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Les représentations schématiques

Un dessin vaut mieux qu'un long discours aimait dire Napoléon Bonaparte.
Les représentations schématiques sont des outils très efficaces pour le transfert d'information entre les individus, et très naturels quand il s'agit de représenter des installations physiques.
A chaque catégorie d'interlocuteur, à chaque étape d'un projet sa représentation schématique.
Comme beaucoup de standards du génie chimique ou du génie des procédés, l'Amérique du nord a bien avant l'Europe défini des appellations et des contenus qui se sont ensuite imposés chez nous. Des tentatives de substituer des appellations françaises aux termes anglo saxons ont eu lieu. Les termes proposés sont parfois ambigus et les professionnels préfèrent souvent utiliser les terme anglo saxons bien établis et bien définis.

Le schéma blocs

Il permet de décrire la répartition des fonctions entre différentes unités, leurs échanges physiques de matière ou de fluides, de décrire les grandes lignes d'un bilan matière.
Schéma blocCe type de schéma est utile dans les premières phases d'un projet de développement, quand on cherche seulement à définir des enjeux.


Le Plan de Circulation des Fluides (PCF)

Aussi appelé Schéma de procédé en français ou PFD pour Process Flow Diagram en anglais.
Schéma PFDIl est destiné à illustrer la description du procédé.
Il représente:
 - les équipement principaux,
 - les conditions opératoires (température, pression, ...),
 - les tuyauteries des fluides procédé principaux pour permettre la compréhension du bilan matière,
 - les boucles de régulation principales pour permettre de comprendre le principe de conduite de l'installation.
Il comporte un bilan matière détaillé avec pour chaque flux procédé:
 - température et pression
 - débit et composition
Si l'installation doit couvrir différents cas de fonctionnement, un PFD avec les conditions de fonctionnement et le bilan matière correspondant doit être établi pour chacun d'eux.


Le Plan de Circulation des Fluides instrumenté

Aussi nommé en français Schéma TI pour Tuyauterie et Instrument ou P&ID pour Piping and Instrument Diagram en anglais.

 Exemple de schéma P&ID
Exemple de schéma P&ID

Réalisé avec le logiciel "Dia" et la bibliothèque de formes "ProcesssDia"
Le schéma P&ID est la représentation la plus complète d'une installation. C'est le principal outil de communication dans de nombreuses activités d'analyse, de développement, de construction ou de maintenance. C'est en particulier le schéma de base pour toutes les analyses de risque. Il est donc très important qu'il soit rigoureusement fidèle à la réalité.
Lors d'un projet de construction, il est réalisé avant la construction physique, et il est important de vérifier que la réalisation correspond bien à ce qui était indiqué sur le P&ID.
Tout au long de la vie de l'installation toute modification doit impérativement être reportée sur le P&ID afin de lui conserver son label "tel que construit".

Ce que doit contenir impérativement un P&ID:

 - tous les équipements y compris les rechanges installées et les équipements fonctionnant en parallèle
 - toutes les tuyauteries des fluides du procédé et leurs connexions dans un ordonnancement fidèle à la réalité
 - le repère de chaque tuyauterie avec l'indication de son diamètre et la classe à laquelle elle appartient si des classes ont été définies
 - la position exacte des changements de classe de tuyauterie
 - tous les raccordements aux fluides utilité
 - tous les accessoires de tuyauterie présents (vannes, clapets, soupapes, organes de mesure, bouchons, brides pleines, ...), dans la position par rapport aux autres éléments et aux connexions, strictement conforme à la réalité.
 - toutes les boucles de régulation et tous les automatismes, avec leur repère conforme à leur désignation dans le système de conduite, éventuellement représentés de manière simplifiée

Ce qu'il peut être utile de trouver sur un P&ID:

 - les caractéristiques principales des équipements principaux (volume, conditions de calcul, matériau de construction, ...)
 - l'élévation des équipements

Ce qu'il n'est pas recommandé de représenter

 - les élévations relatives des équipements les uns par rapport aux autres
 - les longueurs et les cheminements des tuyauteries
 - les réseaux de fluide utilité qui feront l'objet de P&ID dédiés


Le Plan d'Implantation

Aussi nommé Plot Plan en anglais.
C'est principalement une vue de dessus de l'installation, montrant la position exacte des équipements dans l'installation ainsi que la position des voies de circulation, ...
Le plan de d'implantation peut incorporer les cheminements des tuyauteries principales ou importantes. En effet, les tuyauteries allant d'un équipement à un autre suivent rarement un cheminement direct. Elles suivent des chemins spécialement aménagés et regroupant de nombreuses tuyauteries, doivent faire des détours pour contourner un équipement, un bâtiment, une route, .... Les calculs hydrauliques sont grandement facilités si le cheminement des tuyauteries est représenté.

Les Plans Isométriques

C'est une représentation en deux dimensions de l'aspect réel en trois dimensions des tuyauteries. Ceci nécessite une convention de représentation des trois axes formant des angles à 60 degrés.

IsométriqueLes plans isométriques sont surtout destinés à l'ouvrier qui doit la réaliser (le tuyauteur). Ils sont donc cotés, mais ne sont pas réalisés à l'échelle. Les isométriques de construction ne représentent qu'une portion restreinte de tuyauterie, mais avec de très nombreux détails (soudures, supports, ...).

Les plans isométriques de situation sont surtout destinés à la formation des opérateurs de l'installation. Ils représentent alors un nombre restreint de tuyauteries, mais sur une longueur importante et ne comportent que les détails nécessaires à leur usage (principalement les vannes).



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