Codes et lois chaudiere et appareil sous pression PDF

# Codes et normes relatifs à la Loi sur les chaudières et appareils sous pression ## Adoption des codes et des règlements La Loi sur les chaudières et appareils sous pression ou les règlements comprennent une déclaration telle que : Les codes et les normes suivants sont déclarés en vigueur, en c...

# Codes et normes relatifs à la Loi sur les chaudières et appareils sous pression ## Adoption des codes et des règlements La Loi sur les chaudières et appareils sous pression ou les règlements comprennent une déclaration telle que : Les codes et les normes suivants sont déclarés en vigueur, en ce qui concerne les appareils sous pression. En Amérique du Nord, cette déclaration est suivie de divers codes et normes, tels les suivants : * CSA B 51 - Code pour chaudière, appareil sous pression et tuyauterie sous pression * CSA B 52 - Code pour la réfrigération mécanique * Code ASME pour chaudière et appareil sous pression (cela a trait à toutes les sections) * ASME B 31.1 - Tuyauterie sous pression (voir ASME, Section I, fig. PG-58.3.1 et 2) * ASME B 31.3 - Tuyauterie de traitement (voir ASME, Section VIII, paragraphe U-1) * ASME B 31.5 - Tuyauterie de réfrigération * MSS SP-25 - Système standard de signalisation pour les valves, les garnitures, les brides et les raccords * ANSI/NB-23 - Code d'inspection du Conseil national Afin de compléter le code, la loi ou les statuts, on trouve aussi une déclaration telle que la suivante : Tous les addendas aux codes ou aux corps de règlements spécifiés ci-dessus et toutes les ordonnances ou les cas publiés par l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) seront considérés comme étant adoptés au moment de leur parution. ## Bref aperçu des codes notés * CSA B 51 - Code pour chaudière, appareil sous pression et tuyauterie sous pression * CSA B 52 - Code pour réfrigération mécanique Ces codes sont familiers aux mécaniciens de machines fixes qui étudient pour obtenir le certificat de deuxième classe; ils ont été expliqués dans des cours précédents. ## Code ASME pour chaudière et appareil sous pression Le Code ASME pour chaudière et appareil sous pression se rapporte à toutes les sections publiées par le Comité du Code ASME pour chaudière et appareil sous pression (ASME B&PV Code): * **Section I Chaudières de puissance** et **Section VII**. Elles contiennent des recommandations pour l'entretien des chaudières de puissance qui sont très familières aux mécaniciens de machines fixes qui étudient pour obtenir le certificat de deuxième classe; elles ont été expliquées dans des cours précédents. * **Section IV Chaudières de chaufferie** et **Section VI**. Elles contiennent des recommandations pour l'entretien et le fonctionnement des chaudières de chaufferie qui sont très familières aux mécaniciens de machines fixes qui étudient pour obtenir le certificat de deuxième classe; elles ont été expliquées dans des cours précédents. * **Section II Matériaux et Spécifications**. Depuis l'introduction des codes ASME, les matériaux utilisés dans la construction des chaudières et des appareils sous pression ont été testés et approuvés pour une utilisation dans des conditions spéciales de fonctionnement et avec des fluides de traitement particuliers. (Voir Section I, paragraphes PG-5 à PG-13.) ### La Section II comprend quatre parties: * **Partie A - Spécifications des métaux ferreux:** utilisés pour les tuyaux, les tubes, les garnitures, les plaques et les pièces coulées. * **Partie B - Spécifications pour métaux non ferreux**, tels que l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane, le zirconium et leurs alliages utilisés pour les tuyaux, les tubes, les garnitures, les plaques et les pièces coulées. * **Partie Spécifications pour baguettes à souder, électrodes et métaux d'apport:** puisque le soudage joue un rôle important dans la construction d'appareils sous pression, le Code ASME pour les chaudières et appareils sous pression fournit une liste de matériaux acceptables pour le soudage et le brasage. ### La partie Caractéristiques de la Section II contient trois sous-ensembles : * Le sous-ensemble 1 contient les tables de contrainte de différents matériaux. * Le sous-ensemble 2 contient les tables des caractéristiques physiques, y compris l'information sur les coefficients de dilation thermique à diverses températures, le module d'élasticité