CAS VÉCUS LES FROMAGERIES BEL

ECONOMIES D'ÉNERGIE
LES FROMAGERIES BEL PASSENT EN REVUE TOUS LEURS FLUIDES


Avec l'aide d'un expert extérieur, l'usine Bel d'Evron a étudié d'abord le réseau de froid, puis celui de la vapeur avant de s'attaquer à Voir comprimé, à la recherche de plus de performances... et de sérénité.

 

Dans une fromagerie industrielle comme celle de Bel à Evron, dans la Mayenne, les trois postes principaux de dépenses sont le lait, la main d'oeuvre et les emballages. Les possibilités d'économiser sur la matière première sont très faibles, car le prix du lait est encadré. Le poste main d'oeuvre a été rationalisé, mais n'est pas totalement maîtrisable Quant aux emballages, leur coût a déjà été sensiblement réduit. Il y a dix ans, raconte Régis Breton, responsable de la maintenance, nous étions persuadés qu'il n'était plus possible de gagner sur les emballages. Et puis nous avons lancé une analyse de la valeur qui nous a conduits à tout remettre en question de manière fondamentale, et nous avons réalisé des économies substantielles".

L'essentiel ayant été fait sur les gros postes, la conclusion logique s'impose d'elle-même : les gains sont désormais à rechercher sur les "petits" postes de dépenses où existent des gisements d'économie comme l'énergie, les fluides et l'eau, d'autant que ces postes sont soumis à des contraintes envi ronnementa les croissantes. "Si l'on peut gagner 5 à 10% sur ces postes, commente Régis Breton, ce n'est pas négligeable. Mais la difficulté est d'évaluer la rentabilité des investissements, car on dispose rarement des paramètres qui seraient nécessaires. Le problème, c'est que le prix du ticket d'entrée, c'est à dire des mesures, n'est pas bon marché".

UN GOULOT D'ÉTRANGLEMENT

Si Bel s'est intéressée à son énergie et à ses fluides, ce n'est pourtant pas uniquement pour des raisons d'économie. Lévolution des activités de l'usine posait également des problèmes critiques de capacité de production de vapeur et de froid. Les réseaux, qui' avaient grandi - comme souvent - de façon anarchique, étaient saturés , les centrales essoufflées. On était obligé d'ajouter une pompe chaque année sur le circuit de froid ; la vapeur n'arrivait pas toujours au bout des tuyaux et la chaufferie s'effondrait plusieurs fois par on. Et voilà qu'était prévu d'installer un effet de plus sur le concentrateur de serum pour augmenter la production et diminuer le coût du transport ultérieur, ce qui allait se traduire par un appel supplémentaire de vapeur. On envisageait de placer une petite chaudière au pied de la machine, mais était-ce la meilleure solution, alors même que la chaudière de secours, qui fonctionnait d'ailleurs en permanence, arrivait à l'heure de son inspection décennale au bout de 30 ans de service et que sa réfection allait coûter cher ?

Régis Breton et Ronan Cossec, responsable de l'énergie, des fluides et de la sécurité, décident alors de profiter d'une expertise au titre de l'arrêté du 15 juillet 77, qui devait être effectuée en 1996, pour aller plus loin et engager une étude plus approfondie. Sachant que l'audit sur le froid pouvait être en partie subventionné au titre de la MDE, ils consultent l'ADEME qui leur fournit une liste de trois bureaux d'étude capables de faire des mesures et finissent par choisir Barrault Recherche, avec qui ils avaient déjà eu quelques contacts. La visite réglementaire est bouclée en mai et permet un premier débroussaillage. "Elle confirmait les problèmes, mais ne permettait pas de comprendre leurs causes', commente Ronan Cossec. Barrault Recherche entame donc des études complémentaires, mettant en oeuvre des moyens plus importants de mesure, tandis qu'un groupe de travail interne, réunissant des personnels de l'entretien et de la production, est mis en place en parallèle dans le cadre d'un plan directeur à moyen terme (5 ans).


