Réalisation d’une station d’échange vapeur-eau chaude

Le marché porte sur la conception d’exécution, la fourniture, l’installation, le raccordement et la mise en service du process d’une station transférant la chaleur d’un réseau vapeur vers une boucle d’eau chaude. La tranche ferme comprend deux échangeurs de 7,5 MW, soit 15 MW installés ; les équipements doivent être dimensionnés pour une puissance finale de 20 MW. Un troisième échangeur de 5 MW est prévu en option.

Le local technique et certains raccordements extérieurs — BT, égout, AEP et EP/EU — relèvent du constructeur du local. Le titulaire prend en charge les équipements du process, leurs raccordements relevant du lot et la manutention, y compris depuis la trappe matérielle de 2 m × 2 m.

Process hydraulique et thermique

Les deux échangeurs verticaux vapeur/eau sont de type à faisceau tubulaire, inox 1.4571, marque Baelz ou équivalent. Pour chaque échangeur de 7,5 MW, les données indiquées comprennent côté eau une entrée à 8 bar, un régime 65/85 °C, un débit de 330 m³/h et une perte de charge inférieure à 30 kPa ; côté vapeur, une entrée à 7 bar absolus, un régime 165/70 °C et une perte de charge inférieure à 30 kPa. Le débit vapeur est indiqué à 12,75 m³/h dans la fiche détaillée et à 12,75 t/h dans la rubrique des performances garanties ; cette différence d’unité est à clarifier. Le calorifuge des échangeurs est prévu sur au moins 50 mm.

Les données générales du primaire indiquent une vapeur saturée à 20 bar effectifs, une température de calcul mécanique de 250 °C et une pression d’épreuve de 40 bar. Pour les condensats, le CCTP indique 9 bar effectifs, 10 bar de pression maximale de service, 20 bar d’épreuve, 100 °C de température maximale et 110 °C de calcul mécanique. Le départ de la boucle d’eau chaude est donné à 85 °C par −7 °C extérieur et à 65 °C au-delà de +14 °C, avec une pression de service maximale de 10 bar.

Les principaux ensembles hydrauliques comprennent :

• une bouteille vapeur HP DN400, un collecteur primaire DN300, les lignes de détente et de sécurité, la robinetterie, les purges et leurs réseaux de collecte, refroidissement et valorisation ;
• les collecteurs BEC DN400 et les branchements aller/retour annoncés DN200 pour Python 1 et DN300 pour Python 2 ; la description détaillée du retour mentionne toutefois des raccordements DN250 et DN200 ;
• une bâche inox de condensats de 5 400 L et deux pompes de relevage, chacune donnée pour 40 m³/h, 115 mCE et 22 kW ;
• un échangeur de valorisation des purges de 60 kW, un refroidisseur de purges et environ 6 m de tube à ailettes DN100 ;
• deux pompes principales de distribution, chacune donnée pour 485 m³/h et 27 mCE, et une pompe été de 139 m³/h et 13 mCE ; ces hauteurs manométriques sont à recalculer en études d’exécution ;
• un groupe de maintien de pression à deux bâches de 4 m³, deux pompes de plus de 8 m³/h à 80 mCE, ainsi que le filtre magnétique prévu pour traiter environ 9 % du volume du réseau, donné à environ 58 m³/h ;
• l’alimentation en eau de ville, un adoucisseur avec 225 L de résine, un bac à saumure de 400 L et une capacité de production indiquée d’environ 7 m³/h, ainsi que le système de relevage du puisard à deux pompes.

Le lot comprend les tuyauteries, supports, robinetterie, instrumentation, calorifuge, matelas isolants démontables sur les organes concernés, peinture et repérage des canalisations. Les soudures vapeur font l’objet d’un contrôle radiographique intégral selon les prescriptions du CCTP, qui prévoit également la radiographie de 100 % des soudures côté vapeur dans le dossier réglementaire.