et le module de rigidité, la variable de Poisson et les caractéristiques physiques typiques (densité, amplitude de fonte et chaleur spécifique) pour les métaux non ferreux. * Le sous-ensemble 3 contient les planches et les tables qui déterminent l'épaisseur de la paroi des constituants sous une pression externe. * **Section V Examen non destructeur** (END). Ce code présente les méthodes d'essai et la méthodologie pour l'END. D'autres sections du Code ASME, telles que la section I et la section VIII, comprennent des exigences de méthodologie et fournissent des critères d'acceptation pour les méthodes d'essais notées. Les mécaniciens de machines fixes doivent être conscients de la relation entre la Section V et les autres sections. **La Section I paragraphe PW-11.1 dit ceci :** Tous les joints longitudinaux et circulaires soudés bout à bout seront examinés par rayons X sur toute leur longueur selon la Section IV, paragraphe 2 et devront aussi satisfaire aux exigences du paragraphe PW-51. **Le paragraphe PW-51 précise que les soudures devront être examinées par la méthode des rayons X ou des rayons gamma selon la Section V, article 2. Le sous-ensemble PW-51.2 énonce qu'un seul raccord circulaire par soudage bout à bout peut être radiographié avec la baguette de soutien intacte, à condition qu'on ne retire pas la baguette de soutien plus tard et que son reflet n'entrave pas l'interprétation des radiographies.** **La Section V inclut les articles suivants :** * **L'article 1:** contient les exigences et les méthodes de END. * **L'article 2:** couvre les méthodes de tests radiographiques utilisés pour l'inspection des matériaux. * **L'article 4:** a été écrit pour répondre aux exigences d'inspection par ultrasons pour la Section IX. * **L'article 5:** indique la méthodologie à suivre pour les inspections par ultrasons. * **L'article 6:** décrit la méthodologie et les techniques utilisées pour l'inspection par liquide pénétrant. * **L'article 7:** fournit les exigences et la méthodologie utilisées pour le test par l'analyse de particules magnétiques. * **L'article 8:** couvre l'inspection des produits tubulaires, ferreux et non ferreux par courants de Foucault. * **L'article 9:** décrit plusieurs techniques utilisées pour l'inspection visuelle: directement, à distance, et inspection translucide. * **Les articles 11 à 13:** portent sur la méthodologie pour l'inspection par émission acoustique. **Ces articles ne sont pas annotés directement dans les sections du code.** * **Section VIII** Elle est divisée en deux livres de code séparés : la Division 1 et la Division 2 Règlements alternatifs, Règlements pour la construction d'appareils sous pression. Ces codes sont prévus lors de la construction de nouveaux appareils sous pression. Plusieurs règles de tracé sont identiques dans les sections VII-1 et VII-2. Les règles dans la section VII-1 ne couvrent pas toutes les applications et configurations. Quand les règles ne sont pas disponibles, le paragraphe U-E permet aux ingénieurs-concepteurs de dessiner des pièces. Le paragraphe UG-101 permet d'effectuer des essais de rupture pour déterminer la pression de travail maximale à appliquer sur les éléments. La section VIII-2 ne contient pas de règle similaire à celle dans UG-101, puisque VIII-2 permet, dans ses exigences, la conception par analyse. La section VIII-2 demande que tout joint longitudinal et circulaire bout à bout soit radiographié. La section VIII-1 permet des niveaux divers d'inspection de joints soudés. Le degré d'inspection des soudures influe sur l'épaisseur des appareils en utilisant les coefficients d'efficacité du joint, appelés E (utilisés dans les calculs du code). Un coefficient d'efficacité du joint de 1,0 correspond à un facteur de sécurité de 3,5. Un coefficient d'efficacité du joint de 0,7 correspond à un facteur de sécurité de 5 et, donc, requiert un accroissement de l'épaisseur de la paroi de l'appareil de 43%. * **Section IX Qualifications pour soudage et brasage.