Energies fossiles, nucléaires et renouvelables : à la recherche de produits robustes et fiables

Le secteur de l’énergie est extrêmement dynamique et le restera. Pour Frédéric Nectoux, il n’y a pas de doute. « La population dans le monde est appelée à passer de 7,2 à 9,7 milliards d’habitants d’ici 2050, explique le directeur général de Nord Réducteurs France. Cette population aspire à un développement qui passe obligatoirement par l’accès à l’énergie. D’autre part, le réchauffement climatique oblige les gouvernements à revoir leurs stratégies énergétiques afin de produire plus tout en polluant moins. Cette redéfinition passe par des règlementations plus contraignantes ou tout simplement nouvelles qui entrainent une évolution des produits ». De quoi offrir aux fabricants d’équipements de transmissions de puissance de belles opportunités d’affaires. Encore faut-il connaître les exigences de ce marché pour adapter ses produits en conséquence. Car, si chacun de ses segments a ses propres particularités, il y a quand même des invariants.

Normes et réglementations
Qu’il s’agisse de barrages hydroélectriques, de parcs éoliens, de plateformes de forage pétrolières ou gazières, de gazoducs, de raffineries, de centrales nucléaires, d’unités de biomasse, de mines de charbon ou de centrales solaires, toutes les installations liées à l’extraction, la production, la fourniture et le transport d’énergie nécessitent des produits éprouvés capables d’accroitre la durée d’exploitation des machines, de diminuer les remplacements et d’espacer les réparations. Ceci alors que les équipements fonctionnent en général en extérieur et sont soumis à des variations de températures très importantes ainsi qu’à des ambiances souvent humides, poussiéreuses, agressives ou explosives. Leur robustesse est donc primordiale. « Tout arrêt de production coûte très cher dans le secteur de l’énergie. La défaillance d’un simple tuyau d’une valeur de 20 euros peut stopper l’activité de toute une plateforme pétrolière », précise Thierry Marchal.

Le directeur Fluid Power première monte pour l’Europe de Gates sait de quoi il parle : son entreprise propose des flexibles hydrauliques et des tuyaux de forage certifiés API pour une utilisation dans les blocs obturateurs de puits et les systèmes de transfert de boues de forage. Ses tuyaux certifiés MSHA sont utilisés dans les applications minières souterraines et les véhicules connexes. « Gates a toujours anticipé les obligations des normes locales et internationales afin que ses produits y répondent », ajoute Thierry Marchal. Ce qui requiert une veille assidue, le secteur de l’énergie étant particulièrement exigeant en termes de règlementations. Savoir les appliquer permet de bénéficier d’un marché pérenne et de s’y imposer. C’est le cas avec l’API 610. En couvrant toutes les exigences de cette norme, l’accouplement à lamelles LPA de R+W trouve des applications dans le nucléaire. Constitué de deux moyeux et d’un tube intermédiaire montés sur des jeux de lamelles en acier à ressort hautement élastique et résistant à la corrosion, il est capable de fournir des couples compris entre 350 et 20.000 Nm et sert à relier des pompes à des moteurs et à maintenir la transmission après rupture. Son tube intermédiaire se démonte sans interférer sur les équipements. De quoi réduire les temps d’intervention comme demandé par le marché de l’énergie.Fiabilité et traçabilité « Les exigences en termes de fiabilité et de traçabilité sont sans équivalents dans le domaine du pétrole et du gaz, mais plus encore dans celui du nucléaire », précise Thierry Constantin. Le président de la Division Power, Oil & Gas de Voith Turbo sur la zone géographique EMEA, prend l’exemple des systèmes d’entraînement de pompes de refroidissement que commercialise son entreprise pour les centrales nucléaires, notamment celles de Flamanville, de Taishan en Chine et de Hinkley Point en Angleterre. C’est vrai également sur les barrages où les systèmes hydrauliques travaillent dans une ambiance agressive et corrosive. Pour augmenter la capacité de résistance à l’abrasion et à la corrosion de ses tiges de vérin, Douce-Hydro a développé le Keradouce, revêtement multicouche, étanche et très dur en céramique qui concurrence ceux déposés par voie électrolytique comme le nickelage et le chromage. Homogène, ininterrompu, imperméable, non-conducteur et écologique, il apporte une résistance aux forces de contact très importante en même temps qu’une souplesse lui permettant de suivre les déformations de la tige. Celle-ci résiste à la corrosion en brouillard salin acétique suivant les normes ASTM B 117 & 287, NF ISO 9227 et NF ISO 3769 durant au moins 2.000 heures avec un revêtement Keradouce de 300 µm d’épaisseur. « Depuis notre rachat par la holding familiale FIDH dont fait partie Douce Hydro, nous proposons ce type de revêtement capable de remplacer le nickel-chrome », note Cédric Le Louarn, directeur de Maac Hydro (anciennement Maac Hydraulic).

Basée à Paimpol dans les Côtes d’Armor, cette PME d’une trentaine de salariés fabrique des vérins hydrauliques essentiellement sur mesure. Reconnue pour son savoir faire très technique, elle répond aux exigences de qualité du secteur nucléaire. Ce qui lui vaut d’équiper les circuits secondaires de certaines centrales. « Pour nous le secteur de l’énergie prend de l’ampleur, d’autant que celui de la sidérurgie n’est guère florissant », indique le directeur de Maac Hydro.

