une mesure de niveau manuelle par le plein avec un ruban de
jauge lesté est estimée à +/-3mm.
Remarque: la méthode de jaugeage par le creux est celle préconisée car elle permet d’éviter
certains aléas tels que la déformation, la présence de dépôt de rouille ou de sédiments sur la
référence inférieure (la plaque de touche) qui pourraient conduire à une inclinaison de la
carotte.
III.2.2.Mesure de niveau automatique
Cette méthode est mise en exergue par l’usage d’un jaugeur automatique(JA). Un JA est
utilisé pour mesurer en permanence le niveau de produit. Cependant, l’estimation des
incertitudes de mesures est plus élevée qu’une mesure manuelle. C’est-à-dire que les sources
d’influence sur la qualité des mesures sont importantes. Mais il demeure un instrument de
grande exactitude lorsque celles-ci sont maitrisées.
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Dans ce chapitre, nous allons décrire le matériel qui a servi durant à l’exécution du travail et
dans notre méthode d’approche.
Parmi le matériel utilisé on a: le matériel informatique, technique, et sécuritaire.
I- MATERIEL INFORMATIQUE
I.1.Applications Microsoft office 2010
Nous avons utilisé essentiellement trois composantes :
- Microsoft Office Word et Microsoft Office PowerPoint 2010 pour la saisie de notre
rapport ;
- Excel pour la réalisation de nos tableaux et graphiques ;
I.2.Indicateur de Contrôle
La salle de contrôle est équipée d’ordinateurs sur lesquels est installé le logiciel TIS vew. Ce
logiciel permet à l’opérateur tableau de donner les valeurs automatiques avec lesquels l’on
effectuera les comparaisons.
I.3.Système Numérique Contrôle Commande (SNCC)
Le SNCC est un outil informatique qui permet de sauvegarder les différentes informations de
façon permanente et accessibles à tout instant. Il est aussi impliqué dans les conversions du
volume à 15ºC.
II- DOCUMENTS TECHNIQUES
II.1.Cahiers de relevé des opérateurs tableau
L’opérateur tableau est celui qui, depuis la salle de contrôle, observe la marche des unités. Il
suit et régule les paramètres opératoires de ces dernières, à partir des boutons de commande
présents sur son tableau. Il relève également (six fois par jour et à des heures bien spécifiées)
les valeurs des paramètres de jaugeage. Ces valeurs sont enregistrées dans un cahier réservé à
cet effet.
II.2.Consignes permanentes d’exploitation
Ces consignes présentent les instructions qui doivent guider l’exploitant dans la conduite des
unités sur le plan technique et opérationnel. Elles prennent en compte les différentes étapes
d’une opération de mise sous douane et de jaugeage.
II.3.Manuel PEX-MVTS
Le Manuel PEX-MVTS (Procédure Exploitation-Mouvements) regroupe l’ensemble des
procédures utilisées aux mouvements pour réaliser les opérations de jaugeage.
II.4.certificat de jaugegage
C’est un document officiel qui est établi suite à une opération de baremage. Il contient des
informations relatives au réservoir (nom de l’entreprise, numéro d’exploitation du récipient-
mesure, situation du réservoir, durée de validité etc.) et un tableau qui établit une
correspondance entre la hauteur du réservoir et le volume contenu. Un certificat de jaugeage a
une période de validité (10) dix ans pour les réservoirs de stockage d’hydrocarbure. Ce
document doit être précieusement conservé pour des consultations quotidiennes.
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Dans cette partie, nous présenterons les résultats de nos enquêtes, ensuite nous mettrons en
exergue les facteurs d’influence des mesures de niveaux, avant de dresser une liste de
recommandations dans l’optique d’améliorer le système de jaugeage.
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Chapitre I- RESULTATS
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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- Cinq (05) réservoirs à toit flottant simple pont,
- Vingt-huit (28) réservoirs à toit flottant double pont,
- Sept (07) réservoirs à toit fixe avec écran flottant,
- Cinq (05) sphères (dont trois (03) à l’intérieur de la SIR et deux (02) autres au dépôt
AOT).