** Ce code comprend deux parties. La partie QW traite du soudage, et la partie QB traite du brasage. Ce code a été écrit dans un langage facile à lire et à appliquer. Chaque partie est subdivisée en quatre articles: exigences générales, compétences en procédés de soudage, qualités du travail du soudeur et variables dans les procédés de soudage. Les articles qui traitent des variables dans les procédés de soudage incluent les éléments obligatoires et ceux qui sont facultatifs. **Les procédés de soudage traités dans cette section comprennent:** * le soudage oxyacétylénique ou oxyfuel welding (OFW); * le soudage à l'arc avec électrode enrobée ou shielded metal arc welding (SMAW); * le soudage à l'arc non apparent ou submerged arc welding (SAW); * le soudage à l'arc sous protection gazeuse (MIG/MAG) ou gas metal arc welding (GMAW); * le soudage à l'arc avec électrode de tungstène en atmosphère de gaz (TIG) ou gas tungsten-arc welding (GTAW); * le soudage à l'arc au plasma ou plasma arc welding (PAW); * le soudage sous laitier ou electroslag welding (ESW); * le soudage électrogaz ou electrogas welding (EGW); * le soudage par rayon électronique ou electron beam welding (EBW); * le soudage par rayon laser ou laser beam welding (LBW); * le soudage à tige ou stud welding; * le soudage par friction à entraînement continu et inerte ou inertia and continuous drive friction welding; * le soudage par projection et par résistance par point ou resistance spot and projection welding. # ASME B31.1-Tuyauterie pour centrale Ce code traite de la tuyauterie utilisée pour les systèmes de vapeur et d'eau dans les centrales et les systèmes de chauffage à usage général. Cela inclut les tuyaux et l'équipement utilisés pour les chaudières comprenant des systèmes à gaz et à mazout dans l'usine proprement dite (c'est-à-dire en aval de la station de traitement du fournisseur.) Le code fournit des exigences minimales pour la sécurité, car ce n'est pas un manuel de conception. Le code traite de la conception de la nouvelle tuyauterie et sert de guide pour la réparation, le remplacement et la modification de la tuyauterie existante. La tuyauterie externe d'une chaudière est traitée dans le paragraphe 122.1 et comprend des exigences particulières de conception, y compris les relations pression-température, la robinetterie, les critères pour la conception des obturateurs et les matériaux acceptés pour les systèmes suivants : * les conduites pour la vapeur; * les conduites pour l'eau d'alimentation; * les conduites pour vidanger et purger; * les drains Il y a aussi des exigences pour des systèmes de tuyauterie particuliers: * les conduites pour vidanger et purger la tuyauterie externe qui n'appartient pas à une chaudière (122.2); * les conduites pour l'instrumentation, le contrôle et l'échantillonnage (122.3); * les conduites pour les refroidisseurs de type pulvérisateur utilisés pour des générateurs à vapeur et la tuyauterie de réchauffement (122.4); * les conduites pour la limitation de pression (122.6); * les systèmes temporaires de tuyauterie (122.10); * les conduites pour les purgeurs de vapeur d'eau (122.11); * les systèmes de chauffage urbain et de distribution de vapeur (122.14); * les robinets de limitation de pression (122.5); * les conduites pour les pompes de refoulement (122.13); * les conduites nécessaires pour les systèmes fonctionnant avec les types de fluides suivants : - les liquides inflammables et combustibles (122.7), - les gaz inflammables (122.8.1), - les fluides toxiques (gaz ou liquides) (122.8.2), - les gaz non toxiques et ininflammables (air, oxygène, CO₂ et azote) (122.8.3), - les liquides et les gaz corrosifs (122.9). Quelques-unes des autres zones couvertes par le Code ASME B31.1 comprennent la contrainte admise pour l'analyse d'expansion thermique et de flexibilité d'un système de tuyauterie. Cela inclut les calculs pour le ressort à froid dans le système de tuyauterie. Les exigences pour les supports de conduites et les arrimages sont contenues dans les sections 120 et 121. # ASME B31.3-Tuyauterie de procédé Ce code est vaste étant donné l'étendue des services de tuyauterie. Il permet au propriétaire de choisir le code de tuyauterie le mieux approprié pour l'installation des conduites. Il est conçu pour traiter les applications suivantes : * les usines chimiques; * les raffineries de pétrole; * les terminaux de départ; * les usines de traitement de vrac; * les conduites cryogéniques. Au départ, le code devait couvrir toute la tuyauterie dans une usine de traitement. Le tout dernier code stipule maintenant que c'est la responsabilité du propriétaire de décider du code le mieux approprié pour l'installation des conduites. L'idée de base du code est énoncée dans les paragraphes suivants du Code ASME B31.3: * 300(c)(2) Les exigences