Atlas Copco fournit a Soudal l’air (comprime) necessaire pour croitre

Un air comprime ultra sec est essentiel pour la production de mastics

Soudal a le vent en poupe. Le spécialiste de l’étanchement de Turnhout parvient au fil des ans à croître en Belgique comme à l’étranger. Grâce à un nouveau processus de mélange continu – baptisé Mega Mixxy en interne – et à une ligne de remplissage très rapide, des vitesses de production de 180 à 200 cartouches par minute peuvent être réalisées. Afin de pouvoir garantir la qualité du produit à de telles vitesses, il faut éviter à tout prix la contamination des ingrédients (poudres) par l’eau au cours du processus de production. Cela est assuré par une flotte impressionnante de compresseurs, sécheurs-refroidisseurs et sécheurs à adsorption, filtres et unités de traitement de condensat puissants du spécialiste de l’air comprimé Atlas Copco.

Collaboration

‘Ici, tout tourne à l’air comprimé’

“Ici, tout tourne à l’air comprimé!”, commence Peter Bruggeman, Project & Engineering Manager chez Soudal. Le nombre d’applications prouve que ce ‘tout’ n’est absolument pas exagéré. Des commutations de machine, le transport de poudre, le vidage des véhicules à vrac, l’inertage de l’humidité et de nombreux mouvements au sein de l’usine sont commandés par des compresseurs, des sécheurs-refroidisseurs, des sécheurs à adsorption (l’air est guidé ici par un agent adsorbant, comme un tamis moléculaire ou du gel de silice), des filtres à air comprimé et des unités de traitement de condensat. Répartis entre les trois usines sur le site, on compte au total aujourd’hui une puissance de compresseurs impressionnante de 750 kW. Soudal travaille pour cela depuis les années 90 avec le spécialiste de l’air comprimé Atlas Copco.

Partenariat avec la firme

Peter Bruggeman: “Cela fait déjà 18 ans que je travaille chez Soudal et d’aussi loin que je me souvienne, la collaboration avec Atlas Copco a toujours été d’actualité. Quand j’ai débuté ici, il y avait déjà un compresseur GA75 et il était donc logique que je me tourne vers eux pour l’une des premières grosses extensions où j’avais un rôle à jouer, à savoir une multiplication par deux de la capacité de compresseurs.”

Contact, qualité & fiabilité

Tandis que la plupart des entreprises se basent purement pour de tels investissements d’une part sur l’aspect technique et d’autre part sur l’aspect financier de l’achat, il faut toutefois selon l’ingénieur appliqué tenir compte d’un troisième aspect.

“Le contact personnel avec un fournisseur est à mes yeux au moins aussi important que le coût et la technologie”, estime-t-il. “Cela doit coller. Imaginez que vous deviez soudain par la suite discuter d’un problème ou d’une installation avec une personne qui ne vous revient pas. L’histoire est directement compliquée. Je suis conscient que dans tout contexte industriel, des problèmes peuvent survenir mais il s’agit alors d’élaborer une solution avec le fournisseur, plutôt que de se pointer mutuellement du doigt."

‘Le melange de silicone est simple’

“A la base, le mélange de silicone est un processus simple”, schématise Bruggeman. “On met tous les ingrédients dans la cuve, on mélange et le tour est joué. Pour des raisons physico-chimiques, il est toutefois essentiel de bien assécher les ingrédients au préalable et de garder aussi le processus même aussi sec que possible. La présence de particules d’eau peut, en effet, déclencher prématurément le processus de polymérisation des groupes terminaux réactifs avec le polymère de siloxane (dans le cas de mastics à base de silicone). Alors que cela ne doit en fait se produire qu’avec la présence d’eau dans l’air ambiant quand quelqu’un applique réellement un mastic d’étanchement.”

Imaginons que des particules d’humidité par­viennent tout de même à contaminer les ingrédients en poudre pendant le processus de production, cela peut entraîner la formation de ‘flocons’ dans le produit fini (des pellicules ou fragments de polymère réticulé qui ne sont plus réactifs), pouvant altérer l’application comme l’aspect de la pâte appliquée. A la suite d’une polymérisation prématurée, le produit risque, en outre, d’adhérer aux machines ou conduites, ce qui a inévitablement un impact sur le coût de nettoyage, la fréquence d’entretien et la capacité de production.

Melange continu avec MEGA MIXXY

Alors que jusqu’il y a quelques années, Soudal produisait les mastics via des batchs, l’équipe d’ingénierie a conçu en 2017 un système breveté permettant de mélanger en continu, pour un output accru.