Les cigares et les réservoirs sphériques sont utilisés pour le stockage du butane.
I.3.Matériels de mesures utilisés
Les matériels utilisés dans le système de jaugeage de la SIR sont :
- des rubans de jauge associés à une carotte : cet équipement est gradué en millimètre. Il
dispose d’un câble et une pince pour une mise à la terre. Le ruban est utilisé sur les
bacs,
- des pâtes (à eau et à produit): elles permettent de détecter le niveau du produit sur le
ruban de jauge,
- de radars : ils sont installés sur chaque réservoir fournissant des valeurs automatiques
(la hauteur, la température…),
- un thermoprobe : ils sont utilisé par l’inspecteur indépendant présent lors des
opérations de mises sous douanes ou de déblocage.
En plus de ces instruments de mesure on a aussi: un carnet de notes pour la prise des valeurs
de mesures ; un talky-walky pour les communications avec la salle de contrôle et des
récipients d’échantillonnage pour la détermination de la densité.
Cette méthode est utilisée sur les récipients-mesure destinés au stockage de produits pétroliers
(semi-finis et finis).
Dans ce processus, l’opérateur extérieur procède d’abord à une purge du réservoir concerné à
travers les vannes de purge pour s’assurer qu’il n’y a pas d’eau dans celui-ci.
Ensuite, suivant les indications données par l’opérateur tableau, il utilise le ruban de jauge
associé à la carotte couverte de la pâte à produit pour déterminer le niveau du produit selon le
mode opératoire tel que décrit précédemment. La température est mesurée par l’inspecteur
indépendant à l’aide de son thermoprobe. Il prélève aussi des échantillons du produit pour le
calcul de la masse volumique dans ses propres laboratoires hors de la SIR.
Enfin toutes ces données sont transférées à l’ordonnancement qui est chargé de déterminer le
volume correspondant.
II.1.1.Jaugeage par le plein
Cette méthode est utilisée dans le cas du pétrole brut, elle est aussi précédée d’une purge. Le
mode opératoire est pratiquement semblable à celui exposé dans le chapitre I de la 2èmepartie.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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II.2.Jaugeage automatique
A la SIR, il existe des radars et des sondes sur pratiquement tous les réservoirs. C’est à partir
de ces dispositifs que l’opérateur tableau arrive à recueillir des données comme la hauteur du
produit, la hauteur de creux et la température. Pour faire des comparaisons avec les mesures
obtenues manuellement.
Pour des raisons sécuritaires le jaugeage automatique est la seule méthode utilisée dans le cas
des réservoirs sphériques et des cigares à cause de la très grande pression qui règne dans ces
réservoirs.
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- Le contrôle et l’enregistrement de la HTT du bac avant chaque opération de jaugeage
n’est pas effectué ce qui empêche de contrôler la dérive de la HTT pour sa prise en
compte dans les calculs de volume ;
- La déformation de la partie supérieure de l’orifice de pige due aux frottements avec le
ruban de jauge.
L’instabilité du liquide et le non suivi de la HTT provoqueraient des fausses lectures sur
la carotte ou le ruban.
I.4.Matériel
A ce niveau la principale remarque est que l’ensemble des équipements utilisés n’est pas
maitrisé :
- Pas de suivis des équipements (aucune notice disponible, pas d’identification, pas
d’étalonnage ni de vérification) ;
- Aucune existence d’étalon pour effectuer si nécessaire des raccordements quotidiens ;
- La plupart des thermoprobes utilisés pour le mesurage de la température ne disposent
pas de certificat d’étalonnage ;
- La SIR ne dispose pas d’équipement en interne pour la mesure manuelle de la
température des produits stockés, pour des comparaisons avec les valeurs obtenues par
les inspecteurs indépendants ;
- Les rubans de jauge utilisés sont en mauvais état et ne sont soumis à aucun contrôle
(Vous trouverez en annexe les deux rubans de jauge utilisés à la SIR).