en mécanique de ce code, bien que considérées comme nécessaires et adéquates, reposent généralement sur une approche simplifiée. Un concepteur capable d'appliquer une analyse plus rigoureuse aura la latitude de le faire, mais il devra démontrer la valeur de cette approche. * 300(c)(3) Les éléments de tuyauterie devront, autant que possible, être conformes aux spécifications et aux normes données dans ce code. Les éléments de tuyauterie qui ne sont pas spécifiquement approuvés ou défendus peuvent être utilisés, à condition que leur utilisation soit permise dans les chapitres pertinents de ce code. * 300(c)(4) La conception mécanique devra présenter les exigences inhabituelles liées à un service particulier. Là où les exigences de service demandent des mesures au-delà de celles requises par ce code, de telles mesures devront être spécifiées par la conception mécanique. Le code requiert que ces exigences soient accomplies là où elles sont spécifiées. Ces remarques aident à comprendre la philosophie du Code ASME B31.3. Le code ne vise pas à établir les procédures ou approuver chaque élément ou chaque matériau utilisé. Les procédures sont plutôt établies pour l'utilisation d'éléments et de matériaux non enregistrés. Ce code donne une grande liberté au concepteur, mais celui-ci doit être capable de démontrer (au propriétaire) que sa conception est valable. Le code comprend neuf chapitres. Les six premiers constituent le code de base et donnent les exigences d'une tuyauterie de base pour un service normal ou de Catégorie D pour une tuyauterie en métal pour fluides. La Catégorie D de service pour fluides inclut les fluides non toxiques, ininflammables et non dangereux pour le tissu humain, d'une pression inférieure à 1035 kPa et d'un écart de température de -29° à 186 °C. Le chapitre VII contient la réglementation pour la tuyauterie non métallique et les exigences supplémentaires pour la tuyauterie métallique avec doublure non métallique. Le chapitre VIII contient la réglementation de service pour la catégorie M de fluides; un service de fluides dans lequel l'exposition potentielle du personnel est jugée marquante et auquel une seule exposition à une petite quantité de fluide toxique, causée par une fuite, peut produire des ravages irréversibles aux personnes par inhalation ou par contact corporel, même quand des mesures correctives ont été prises rapidement. Le chapitre IX contient la réglementation pour la tuyauterie sous haute pression. Ce chapitre ne risque pas d'être utilisé pour des pressions inférieures à 140000 kPa (20000 psi). # Code d'inspection du Conseil national ANSI/NB-23 Le Code d'inspection du Conseil national sert à conserver l'intégrité des composants qui maintiennent la pression après avoir été mis en service. Il permet d'instaurer des règles pour l'inspection, les réparations et les modifications de cet équipement afin que ce dernier continue à être utilisé de façon sécuritaire et maintenu selon des normes strictes. Le Code d'inspection du Conseil national sert de guide pour les agents de sécurité (inspecteurs) juridictionnels, les usagers et les organismes qui font les réparations et les modifications. Il sert donc à encourager l'administration uniforme de la réglementation concernant les articles retenant la pression. Le code sert de guide pour le procédé d'inspection, de réparation et de modification, mais il n'apporte pas de détails pour toutes les conditions rencontrées dans les composants maintenant la pression. On recommande à l'utilisateur du code de chercher conseil pour les composants sur lesquels le code ne fournit pas de détails complets. Le code est établi en quatre parties et deux ensembles annexes (obligatoire et facultatif) : * La partie RA contient les exigences administratives pour l'accréditation des organismes en charge des réparations et pour l'accréditation des organismes d'inspection des propriétaires-usagers. * La partie RB contient les lignes directrices pour l'inspection en service des composants qui maintiennent la pression, y compris les précautions pour la sécurité personnelle. * La partie RC fournit les exigences requises pour les modifications et les réparations aux composants qui maintiennent la pression. * La partie RD établit les méthodes de réparation et de modification. # Normes à suivre pour la création et la construction d'une nouvelle usine Quand on conçoit et construit une