“Le mélangeur, pour éviter tout malentendu, le Dynamic Inline Mixer Type, est un type disponible librement, par exemple pour les producteurs de sauces dans l’industrie alimentaire”, explique Bruggeman. “La différence, c’est toutefois que nous l’avons transformé pour mettre l’eau hors jeu pendant le processus de mélange. Ici, il est crucial que la cuve de mélange reste fermée, de manière à éviter toute contamination par l’eau. De l’air ultra sec est utilisé, pour mettre l’épaississant (acide silicique) dans la cuve et créer une dépression, afin de chasser ainsi l’air et donc aussi l’humidité de l’air.

Les avantages de cette solution sont légion. Le risque est tout d’abord réduit car l’air comprimé n’est pas inflammable et ne peut pas résulter non plus en une réduction de la teneur en oxygène dans l’atmosphère (ce qui serait le cas si on utilisait par exemple de l’azote). Il n’y a, deuxièmement, que peu voire pas d’odeurs désagréables vu que la cuve reste complètement fermée. Moins d’opérateurs sont troisièmement nécessaires pour mener le processus de mélange à bien. Et last but not least, un important gain de temps et de capacité est réalisé par rapport aux procédures de mélange classiques. 

Pour pouvoir adapter la vitesse de ce processus de mélange continu à la ligne de remplissage super rapide (180 à 200 cartouches par minute), des réservoirs ‘tampon’ ont été placés, où encore d’autres ingrédients peuvent être ajoutés à la recette. Il est crucial que ces ingrédients soient également conservés dans des cuves alimentaires où l’atmosphère au-dessus du liquide consiste en air ultra sec (avec un point de rosée de -40 °C). Nous avions initialement pour cela un groupe séparé de compresseurs, générant deux fois 15 kW, mais même avec la double puissance dont nous disposons entre-temps, nous nous heurtons à nouveau aujourd’hui aux limites.”

A vitesse variable & connectés

Comme son nom le laisse supposer, le GA 110 VSD +FF, un des derniers compresseurs dans l’usine Plant 1, fonctionne selon le concept Variable Speed Driven: un moteur à aimants permanents intégré très économe en énergie adapte le régime en fonction du besoin d’air comprimé actuel. Les heures coûteuses à vide font ainsi partie pour de bon du passé et de belles économies d’énergie sont réalisées.

Bruggeman: “Par ailleurs, tous les compresseurs de l’usine Plant 1 sont connectés entre eux électroniquement via la commande ES d’Atlas Copco. Cette commande de compresseur multiple permet de suivre les compresseurs, de régler les régimes de chaque compresseur de manière dynamique et de garder la gestion énergétique bien en main.”

Van San ajoute: “La commande ES fait en sorte que les heures de fonctionnement soient réparties entre tous les compresseurs (Equal wear). L’usure est, de ce fait, également uniforme.”

750 kW gratuits de chauffage supplémentaire

L’efficacité énergétique étant un des piliers de Soudal, il n’est pas étonnant que la chaleur dégagée au niveau des compresseurs ne soit pas non plus simplement perdue. “Nous utilisons déjà depuis un bon moment l’énergie résiduelle dégagée lors de la production d’air comprimé pour chauffer les locaux de l’entreprise en hiver. Nous ne tirons donc pas de flux d’eau chaude constant de la machine mais exploitons utilement l’air chaud dont nous disposons à la suite de la compression. C’est un peu 750 kW de chauffage gratuit. Nous guidons cette chaleur vers les environnements où on peut l’utiliser.”

PdM & Remote monitoring

Atlas Copco mise pleinement sur l’Industrial Internet of Things (IIoT). En 2009 déjà, ils ont décidé de doter de série toutes les machines au-delà de 30 kW d’un module de communication. Aujourd’hui, il est par conséquent possible de lire plus de 160.000 machines à distance, pour constater ainsi combien d’heures elles ont tourné.

“Le module nous permet de satisfaire à la PdM (Predictive Maintenance), ce qui est bénéfique pour la propre efficacité opérationnelle comme pour celle du client. Avant même qu’on se rende compte que cela est nécessaire, nous sommes sur place avec des pièces comme des filtres, des courroies ou de l’huile”, raconte van San.

Bruggeman: “Je suis un partisan de l’IoT et des avantages qu’il peut offrir pour l’industrie. Compresseurs, pompes à vide, surpresseurs, régulation de température, niveaux d’humidité des laboratoires, tous peuvent être dotés de capteurs. Je vois beaucoup d’entreprises qui y sont ouvertes mais qui ne veulent pas prendre elles-mêmes de responsabilité. C’est pourquoi je milite pour une connexion: via une sécurité VPN, je veux donner accès à toutes les machines à certaines parties, et Atlas Copco est certainement une de ces parties à qui j’accorderais ma confiance. Via l’IoT, nous disposons des moyens pour gagner du temps précieux, même si ces fonctionnalités ne doivent pas être appliquées à chaque compresseur ou pompe mais uniquement à ceux qui sont vraiment vitaux dans la production.”

Avenir: usines plant IV et Plant V