Toutes ces failles viennent augmenter les risques d’erreurs dans les mesures de niveau et de
températures.
I.5.Milieu
Pour ce qui concerne l’environnement dans lequel les opérations de mesures de niveau sont
effectuées, nous avons:
- L’état de dégradation avancé de certains escaliers sur les réservoirs ;
- Les toits de certains bacs sont corrodés. Donc impossibilité d’effectuer le jaugeage
manuel ;
- L’opérateur n’est pas équipé d’une corde de rappel pour d’éventuelles chutes à partir
du toit ;
- Le ruban de jauge ne dispose souvent pas de câble et de pince de masse pour une mise
à la terre ;
- Présence d’eau dans les cuvettes des bacs (un mètre d’hauteur environ) si bien que
l’accès devient difficile.
Ainsi les mesures de niveaux se font dans des conditions contraignant parfois l’opérateur à
abréger les méthodes indiquées dans le PEX-MVTS.
Voici un récapitulatif des limites du système de jaugeage de la SIR à travers le diagramme de
d’Ishikawa.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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Au niveau des JA il faudrait s’assurer que la procédure d’installation de ceux-ci est conforme
à la norme ISO 4266-1 (2002) et/ou à la recommandation de l’OIML R 85-1 et 2 qui
constituent des guides relatifs à l’exactitude, l’installation, la mise en service, l’étalonnage et
aux contrôles .
I.3.Au niveau des équipements
Dans le souci d’assurer une maitrise de l’ensemble des équipements utilisés dans les
opérations de jaugeage, il faudrait permettre au responsable métrologue d’assurer pleinement
leur suivi. Ce suivi consistera:
- A établir une fiche de vie pour chaque équipement comportant les calibrations, les
modifications, et les opérations d’entretien;
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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- A planifier l’étalonnage et la vérification des équipements ;
- A s’assurer aussi de la conformité des équipements appartenant aux entreprises
intervenant dans le processus de jaugeage.
I.4.Au niveau de la matière
Il faudrait initier des contrôles réguliers des paramètres intrinsèques des réservoirs (la hauteur
HTT, la circonférence et l’épaisseur des viroles, l’inclinaison, etc.) afin de s’assurer que ces
paramètres sont toujours en phase avec ceux utilisés dans le calcul du baremage (la table de
baremage).
Mettre en place un mécanisme efficace de drainage des cuvettes pour faciliter l’accès aux
réservoirs en cas de fortes pluies.
I.5.Plus d’engagement de la direction
Nous encourageons la hiérarchie à plus d’engagement à la mise en place effective de la
fonction métrologie dans son organisation.
Cet engagement devrait pouvoir permettre au service métrologie :
- D’être associé aux différents inventaires qui sont effectués afin qu’il puisse mesurer
l’efficacité de leurs actions ;
- D’être aussi associé aux opérations de jaugeage pour s’assurer du strict respect des
procédures en vigueur ;
- D’apporter sa contribution dans le choix techniques des équipements utilisés dans le
cadre du jaugeage.
Face aux risques présents lors de chaque opération de jaugeage, nous avons jugé bon ,en
nous appuyant sur la norme ISO 4268 (2000) de dresser une liste de mesures spéciales
pour garantir la sécurité des opérateurs extérieurs.
I.6.Mesures spéciales à prendre en matière de sécurité
I.6.1.Gaz de pétrole liquéfiés (GPL)
Les gaz de pétrole liquéfiés peuvent provoquer des brûlures graves dues au froid. S’assurer
que le liquide n’entre jamais en contact avec la peau.
I.6.2.Réservoirs sous pression et réservoirs étanches à la vapeur
Les précautions suivantes doivent être observées :
Les appareils de jaugeage utilisés sur les réservoirs sous pression doivent être conçus
pour résister à des pressions égales à la pression de service, avec une marge de
sécurité (1,5 fois la pression de service d'étude maximale en général),
Les mesurages ne doivent s’effectuer qu’à travers une vanne ou un sas de jaugeage.