FROID: PRIORITÉ AU RÉSEAU

Nous sommes en juin 96 ; l'été arrive. Priorité est donc donnée à l'étude du circuit de froid, stratégique pour l'usine en termes de productivité (éviter les défaillances) et de qualité des produits (maintenir la température requise). L'étude met en évidence un certain nombre de problèmes portant sur la circulation des fluides, le rendement d'un pré-refroidisseur, la régulation des compresseurs, l'épaisseur de glace dans les bacs, le fonctionnement et le dimensionnement des tours de refroidissement.

L'équipe s'attaque d'abord au réseau. "C'est logique, commente Régis Breton. Il nous fallait en priorité assurer la qualité des produits; les économies viendront après, grâce aux réflexions menées dans le cadre du pion directeur". Une partie du réseau est donc refaite en 1997, et les progrès sont immédiats et sensibles : le débit d'eau glacée est plus important et plus régulier. Il se stabilise autour de 240 m3/h alors qu'il variait auparavant entre 140 et 340 m3/h. Un groupe frigorifique au R22 est déplacé et sa règulation améliorée grâce à un automate existant. Dans la foulée, le problème du groupe de prérefroidissement est également traité. Ce groupe, dont le fluide frigorigène avait été changé quelques années auparavant, était alimenté par un débit d'eau trop important ; il provoquait une perte de charge aussi importante que celle de tout le réseau de l'usine et un tiers de la puissance frigorifique était perdue. Il comportait en fait un échangeur intermédiaire que plus rien ne justifiait et qui s'encrassait. Sa suppression, accompagnée d'une meilleure maîtrise de la qualité de l'eau grâce à des déconcentrations périodiques, a permis de regagner 80 kW de puissance sur les 200 kW perdus.

L'ensemble des travaux engagés sur le circuit de froid a déjà coûté 500 kF environ. Il reste néanmoins à régler le problème de l'équilibrage du réseau en améliorant le pompage. Ce sera fait en 1999, après une année de pause et d'observation. Ce n'est qu'après cette étape que les économies d'énergie pourront être réellement évaluées et comptabilisées. Mais un nouveau problème est apparu entre temps. U'usine utilise de l'ammoniac et est directement concernée par la nouvelle réglementation relative à ce fluide. Elle va devoir faire un choix entre deux solutions à peu près équivalentes en terme d'investissement (de l'ordre de 500 kF) : soit mettre ses groupes à ammoniac en conformité avec les prescriptions réglementaires, soit diminuer la quantité d'ammoniac qu'elle met en oeuvre au profit d'un autre fluide, de façon à ne plus être soumise à la réglementation. "Ceffe dernière solution n'est pas très

noble aux économies d'énergie car les rendements seront moins bons avec un autre fluide", fait remarquer Ronan Cossec.

VAPEUR : SURPRISES ET CONFIRMATIONS

L'attention de Barrault Recherche s'est ensuite portée sur le poste vapeur, avec des mesures effectuées globalement (première étude), puis en séparant les réseaux, et enfin sur chaque machine (seconde étude). Cette étude détaillée a nécessité la miseen place d'une vingtaine de diaphragmes, qui ont permis, par différences et déductions, d'obtenir une trentaine de mesures de débit. Puis a commencé le "travail de fourmi" consistant à remonter dans l'arborescence pour retrouver la consommation de chaque utilisateur et l'origine des défauts.

L'analyse met en évidence des problèmes inconnus et confirme les dysfonctionnements connus. Parmi les surprises, la découverte de fuites permanentes de vapeur de l'ordre de 500 à 800 kg/h. 'Nous aurions pu nous en rendre compte en mettant l'usine au repos, commente Régis Breton, mais elle ne s'arrête jamais". Les autres dysfonctionnements ne sont pas des découvertes, mais leur ampleur et leurs causes n'avaient jamais été précisément établies : problèmes de primage ; difficultés d'exploitotion pour satisfaire les demandes de pointe (la somme théorique des pointes était de 27 t/h pour une capacité maximale de 12 t/h) ; chutes de pression inexpliquées ; sécurité de fonctionnement non garantie.

