Vue d’ensemble de l’entreprise
ArcelorMittal Eisenhüttenstadt vise une efficacité maximale. L’aciérie d’Eisenhüttenstadt est l’un des sites de production les plus économes en énergie du groupe ArcelorMittal. Vulkan Energiewirtschaft Oderbrücke (VEO) GmbH exploite une centrale électrique à Eisenhüttenstadt qui utilise les gaz de four de la production de fonte et d’acier d’ArcelorMittal Eisenhüttenstadt (ce que l’on appelle le flux de gaz de four) pour la production combinée de chaleur et d’électricité respectueuse de l’environnement.
Comment êtes-vous entré en contact avec SERGI ?
La société VEO GmbH est notamment responsable de l’exploitation, de l’entretien et de la maintenance en toute sécurité d’environ 500 transformateurs dans l’ensemble du complexe métallurgique d’ArcelorMittal à Eisenhüttenstadt.
À la fin du mois de septembre 2014, notre société a organisé un séminaire sur la durée de vie des transformateurs et l’amélioration de la sécurité de fonctionnement. Au cours de ce séminaire, Mme Dutertre de SERGI TRANSFORMER PROTECTOR (STP) a présenté très clairement les conséquences des incendies et des explosions dans les transformateurs remplis d’huile causés par des défauts d’arc interne. On nous a également présenté des informations sur le système de protection que SERGI a développé pour éliminer les risques d’explosion et prévenir les incendies d’huile, le TRANSFORMER PROTECTOR (TP).
« J’ai tout de suite pensé à la dévastation possible à l’intérieur de l’aciérie en cas d’endommagement de notre transformateur de four poche avec ses 15 tonnes d’huile. »
Y a-t-il déjà eu une explosion de transformateur chez ArcelorMittal et si oui, quelles en ont été les conséquences ?
D’après ce que j’ai entendu, il y a eu un incendie de transformateur dans notre usine dans les années 1950.
En tant qu’ingénieur industriel, j’ai moi-même vécu les conséquences d’un brûlage d’un convertisseur d’huile de 110 kV en 1993. Un arc s’est formé à l’intérieur du transducteur combiné en raison de la ferrorésonance ; L’accumulation de pression qui en a résulté a conduit à l’explosion du convertisseur de remplissage d’huile de 400 litres.
L’ensemble du panneau de commutation de 110 kV a été détruit. L’incendie s’est propagé à l’équipement adjacent, causant une panne de courant et des dommages importants au bâtiment de l’appareillage de commutation. La chaleur dégagée par l’incendie a fait fondre les isolateurs des barres omnibus qui se sont ensuite effondrées. Les tuyaux dessoudés du système de production d’air comprimé ont alimenté l’accélération de l’incendie
« Je ne voudrais pas revivre un tel accident avec des dégâts considérables ! »
Pouvez-vous nous dire la ou les raisons pour lesquelles vous avez choisi le TP ?
La raison en est l’impact potentiel majeur d’un accident :
SERGI a équipé un transformateur de 30 MVA du TP. Ce transformateur alimente un four poche électrique dans l’aciérie de conversion d’ArcelorMittal. Ce transformateur est exposé à des contraintes dynamiques élevées et à la fatigue en raison d’arrêts et de démarrages fréquents.
De plus, l’emplacement du transformateur présente un danger potentiel élevé. Il est situé entre 2 convertisseurs, à proximité très proche du four poche à l’intérieur de l’aciérie. Cet emplacement risqué est inévitable car un débit de courant très élevé allant jusqu’à 40 kA est nécessaire.
La salle des transformateurs se trouve à une hauteur de 4 m et se trouve directement au-dessus de l’appareillage du four 10 kV, de la salle de commande avec le panneau de protection et de commande du transformateur et de la chambre hydraulique. Un mur de bâtiment en direction d’un grand tuyau d’échappement n’est constitué que de fines plaques de plâtre. Le personnel travaillant dans le poste de contrôle du four se trouve dans le même bâtiment au niveau de ce transformateur.
Le risque de défaillance du transformateur ne peut jamais être éliminé, même si nous inspectons régulièrement le transformateur sur place, si le fabricant effectue la maintenance des changeurs de prises de charge en fonction du nombre de cycles de commutation, si nous vérifions périodiquement les dispositifs de protection et si nous analysons les mesures d’huile d’isolation et de thermovision.
« Une explosion de transformateur aurait des conséquences catastrophiques ; Des risques pour la santé et la sécurité humaines ne peuvent être exclus.