Composants adaptés
Ce marché représente également un secteur très porteur pour Siam Ringspann qui est souvent amené à adapter ses composants standard. « Pour répondre aux cahiers des charges des clients de ce secteur, nous utilisons des aciers spéciaux ou inoxydables, des revêtements ou des peintures anticorrosion. Notre bureau d’études développe également de nombreuses solutions dédiées », précise Franck Dreux, expert technique chez Siam Ringspann. Cette entreprise propose ainsi des freins de sécurité pour éoliennes marines et des étriers de freins HS 075 FHM à desserrage hydraulique conçus pour fonctionner dans des environnements exigeants. Ses frettes d’assemblage avec protection par nickelage chimique sont utilisées dans les domaines des turbines hydroélectriques. Quant à ses câbles de commande à distance destinés au nucléaire, ils contiennent des composants entièrement en inox avec des étanchéités renforcées. 

Le fabricant de chaines de transmission Sedis, quant à lui, a mis au point une chaîne avec une douille en matériau autolubrifiant sur une machine d’essais conçue et mise au point par ses soins pour l’industrie nucléaire britannique.
Un brevet a été déposé à cet égard. Chez Wika, la progression des ventes sur le marché de l’énergie ne cesse de croitre. De 12 % en 2012, la part de ce secteur est passée à 20 % en 2013 et devrait atteindre les 25 % en 2014. Cette entreprise allemande qui emploie plus de 7.000 personnes dans le monde dont 70 en France, vend des instruments de mesure et des appareils pour les calibrer.
Elle vient de racheter l’américain Gayesco qui a développé une sonde de température multipoint spécifique pour les hydrocraqueurs de raffineries. Les instruments de mesure de pression, température et niveau de Wika sont utilisés dans le monde entier sur les sites production et de régénération pétrole et gaz, en offshore aussi bien que sur terre. Ils sont fabriqués en étroite collaboration avec les membres du comité de l’ISO 15156 et la NACE.
« En collaboration avec Areva, nous avons conçu des instruments de mesure de niveau qui résistent aux radiations et ont une bonne tenue sismique. Il s’agit de transmetteurs de niveau ALM (Accident Level Measurement) qui se montent dans les piscines des centrales nucléaires  », explique Boris Leynaud, directeur des ventes chez Wika France.

Devenu intégrateur officiel Parker pour les régions Bretagne et Pays de Loire, la société Nanfourma considère également que son développement dans le secteur des énergies et des nouvelles énergies constitue « une de ses principales priorités », pour reprendre les termes de Cédric Chupin, responsable commercial. D’ores et déjà, ce secteur représente quelque 15% de son chiffre d’affaires, une proportion en augmentation régulière. En attestent de nombreuses réalisations de centrales hydrauliques pour plateformes offshore ou chaudières biomasse et bancs d’essais pour les énergies marines renouvelables (EMR), un domaine en pleine expansion dans les régions Ouest.
Poclain Hydraulics présente, pour sa part, la fiabilité de ses produits comme un élément central. Dans le secteur minier, le spécialiste des transmissions hydrostatiques équipe des machines telles que les concasseurs, les porte voussoir, les foreuses ou les chargeurs. Pour l’industrie forestière très présente dans le nord de l’Europe, Poclain Hydraulics équipe des déchiqueteuses à bois et les remorques des installations de biomasse. 

Redondance 
L’automatisation des systèmes d’entraînement présente aussi des particularités propres au marché de l’énergie. D’après Fabrice Poulet, responsable des activités composants industriels et entraînement chez Rockwell Automation France, « les process d’automatisme y sont principalement continus et non séquentiels ». Son entreprise est présente dans les systèmes d’entrainement de forte puissance (compresseurs, pompes, ventilateurs) avec des variateurs de vitesse basse et moyenne tension ainsi que des entraînements de moteur de 100 KW à 25 MW. Pour assurer leur sécurité et leur continuité de fonctionnement, les systèmes de commande sont conformes aux exigences de la norme SIL 3 (Safety Integrity Level). « Toute la partie contrôle-commande doit également être redondante, depuis la prise d’informations au niveau des capteurs jusqu’aux actionneurs, en passant par les automates pour assurer la continuité d’exploitation. L’architecture et la conception des automates est spécifique afin d’assurer le niveau de sécurité SIL3 », explique Frédéric Poulet. 
L’exigence est telle dans ce secteur de l’énergie que souvent les clients réalisent des audits des usines de leurs fournisseurs. « Il leur arrive même très souvent d’assister, voire de participer aux tests sous charge des produits et des solutions que nous leur fournissons », indique Thierry Dalle, responsable Business Development de Siemens Industry. Dans le cadre de son programme IDS (Integrated Drives Systems), sorte de solution « tout en un », Siemens réalise un train d’entraînement complet où tous les composants sont parfaitement harmonisés entre eux, ce qui évite les problèmes imprévus et garantit le bon fonctionnement de l’ensemble. Les composants de la chaîne cinématique sont assortis en usine. L’intégration du système d’entrainement à la plateforme d’ingénierie de Siemens permet d’aller plus vite.

Les disponibilités des logiciels et du service durant toute la durée de vie de l’entraînement accroît son potentiel d’optimisation. Le tout réduit les temps d’ingénierie, de mise en service et surtout de diagnostic. « Nous proposons des multiplicateurs, des génératrices et des accouplements dans l’éolien, ainsi que des réducteurs de levage pour l’installation des éoliennes offshore. Nos réducteurs/multiplicateurs à haute vitesse, jusqu’à 40 000 tr/min, se montent dans des turbines à gaz ou à vapeur », donne comme exemples Jean Goettmann, responsable support application chez Siemens pour illustrer la présence de son entreprise dans le secteur de l’énergie.