Il faut souligner ici l'apport du groupe de travail qui mêlait agents d'entretien et opérateurs "au pied des machines". Les disc ussions ont par exemple fait apparaître que, faute de mesures et l'habitude aidant, certains dysfonctionnements fugitifs avaient fini par paraître "normaux" aux opérateurs - ce qui pouvait se révéler dangereux à la longue. Mais le plus intéressant est venu de la confrontation organisée entre consommateurs et producteurs d'énergie, qui a débouché sur la formulation de nouvelles relations entre eux. En remettant en question la façon d'utiliser la vapeur, elle a permis de définir des procédures destinées à éviter les pointes de demande ou à réagir en cas de pointe. Et lorsqu'il s'est agi de dimensionner la nouvelle chaufferie car telle était finalement la conclusion des études et réflexions en cours - le groupe de travail, en mettant au point des procédures de délestage, a pu limiter la puissance de la chaudière à installer à 10 f/h, en évitant l'achat d'une chaudière supplémentaire de 5 t/h qui était envisagé et en gardant l'une des chaudières existantes en secours.


UNE EXPLOITATION PLUS SEREINE

Des investissements relativement importants sont donc engagés. La nouvelle chaudière gaz de 10 t/h coûte 1,2 MF ; la mise en conformité et l'automatisation de la chaudière existante qui servira de secours environ 500 kF. Le réseau vapeur est amélioré par l'installation de détendeurs, de purges de barillets, de vannes de régulation sur certaines cuves équipées de vannes tout ou rien j'Nous avons redécouvert des choix anciens qui n'étaient pas dictés par des critères énergétiques' ajoute Ronon Cossec à ce propos)... Enfin, l'usine met en place des instruments de mesure-comptage (environ 400 kF) et s'équipe d'un système de gestion de l'énergie "BARexpert" (150 kF, voir encadré) qui lui permettra dorénavant de suivre tous les paramètres et d'établir un tableau de bord de ses consommations.

Le bilan financier de l'opération ? "Nous nous doutons bien qu'il ne répond pas aux critères habituels de temps de retour compris entre 12 et 18 mois, explique Régis Breton, mais nous ne pouvons pas l'établir avec précision'. A l'actif, l'usine a évité de débourser entre 0,6 et 1 MF pour la réfection de la chaudière fuel qui arrivait en révision décennale ; l'organisation mise en place par le groupe de travail a évité aussi l'achat d'une chaudière supplémentaire de 5 t/h ; le primage a disparu (le gain est difficile à chiffrer) ; grâce à la chaudière de secours disponible, l'usine ne sera pas obligée de louer une chaudière pendant les périodes de révision des autres chaudières ; enfin, toujours grâce à cette chaudière de secours, la sûreté de fonctionnement s'est spectaculairement améliorée, ce qui apporte "une plus grande sérénité d'exploitation'.

Un gain difficilement chiffrable lui aussi, même si l'on sait que chaque journée d'arrêt de la production coûte très cher.

 

BIENTÔT, L'AIR COMPRIME

Régis Breton et Ronan Cossec ont encore du pain sur la planche. Il leur faut maintenant exploiter J'expertise qu'a réalisée Barrault Recherche sur le poste air comprimé et qui fait apparaître 'quelques conclusions bizarres". Au-delà des classiques problèmes de fuites sur le réseau (par exemple, une vanne de purge ouverte en permanence sur l'un des séchoirs), ils vont devoir résoudre une équation bien plus fondamentale : quelle pression choisir ? Pour l'instant, l'air comprimé est produit à 10 bar, mais la plupart des machines fonctionnent à 5 bar, quelques-unes seulement à 8 bar. La pression pourrait ainsi être réduite de 2 ou 2,5 bar à la production, quitte à installer quelques surpresseurs aux pieds des machines qui réclament une pression supérieure. 0


GERER L'ENERGIE AVEC BARexpert

Développé par Barrault Recherche dans le cadre d'un programme européen Thermie en s'appuyant sur sa grande expérience en thermique, BARexpert est un outil de gestion informatique qui, sur la base d'acquisitions de mesures et de calculs en temps réel, permet le suivi en continu des conditions de fonctionnement et d'exploitation d'une installation, l'analyse des dysfonctionnements et des voies d'amélioration, la mise en place d'un tableau de bord énergie et matières.

Cet outil simple et puissant se décline sous la forme de trois logiciels complémentaires :

L'ensemble constitue un système d'aide à l'expertise et à l'exploitation très performant.