nouvelle usine, on doit suivre les codes et les normes pour l'emplacement de celle-ci. Une usine installée au Canada doit être construite selon les codes et les normes de la province où elle est située. Par exemple, une centrale thermique installée au Québec doit suivre les codes et les normes adoptés par le Québec. Puisqu'on met les codes à jour régulièrement, on doit utiliser la version la plus récente. Chaque domaine en mécanique doit suivre ses propres codes et normes. Les domaines de la mécanique comprennent: le domaine environnemental (qui inclut l'eau et l'air), le domaine civil, le domaine chimique, le domaine mécanique et le domaine électrique. Les autorités provinciales demandent aussi aux entreprises d'obtenir les permis de travail nécessaires avant que les travaux sur les bâtiments ou les installations débutent. Ces permis couvrent les rubriques suivantes : codes pour l'électricité, la plomberie, la construction, les incendies et le gaz. Les autres normes auxquelles il faut adhérer se rapportent à l'environnement, à l'air, à l'eau et aux transports. Les normes locales concernent des sujets comme la circulation, le bruit, l'odeur et l'aspect. L'obtention des permis assure que l'installation est conforme aux normes de construction et de sécurité prévues dans la Loi des codes de sécurité et que des agents de code agréés effectuent les inspections. Les codes et les normes suivants sont considérés comme étant en vigueur en ce qui a trait à l'équipement sous pression: * les dispositions suivantes de l'Association canadienne de normalisation (CSA); - B51-97 - Code pour chaudière, appareil sous pression et tuyauterie sous pression : - Partie 1 - Code pour chaudière, appareil sous pression et tuyauterie sous pression (y compris l'annexe I, Normes pour appareil à propane automoteur), - Partie 2 - Cylindres sous haute pression pour l'entreposage à bord de gaz naturel en tant que carburant pour les véhicules automoteurs, - Partie 3 - Exigences pour le gaz naturel compressé (GNC), le système de tuyauterie sous pression des stations-services et des ballons d'entreposage souterrains; - CSA B52-99 - Code de réfrigération mécanique; - CSA Z662-1999 - Systèmes d'oléoducs. * Code 2001- Chaudières et appareils sous pression de l'American Society of Mechanical Engineers. Les codes de l'ASME sont très utilisés par les mécaniciens de machines fixes parce qu'ils s'appliquent aux chaudières de centrales, aux appareils sous pression et à la tuyauterie sous pression. - Section I - Chaudières de centrales: Elle contient les exigences pour le montage sur le chantier de chaudières de centrales et de tuyauterie externe. - Section II - Matériaux - Partie A - Spécifications pour matériaux ferreux; - Partie B - Spécifications pour matériaux non ferreux; - Partie C - Spécifications pour les tiges de soudure, les électrodes et les métaux d'apport. - Section IV - Chaudières de chauffage - Section V - Inspection non destructrice - Section VI Réglementation recommandée pour l'entretien et le fonctionnement des chaudières de chauffage - Section VII - Lignes de conduite recommandées pour l'entretien des chaudières de centrales - Section VIII - Appareils sous pression sans foyer; contient les exigences pour le reste de la tuyauterie sous pression de l'usine et les appareils sous pression. - Section IX - Qualifications pour la soudure et le brasage: - ASME B31.1 - Tuyauterie sous pression: Contient les exigences pour l'installation de la tuyauterie externe de la chaudière; - ASME B31.3-999 - Procédé de tuyauterie; - ASME B31.4-1998 - Systèmes de transport pour les hydrocarbures; - ASME B31.5-2000 - Tuyauterie pour la réfrigération; - ANSI K61.1-1999 - Exigences pour l'entreposage et la manutention d'anhydride d'ammoniaque; - National Fire Protection Association (NFPA) 58-1996 - Code pour les gaz de pétrole liquéfiés; - MSS SP-25-1998 - Systèmes de marquage standardisé pour la robinetterie, les garnitures, les brides et les raccords; la MSS (Manufacturing Standardization Society) produit de nombreuses normes pour la tuyauterie, la robinetterie et les garnitures; - TEMA - 8 édition des Normes de la Tubular Exchanger Manufacturers Association (Association des fabricants d'échangeurs tubulaires). Les normes élaborées par ces différentes organisations deviennent la base des codes qui déterminent la qualité des matériaux. # Organisations de recherche et d'essai * ASTM - The American Society for Testing and Materials * NFPA - National Fire Protection Association * UL - Underwriting Laboratories * FM - Factory Mutual Engineering Corp. * ANSI - The American National Standards Institute # Associations professionnelles * ASHRAE - The American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers * ASCE - The American Society of Civil Engineers * ASME - The American Society of Mechanical Engineers # Corporations * APA - The American Plywood Association * SMACNA - Sheet Metal and Air Conditioning Contractors' National Association * ACI - American Concrete Institute # Conception et construction d'une nouvelle usine ## Conception d'une usine La conception d'une usine passe par plusieurs stades, même avant que commence l'étude technique détaillée. La première étape est l'étude de faisabilité pour déterminer si l'usine est économiquement fiable. Une fois terminée la phase de faisabilité, l'étude technique passe à la conception en détail et produit les plans et les cahiers des charges nécessaires à l'achat des matériaux de construction. ## Étude technique Cette phase est aussi nommée étude de faisabilité. Dans sa forme primaire, elle est utilisée pour déterminer si l'usine devrait être construite et si elle serait rentable économiquement pour l'entreprise ou le gouvernement qui en sera le propriétaire. L'étude peut être réalisée par l'équipe technique de l'entreprise qui effectue l'achat ou par une entreprise sous contrat. Cette étude permet de définir certains points, dont : * la taille de l'usine et sa capacité de production; * la demande pour le produit; par exemple, le produit peut être de l'énergie électrique, du pétrole et du gaz ou des produits chimiques; * l'influence des réglementations gouvernementales; par exemple, les répercussions sur l'environnement; * les solutions de rechange économiques telles que différents procédés de conception ou des tailles différentes d'usine; * les choix des procédés de l'usine, les carburants, l'équipement auxiliaire, le niveau des appareils et des contrôles automatiques; * le mode de fonctionnement - si l'usine marche de façon continue ou par intermittence; * le choix des quarts de travail - soit un seul quart ou une centrale à production combinée; * le choix du carburant - le coût et la disponibilité du carburant, les frais de manutention et le coût des charges fixes; * la quantité d'appareils et de contrôles automatiques; en règle générale, plus d'automation signifie moins de personnel et un rendement plus efficace; la plupart des nouvelles installations incorporent des contrôles informatisés, avec un système de contrôle distribué (DCS). L'étude de faisabilité comprend un rapport utilisé pour obtenir les capitaux nécessaires à la construction de l'usine. Cela inclut les dépenses telles que les activités, l'entretien, la dépréciation, l'assurance, l'intérêt, les impôts et un budget. Cela comprend aussi des recommandations pour : * les fonds requis; * les coûts des activités; * les dépenses fixes. Dans l'étude de faisabilité, il faut aussi tenir compte d'autres points qui influeront sur la fiabilité de la construction et l'exploitation de la nouvelle usine, et qui auront un impact sur leur coût. Ils comprennent: * le potentiel de pollution de l'air, de l'eau et du sol ainsi que le besoin en équipement de contrôle et de réduction; * le potentiel pour un niveau de bruit inacceptable ainsi que le besoin en équipement de contrôle et de réduction; * les règlements locaux et les arrêts municipaux qu'il est nécessaire de respecter. Souvent, l'étude technique comprend aussi des solutions de rechange économiques. De telles solutions peuvent comprendre des sites différents pour l'usine, différents rendements pour l'usine ou l'utilisation de carburants différents. ## Conception détaillée Le procédé de conception détaillée suit l'étude de faisabilité et la décision d'aller de l'avant. La conception détaillée s'appuie sur le résultat de l'étude de faisabilité, mais elle contient beaucoup plus de détails. Les points couverts par l'étude technique détaillée comprennent: * les plans détaillés tels que les dessins de procédé et d'appareillage; * les cahiers des charges détaillés pour toutes les disciplines mécaniques, y compris les spécifications pour les matériaux; * les plans de construction, y compris les plans isométriques de la tuyauterie; * les schémas de circulation