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Annexe 7 : Caractéristiques d’un compresseur HD et LD du LNG/C EXQUISITE de 150 900m3
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Annexe 6 : Structure, composants des démarreurs et variateurs électroniques
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Annexe 5 : Multiplicateur de vitesse d’un compresseur HD
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Annexe 4 : Compresseur LD à 2 étages
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Annexe 3: Diagramme enthalpique de GNL
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Annexe 2: Les métaux cryogéniques utilisés pour la tuyauterie sur les méthaniers
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Annexe 1: L’augmentation de la capacité du transport des navires méthaniers
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Bibliographie
Les éléments suivants ont servis à élaborer ce mémoire : • “Centrifugal compressors: basic guide” by Dr Meherwan P.Boyce • « Le transport des hydrocarbures liquides et gazeux par canalisation » par Jacques Vincent-Genod • « Physique industrielle des fluides: notions fondamentales et applications » par Michel Lagière • “Oil and gas companies directory” by […]
Conclusion
Durant ces dernières années l’évolution technologique sur les navires méthaniers n’a pas cessé d’améliorer les systèmes à bord. Le passage au diesel électrique sur les navires commandés début 2002 par Gaz de France aux Chantiers de l’Atlantique constitue une première mondiale et une véritable rupture technologique. Cela a été rendu possible par l’expérience acquise en […]
2) Sécurités et alarmes :
Les capacités de calcul des microprocesseurs ainsi que des circuits dédiés ont permis de réaliser des algorithmes de commandes extrêmement performants et en particulier, la reconnaissance des paramètres du compresseur. A partir de ces informations, l’automate gère les rampes de montée ou de descente en pression des cuves, l’asservissement de vitesse, la limitation de courant, […]
1) Barrières intrinsèques :
La Directive ATEX 94/9/CE est devenue obligatoire le 1er Juillet 2003 et remplace les anciennes directives : 76/117/CEE, 79/196/CEE, 97/53/CEE et 83/130. Elle exige des barrières intrinsèques sur les installations à atmosphère explosive. On peut rencontrer deux types de barrières : les barrières à diode zener et les barrières à transformateur isolé (Isolation galvanique). Les […]
III. 2 Sécurités et alarmes
Le système de contrôle et de supervision IAS (Integrated Automation System) à bord est constitué de plusieurs CPU (Control Precessor Unit) qui sont des calculateurs (automates). Leur rôle est l’acquisition de données transmises par les différents capteurs installés sur une installation, la régulation et la détection d’alarmes. La communication entre l’automate, les capteurs et les […]
2) Le système anti-pompage :
Le pompage des compresseurs centrifuges et les systèmes anti-pompages ont fait l’objet de nombreux écrits. Un des aspects important du système anti-pompage est la conception du système de compression, en particulier les conduites en amont et en aval du compresseur. La plupart des systèmes anti-pompages sont capables d’éviter le pompage dans des conditions normales d’exploitation. […]
1) Phénomène de pompage :
Le pompage est défini comme le point de fonctionnement au cours duquel la hauteur de compression maximale et le débit minimum sont atteints. Le compresseur perd sa capacité à maintenir la pression lorsque le pompage survient et l’ensemble du système devient instable. Dans des conditions normales, le compresseur fonctionne à la droite de la ligne […]
III. 1 Pompage
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CHAPITRE III : SECURITES ET GESTION DES ALARMES
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3) Démarrage triangle double étoiles ∆∕YY :
Il Utilise un moteur à enroulements partagés, et offre deux vitesses de rotation : petite vitesse et grande vitesse. Ce type de démarrage est utilisé pour les compresseurs LD double étages. Une petite vitesse, couplage triangle série Une grande vitesse, couplage étoile parallèle Page suivante : CHAPITRE III : SECURITES ET GESTION DES ALARMESRetour au […]
2) Démarrage de moteurs à enroulements partagés “part winding” :