De tels systèmes sont disponibles sous différentes pressions de service. Les appareils
de mesure ne doivent jamais être utilisés dans des réservoirs à des pressions
supérieures à leur pression d'étude.
I.6.3.Réservoirs à toit flottant
Les réservoirs à toit flottant sont jaugés en général à partir d’une plate-forme, mais dans des
circonstances exceptionnelles il peut être nécessaire de descendre sur le toit. Des vapeurs
toxiques et inflammables peuvent s’accumuler au-dessus du toit, et s’il est nécessaire que
l’opérateur descende sur le toit, un autre opérateur situé sur la plate-forme supérieure doit
constamment le surveiller. Avant de descendre sur le toit, le jaugeur doit se harnacher
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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convenablement et s'équiper d'une corde de rappel. Le jaugeur et l’opérateur doivent porter un
appareil respiratoire.
En vue d’être à la pointe des techniques de jaugeage nous proposons à la SIR de se munir
d’une nouvelle génération de jauge manuelle des bacs : le jaugeur HERMetic UTImeter Otex
fabriqué par Honeywell.
C’est un système portable de jaugeage électronique, détecteurs de creux, de température et
d’interface:
- Certifié ISO 9001 par QMI, a été approuvé par la sécurité électrique intrinsèque
(IECEx, ATEX). Il dispose d’une mise à la terre à l’aide de câbles et de la pince de
masse ;
- Toutes les erreurs (erreurs de zéro, défaut de linéarité, erreur de dérive) sont corrigées
et compensées par un micro-contrôleur situé dans la sonde elle-même ;
- La sonde contient une fourchette ultrasons pour détecter le niveau, une électrode de
conductivité pour détecter la présence d’eau et une sonde de température ;
- Cet équipement est utilisé dans pratiquement tous les pays dotés d’une raffinerie de
pétrole à savoir : Etats Unis d’Amériques, Emirats Arabes Unis, Russie, Chine,
Canada, Japon, Corée, Turquie Allemagne, Hollande, Mexique, Royaume Uni etc.
- Cet équipement permet en une seule opération de réaliser trois (03) mesures
(optionnellement quatre (04)): le creux, la température, le fond d’eau et la mesure de
plein.
Donc le jaugeur HERMetic UTImeter en plus de nous fournir toutes ces mesures; il constitue
un moyen de contrôle de la hauteur HTT.
- Vente de kérosène JET A1stocké dans le bac A107, de diamètre 30,019 m avec une
hauteur 16,312 m
On a:Vc=πR²×H
Avec R=rayon du bac ; Vc=volume correspondant à la hauteur donnée
AN:Vc=π× (15, 0095)²× (0,002) ×1000=1414, 79037Litres
Si nous estimons le cout du kérosène à 500 FCFA, pour cette erreur de 2 mm, la SIR perdrait
707 451,85FCFA.
Si la SIR réalise au moins trente (30) transactions par mois ; alors on aura au moins 360
transactions par an.
Donc les pertes financières minimales seront égales à : 254 682 360 FCFA= 360 x 707 451
- Achat de brut, stocké dans le bac A 1001, de diamètre 81 m et de rayon 23,24 m
On a: Vc=πR²×H
AN:Vc=π× (40, 5)²× (0,002) ×1000=10300, 77litres
Si nous estimons à 200 FCFA le litre du brut, pour cette erreur de 2 mm, la SIR perdrait 2 060
154 FCFA.
Si la SIR réalise au moins trente (30) transactions par mois ; alors on aura au moins 360
transactions par an.
Donc les pertes financières minimales seront égales à : 741 655 440 FCFA =360 x 2 060 154
Ainsi nous devons nous appliquer à minimiser les erreurs dans toutes les opérations de
jaugeage.
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Etude et amélioration du système de jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR
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CONCLUSION
En raison du besoin de plus en plus urgent, pour les entreprises d’optimiser leurs profits, la
maitrise des ensembles de mesurage de liquides autres que l’eau (EMLAE) s’avère capital,
surtout pour une raffinerie où toutes les transactions commerciales sont effectuées à partir des
mesures issues ceux-ci.