des fluides, y compris les bilans massiques. ## Plans et cahiers des charges Pendant que l'étude continue, toute l'information est résumée dans les plans et les cahiers des charges. Les dessins techniques peuvent être faits sur papier, ou de manière assistée par ordinateur (CAO), ou par une combinaison des deux méthodes. La conception peut aussi inclure un dessin à modèle réduit de l'installation de l'usine. Le modèle est utile pour déterminer la position de l'équipement et l'emplacement des tuyaux sur les supports ou pour former le personnel de l'usine. Toute gêne avec des poutres ou des échelles peut aisément être détectée. Des images en trois dimensions de l'équipement sont créées. Cela élimine le besoin d'une maquette physique. La conception détaillée et les cahiers des charges comportent tous les détails nécessaires à la construction de l'usine, et les détails inclus comprennent : * la tuyauterie; * l'électricité; * le génie civil tel que les bâtiments, les constructions métalliques, les routes et les conduites souterraines; * les appareils et les systèmes de contrôle. Les plans de la tuyauterie font référence aux spécifications de plomberie. Cela se fait en utilisant un numéro de spécification de plomberie. Le dessin de procédé et d'appareillage de la figure 2.22 contient des numéros de ligne de tuyauterie. Il faut se reporter aux numéros de spécification pour obtenir des détails sur la tuyauterie. Les spécifications pour la plomberie indiquent toutes les exigences de conception, y compris : * la pression et la température escomptées; * la température et la pression de fonctionnement; * la désignation ou l'inventaire des garnitures de tuyaux et des robinets; * le genre et les catégories de joints, y compris les besoins spéciaux; * la qualité des matériaux, y compris les exigences d'acceptation et d'inspection; * l'appareillage, y compris les robinets de contrôle. # Spécifications de rendement Les spécifications de rendement sont utilisées pour spécifier les rendements des pompes, des ventilateurs, des moteurs et des générateurs électriques. Par exemple, le rendement escompté pour une pompe est fourni par le fabricant. Le fabricant ou le concessionnaire fournit une pompe capable de satisfaire aux conditions de la conception. Puisque les fabricants ont une expérience spécialisée, ils choisissent le meilleur modèle pour l'application. On vérifie le rendement de la pompe pendant le rodage de l'usine. # Construction d'une usine La construction d'une usine passe aussi par plusieurs étapes. Il faut choisir une entreprise de construction ou un entrepreneur général. Une fois sélectionné, le maître d'œuvre supervise la construction de l'usine. Une fois l'usine construite, l'équipement est mis en marche (ou mis en service). ## Stade d'appel d'offres et de négociations L'étape d'appel d'offres suit celle de la conception détaillée. On repère les entreprises ayant l'expertise nécessaire pour construire l'usine. On établit une courte liste des entreprises les mieux qualifiées. Cette liste peut comprendre de une à six entreprises à qui on donne une copie du plan de conception de l'usine. Le document d'appel d'offres détaille les délais, les modalités de paiement et tous les autres détails requis. Une fois les réponses aux appels d'offres reçues, on utilise un procédé d'examen pour les analyser. À partir de cette analyse, on sélectionne une offre de travail. L'entreprise gagnante est généralement celle qui fait l'offre la moins chère. Dans certains cas, l'offre la moins coûteuse comprend certaines contreparties qui ne sont pas acceptables; on accepte alors l'offre d'une autre entreprise. ## Étape de la construction Une fois l'offre de travail acceptée pour la construction de l'usine, le travail peut commencer. Pendant l'étape de la construction, les ingénieurs concepteurs se penchent sur l'administration des contrats et de l'assurance qualité. L'administration des contrats inclut de trouver des solutions à toutes les modifications faites à la conception initiale. Ces modifications peuvent être dues à des omissions, à des facteurs qui ne s'accordent pas avec les plans originaux ou à des changements demandés par les propriétaires. Toute modification augmente le coût du projet, car les changements doivent être insérés aux plans et aux cahiers des charges. Par contre, de petits changements sur le terrain demandent peu ou pas de changements