Utilisé pour certains compresseurs HD, avec une vitesse de rotation fixe, ce type de moteur comporte un enroulement statorique dédoublé en deux enroulements parallèles avec six ou douze bornes sorties. Il est équivalent à deux “demi moteurs” d’égale puissance. Au démarrage, un seul “demi moteur” est couplé en direct sous la pleine tension du réseau, […]
1) Démarrage par convertisseur de fréquence :
C’est un mode de démarrage performant utilisé pour contrôler et faire varier la vitesse. Il permet entre autre : – de démarrer des charges de forte inertie, – d’optimiser la consommation d’énergie électrique en fonction de la vitesse sur les turbomachines. Ce type de démarrage fait partie de principaux types de variateurs électroniques (soft starter) […]
II. 3 Démarrage et variation de vitesse du moteur électrique
Chaque compresseur est entrainé par un moteur électrique asynchrone triphasé. Sur la nouvelle génération des méthaniers, les moteurs électriques sont alimentés en haute tension 6600 Volts ou 440 Volts, la puissance de certains moteurs électriques dépasse 1MW sur les grands navires. Lors du démarrage d’un compresseur, l’appel de courant sur le réseau est important et […]
2) Régulation de charge :
La position des aubes variables du diffuseur au refoulement du compresseur LD est automatiquement régulée par le système de contrôle pour maintenir une pression constante dans les citernes cargaison. Dans les conditions normales, la boucle de contrôle du compresseur LD maintient la pression requise dans les cuves. Si la pression dans les cuves augmente au-dessus […]
1) Chaine gaz :
Le boil-off dans les citernes cargaison quitte ces dernières via les dômes gaz vers le collecteur vapeur. Il est alors dirigé vers l’un des compresseurs LD après être passé à travers un séparateur de gouttelettes (Demister) pour éviter tout entrainement de liquide qui pourrait endommager le compresseur. Les navires méthaniers sont équipés de deux compresseurs […]
II. 2 Le rôle des compresseurs LD
Le transfert de chaleur vers le GNL dans les citernes cargaison pendant les opérations commerciales et pendant le voyage, génère l’évaporation naturelle du gaz (Boil-Off). Cette évaporation doit être évacuée pour éviter l’augmentation de la pression des cuves et éviter d’endommager le système de confinement (membranes) très sensible à la variation de pression. La pression […]
2) Exploitation des compresseurs HD :
Deux compresseurs à haut débit dans le local compresseur (cargo roof) sont utilisés pour la régulation de la pression des cuves pendant le chargement de navire ou pour des opérations spéciales notamment avant et après l’arrêt technique pour la préparation des cuves en vue de l’inspection : – Le retour des vapeurs de gaz pendant […]
1) Description du compresseur HD :
Fig. 2.1 : Vue générale d’un compresseur HD. Le compresseur est composé essentiellement par : – Un corps en acier inoxydable cryogénique coulé, avec diffuseur comportant éventuellement une volute servant de collecteur. L’épaisseur du corps est très importante par rapport à la pression intérieure, pour supporter les variations thermiques importantes et les efforts de réaction […]
II.1 Le compresseur HD
Pour satisfaire aux exigences du code IGC (International Gas Carrier Code) les compresseurs sont tous conçus pour répondre aux spécifications API (American Petroleum Institute). Celle qui régit les compresseurs d’un point de vue mécanique, est « API Std 617, Compresseurs centrifuges pour Pétrole, Chimie et Industrie de gaz, 7e Édition, juillet 2002 ». Les performances […]
CHAPITRE II : L’EXPLOITATION DES COMPRESSEURS
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2) Etude théorique d’un compresseur centrifuge
L’étude des pompes centrifuges peut être dans certaines mesures, transposée au domaine des compresseurs centrifuges, mais la compressibilité des gaz, introduit un élément de complexité. L’augmentation de la pression statique est due à l’auto-compression causée par l’action centrifuge. Ceci est analogue à l’effet gravitationnel, c’est-à-dire dans une colonne le liquide en hauteur exerce une pression […]
1) Fonctionnement d’un compresseur centrifuge :
Dans un compresseur centrifuge typique, le fluide est poussé à travers l’impulseur par rotation rapide d’aubages. La vitesse du fluide est convertie en pression, à la fois dans l’impulseur et dans les diffuseurs stationnaires. La plupart de l’énergie cinétique, en quittant l’impulseur est convertie en énergie de pression comme montré à la figure 1.7. Il […]
II. Principe de fonctionnement
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