C’est pourquoi SERGI a pu nous convaincre en fournissant non seulement des publications théoriques et scientifiques, mais aussi des résultats d’essais en laboratoire, ainsi que des références à leur « savoir-faire » dans le domaine des défauts de transformateurs à haute énergie.
Pouvez-vous nous donner les différents faits clés sur ce projet ?
Le TP étant une nouvelle technologie pour nous, nous nous sommes penchés pour la première fois sur des projets de référence en mars 2015. Plus précisément, nous avons visité une installation de TP dans la centrale hydroélectrique d’EDF en France et nous nous sommes entretenus avec l’équipe impliquée dans les équipements de protection contre les explosions. Par la suite, nous avons fourni des détails à SERGI, comme demandé dans leur questionnaire, décrivant à la fois les caractéristiques techniques de notre transformateur et nos souhaits spécifiques pour l’exécution du projet.
Sur la base de ces informations, le SERGI a ensuite élaboré une étude préliminaire de projet et a proposé un budget. Après une étude technique et commerciale réussie, nous avons mis en service en septembre 2015 le rétrofit du transformateur du four poche avec le TP at ; Les composants ont été produits dans l’année qui a suivi la soumission et la confirmation de la documentation de conception.
Il a été difficile pour nous de trouver et de nous mettre d’accord avec la production d’acier sur une fenêtre de temps pour l’arrêt du four afin de moderniser le TP. Nous avons réussi à convaincre les responsables de l’aciérie de l’importance du projet ; En mars 2016, un arrêt de production de 10 jours a été approuvé.
Quels ont été les défis techniques de ce projet et comment ont-ils été résolus ?
Le principal défi résidait dans le très court laps de temps nécessaire à l’achèvement du projet. Nous avions arrêté le four poche afin d’installer la protection contre les explosions. Nous avons profité de l’arrêt nécessaire pour effectuer d’autres travaux de maintenance, notamment le remplacement des trois inverseurs du changeur de prises, la révision des trois sélecteurs du changeur de prises à l’intérieur du transformateur, l’entretien de l’appareillage de commutation 10 kV et le renouvellement de l’ensemble de la protection du transformateur et du panneau de commande.
Six entreprises d’environ 30 employés ont dû être coordonnées simultanément dans un espace restreint – tout en continuant la production d’acier dans les transformateurs voisins. Pour respecter l’échéancier serré, certains composants, tels que le boîtier de commande TP, l’armoire à gaz inerte et les tuyaux d’évacuation des gaz explosifs, ont été installés avant le début du projet et les ruptures de mur nécessaires ont été préparées. Des tubes en acier inoxydable standard ont été utilisés pour gagner du temps plutôt que des tuyaux en acier au carbone qui nécessitent une peinture et un revêtement interne. La plaque d’égout pour le raccordement à la cuve de transformation et au réservoir de séparation huile/gaz a également été préfabriquée.
Grâce au bon partenariat et à la coopération de toutes les entreprises impliquées dans le projet, à l’organisation d’un horaire de travail en plusieurs équipes pour surmonter les contraintes spatiales et à l’accompagnement professionnel d’un superviseur SERGI qui avait travaillé sur le projet depuis sa phase préliminaire, le transformateur a pu être remis en service à temps pour la production après 10 jours. Quelque chose d’important pour nous : tous les travaux se sont déroulés sans accident !
À qui recommanderiez-vous le TP ?
En particulier pour les applications de transformateurs remplis d’huile, dans lesquelles des blessures corporelles ne peuvent être exclues en cas d’accident. Nous recommandons également le TP lorsque des exigences élevées sont imposées à la fiabilité de l’alimentation électrique et également dans le cas où une entreprise ne dispose pas d’un transformateur de remplacement et serait financièrement affectée à la suite de la perte d’un transformateur en raison d’un défaut électrique.
Envisagez-vous d’autres projets avec le TP ?
En 2014, nous avons mis en service un nouveau bloc dans notre centrale à gaz et mis hors service plusieurs anciens générateurs de vapeur et turbines inefficaces ; mais nous n’avons pas de remplacement pour le transformateur de bloc 70 MVA du générateur.
La mise à niveau de ce transformateur avec une protection contre les explosions de SERGI nous protège dans le « pire des cas » contre une perte de production à long terme et nous offre une alternative rentable à l’achat d’un transformateur de remplacement.
Ce projet est prévu pour l’année à venir.