Aménagement et électricité-automatisme

Le titulaire réalise les massifs béton des équipements. Les dimensions prévisionnelles comprennent : 2 massifs de 960 × 1 050 × 150 mm pour les échangeurs de 7,5 MW ; 1 massif de 1 040 × 900 × 400 mm pour l’échangeur optionnel de 5 MW ; 2 massifs de 2 000 × 880 × 150 mm pour les pompes principales ; 1 massif de 1 450 × 670 × 150 mm pour la pompe été ; 1 massif de 2 000 × 1 700 × 150 mm pour la bâche de condensats ; 1 massif de 1 360 × 430 × 150 mm pour le groupe de relevage ; 2 massifs de 2 000 × 1 800 × 150 mm pour les bâches de maintien de pression ; et 1 massif électrique de 2 000 × 2 000 × 100 mm. Les dimensions doivent être vérifiées en études d’exécution.

La partie EIA comprend notamment la distribution BT, les armoires, protections, alimentations secourues, chemins de câbles, câblage et raccordement des moteurs, variateurs, instruments et vannes, ainsi que les essais et la mise en service. L’alimentation est prévue en 400 V triphasé, 50 Hz ; la puissance installée annoncée est de 152,75 kVA. Le projet comprend trois armoires de distribution, une armoire d’automatisme Schneider Modicon M580, une IHM de 15 pouces, trois variateurs, 20 vannes motorisées, 5 transmetteurs de pression, 12 de débit, 10 de température, 3 de niveau, 2 détecteurs de niveau haut, 2 de niveau bas et 1 de sécurité. Sont aussi prévus 18 luminaires LED, au moins 2 BAES de 45 lumens et une heure d’autonomie, 3 prises 230 V et un coffret de prises triphasées.

Le dimensionnement de l’alimentation ondulée présente deux valeurs à concilier : 5 kVA/5 kW dans une prescription et 10 kVA dans la configuration des armoires. Les travaux comprennent également le contrôle-commande, l’IHM, les alarmes, les communications et la remontée à distance des données de fonctionnement.

Ventilation, options et interfaces

La ventilation de la station doit maintenir une température intérieure inférieure à 30 °C ; le débit d’extraction indiqué est d’environ 10 650 m³/h. Les prestations comprennent ventilateurs, gaines, grilles, raccordements et dispositifs d’atténuation sonore.

Les options comprennent un échangeur supplémentaire de 5 MW et la peinture du sol et des murs. Le DPGF indique 190 m² pour le sol et 98 m² pour les murs. Le sol est prévu avec une finition antidérapante résistante aux produits chimiques, huiles, graisses et sollicitations mécaniques ; les massifs reçoivent une teinte rouge distincte. Le DPGF classe aussi la plateforme Gazelle en option, alors que le CCTP prévoit sa fourniture comme disposition d’accessibilité : ce point est à clarifier.

Le CCTP attribue au constructeur du local la demande et le suivi administratif du raccordement Enedis ; il met toutefois à la charge du titulaire ses études techniques, le câble entre le point de livraison et l’installation et les démarches CONSUEL. Le DPGF comprend des lignes de préparation de demande et de coordination administrative Enedis : cette répartition de responsabilités est à confirmer.

Essais, réception et livrables

Les contrôles comprennent les essais à froid, à chaud et fonctionnels, le rinçage des réseaux, les vérifications des équipements et des sécurités, ainsi que des essais de pression. Le CCTP prévoit une épreuve à 1,5 fois la pression de service, pendant au moins 4 heures et sans descendre sous 6 bar ; la procédure hydraulique précise aussi un maintien à 1,5 fois la pression de service pendant 24 heures avant calorifuge. La mise en service comprend une pré-MSI de 24 à 48 heures, une exploitation en MSI été pendant 3 semaines et une MSI hiver pendant 4 semaines, avec rapports hebdomadaires pour ces deux dernières phases. La garantie prévoit des interventions correctives pendant un an.

Le titulaire remet notamment les études et plans d’exécution, notes de calcul, PID, maquette 3D, fiches techniques, plans de récolement, dossiers réglementaires vapeur et DOE multi-technique, notices d’exploitation et de maintenance, programmes sources d’automatisme et procès-verbaux d’essais. Le CCTP demande également un PPSPS et les dossiers de sécurité requis par le coordonnateur SPS.