C’est ainsi qu’il nous a été confié le thème suivant : « Etude et amélioration du système de
jaugeage des réservoirs de stockage d’hydrocarbure de la SIR».
Il était question durant notre stage d’apporter des solutions d’amélioration du système de
jaugeage de la SIR.
Au sortir de toutes nos investigations, nous pouvons confirmer que le responsable de la
métrologie de par sa présence à la structure maintenance, a un champ d’actions restreint dans
l’exercice de ses fonctions. Ce qui entrave le suivi métrologique du système de jaugeage (les
opérateurs, le ruban de jauge, les radars et la règle graduée) de la structure exploitation.
Ainsi nous avons fait une série de recommandations pour maitriser au maximum les facteurs
susceptibles d’influencer nos mesures lors des opérations de jaugeage. Parmi ces propositions,
il serait souhaitable que les fonctions du responsable métrologie s’étendent à la structure
exploitation voir à tous les équipements de la SIR afin de garantir des mesures exactes. Il a été
également proposé un équipement de mesure dénommé jaugeur HERMetic UTImeter Otex
pour que la SIR soit en phase avec la technologie liée aux mesurages de niveaux.
Ces suggestions amélioreront sans doute le système de jaugeage de la SIR.
Ce stage a été pour nous une mise en pratique de nos connaissances théoriques et une
formation professionnelle.
En effet, à travers ce stage, nous avons fait la découverte d’un nouveau secteur : le raffinage
du pétrole brut. Ce domaine nous a permis de découvrir une partie des exigences du monde
professionnel en général et celles de la métrologie en particulier.
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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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ANNEXES
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Annexe 1 : Réservoir à toit fixe
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Annexe 2 : Réservoir vertical à toit flottant
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Annexe 3: Réservoir vertical à toit fixe avec écran flottant
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Annexe 4: Réservoir cylindrique horizontal enterré et aérien
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Annexe 5 : Equipement de Protection Individuelle (standard)
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Annexe 6: Inclinaison d’un réservoir
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Annexe 9: un jaugeur HERMetic
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Annexe 11 : Spécifications du jaugeur HERMetic
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TABLES DES MATIERES
DEDICACE ........................................................................................................... i
REMERCIMENTS ............................................................................................. ii
AVANT PROPOS............................................................................................... iii
LISTE DES FIGURES .......................................................................................... v
LISTE DES TABLEAUX .................................................................................... vi
LISTE DES ABREVIATIONS ........................................................................ vii
RESUME ............................................................................................................. ix
ABSTRACT .......................................................................................................... x
INTRODUCTION ............................................................................................... 1
PARTIE I : GENERALITES ................................................................................ 2
Chapitre I- PRESENTATION DE LA SIR ........................................................ 3
I- HISTORIQUE ET SITUATION JURIDIQUE DE LA SIR .................... 3
I.1.Historique ................................................................................................. 3
I.2.Situation juridique................................................................................... 3
II.1.Mission .................................................................................................... 4
II.2.Fonctionnement ...................................................................................... 4
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III.4.Centrale ................................................................................................. 6
III.6.Laboratoire ........................................................................................... 6
PRODUCTION................................................................................................. 8
III.1.Présentation .......................................................................................... 9
III.2.Fonctionnement .................................................................................. 10
I.1.Enoncé..................................................................................................... 12
III.1.Objectifs............................................................................................... 12
III.2.intérêt ................................................................................................... 13
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.......................................................................................................................... 15
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défini.
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II.3.Manuel PEX-MVTS............................................................................. 28
LA SIR ............................................................................................................. 31
I.2.Récipient-mesures.................................................................................. 31
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I.2.Méthode .................................................................................................. 34
I.3.Matière.................................................................................................... 34
I.4.Matériel................................................................................................... 35
I.5.Milieu ...................................................................................................... 35
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CONCLUSION .................................................................................................. 41
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................ 42
ANNEXES ........................................................................................................... xi
TABLES DES MATIERES ............................................................................. xxiii
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