de conception. La construction implique beaucoup de métiers œuvrant sur le projet en même temps. L'ordre conventionnel des travaux est le suivant : * nivellement du terrain et des routes; * creusage pour les conduites souterraines et les fondations; * installation des conduites souterraines et mise en place des fondations; * travail sur l'alimentation électrique, y compris l'installation du poste électrique principal et des centres de commande des moteurs; * positionnement des pièces majeures d'équipement sur leurs socles; * installation des charpentes en acier et des structures; * érection des bâtiments les plus grands et des chaudières; * positionnement des grands appareils sous pression et des machines rotatives sur leurs socles; * installation de la tuyauterie à grand diamètre; * installation de la tuyauterie à petit diamètre, y compris celle pour les appareils et les fils électriques; * installation des petites pompes, des moteurs et des turbines; * isolation des tuyaux et des réservoirs. ## Période précédant la mise en service La période précédant la mise en service commence une fois la tuyauterie installée. Cela comprend les étapes à accomplir avant que la mise en service ou la mise en marche de l'usine puisse débuter. Les activités sont les suivantes : * souffler et purger les tuyaux afin d'en retirer les débris et les liquides; * vérifier les opérations des boucles de régulation de la salle de contrôle jusqu'aux dispositifs sur le chantier, tels que les robinets et les silencieux; * réaliser les tests hydrostatiques et les tests pour les fuites des brides et des conduites; * réaliser le rodage des pompes et des moteurs. Une fois cette étape terminée, on peut passer au stade de mise en marche de l'usine. ## Mise en service La mise en service est le terme utilisé pour décrire le procédé de démarrage d'une nouvelle usine. La mise en service est faite méthodiquement, en commençant par les installations à l'écart et les services publics, et en exécutant tous les procédés jusqu'à la fabrication finale du produit. Il est important de procéder lentement et de suivre les recommandations des fabricants. Il faut suivre étroitement les limites de température et de pression. Les étapes diffèrent selon les types d'usine. À titre d'exemple, voici une mise en marche type : * vérifier les systèmes d'instrumentation et d'air de l'usine; * vérifier les systèmes de vidange d'eau et d'azote; * vérifier les tours de refroidissement et de circulation de l'eau; * prétraiter l'eau et la déminéraliser ou réaliser les opérations d'adoucissement; * tester les systèmes d'émanation et les voyants lumineux; * souffler les réseaux à la vapeur et mettre en service les systèmes de basse pression; * mettre en service les systèmes à vapeur à pression moyenne; * apporter du carburant à gaz et vérifier les fuites; * redémarrer le procédé principal par étapes; * envoyer le produit en stockage; * élever lentement le rendement de l'usine; * effectuer le test de rendement. ## Modifications d'une usine Quand on ajoute un équipement nouveau à une usine, on utilise les spécifications existantes, si possible. Par exemple, si une nouvelle pompe d'alimentation en eau vient s'ajouter à un système existant, les dessins de procédé et d'appareillage sont modifiés de façon à incorporer la tuyauterie supplémentaire. Les spécifications de plomberie énumérées sur le dessin de procédé et d'appareillage sont les spécifications existantes. Quand on ajoute de nouvelles conduites avec des spécifications différentes de celles de la tuyauterie existante, on doit mettre à jour les cahiers des charges. Cela arrive si le nouveau système requiert des matériaux différents, si sa taille est différente ou si ses paramètres (pression et température) sont différents. Si une nouvelle chaudière vient s'ajouter à une usine existante, elle aura ses propres séries de plans et de spécifications. Les spécifications existantes ne peuvent être utilisées que si la nouvelle unité est similaire aux autres unités en place. # Rôles et responsabilités des divers intervenants ## Propriétaire La conception et la construction d'une nouvelle usine impliquent de nombreuses parties prenantes. Elles ont des responsabilités différentes ou communes pendant les phases de conception et de construction. L'organisation payante qui possédera et exploitera l'usine se nomme le propriétaire. Celui-ci s'implique dans