Un entrepôt de produits chimiques modulaire et tourné vers l’avenir réalisé à Tübingen
« Faisons tout simplement le premier pas ! » : telle est la devise de Günther Schätzle, Manager Plant Engineering Production & Logistics chez CHT Germany GmbH à Tübingen, la filiale allemande d’un groupe mondialement actif dans la chimie de spécialités. Au cours de près de 20 ans de carrière chez CHT, il a développé un modèle de réussite : une approche progressive lors de nouvelles mises en œuvre et des ajustements flexibles fondés sur des concepts modulaires dans tous les domaines — autrement dit, tester étape par étape ce qui fonctionne et exploiter au maximum la marge de manœuvre afin de relever les défis avec efficacité.
Cette approche a, une nouvelle fois, fait ses preuves lors d’un projet d’envergure.
Les exigences légales, un défi
Les entreprises chimiques sont confrontées à des exigences légales complexes, parfois même contradictoires, lorsqu’il s’agit de stocker de grandes quantités de substances dangereuses variées. Selon les propriétés de danger et les volumes stockés, des mesures de protection proportionnellement étendues sont requises. En présence de différentes substances dangereuses, il faut systématiquement vérifier si un stockage commun est autorisé. Les risques d’incendie et d’explosion doivent être soigneusement évalués et intégrés au concept de protection incendie. La procédure d’autorisation est généralement exigeante et longue.
Le siège principal du groupe CHT à Dußlingen, près de Tübingen, produit chaque année 50 000 tonnes de produits chimiques de spécialités destinés à des clients du monde entier. Plusieurs milliers de tonnes de substances dangereuses y sont stockées sur le site. L’usine relève donc des obligations renforcées de la directive Seveso (Störfallverordnung) et fait l’objet d’une surveillance particulière de la part des autorités.
Un projet de construction à contre-courant des approches habituelles
Les produits du groupe CHT deviennent de plus en plus complexes et spécifiques aux clients, ce qui rend essentiel un stockage à la fois flexible et sûr de substances dangereuses variées. Parallèlement, le respect des réglementations de stockage applicables à ces substances devient toujours plus contraignant. À cela s’ajoute l’incertitude croissante des approvisionnements sur le marché des matières premières. La logistique du groupe CHT doit donc être structurée de manière robuste et flexible ; c’est pourquoi la construction d’une capacité supplémentaire de stockage de substances dangereuses sur le site était devenue urgente.
Pour relever ces défis, Schätzle a opté pour un concept modulaire. Il a ainsi écarté l’approche couramment adoptée dans le secteur — à savoir la construction d’un nouveau grand hall de stockage avec des rayonnages ouverts. « Trop peu flexible, exigences des autorités et coûts de construction trop élevés, durée de projet trop longue », telle est sa conclusion.
Au printemps 2020, Schätzle a fait appel à DENIOS, l’expert du stockage sécurisé des substances dangereuses. Après une phase de planification d’un an — technique et commerciale — CHT et DENIOS ont lancé le projet commun qui, outre la fourniture de 30 modules de stockage, comprend également une surveillance numérique à distance des données d’exploitation de l’installation. Avec le spécialiste de la construction industrielle Company4, cinq axes clés ont été définis : sécurité, flexibilité, modularité, autonomie énergétique et numérisation.
Les modules de stockage sont installés sur une dalle en béton spéciale, conçue comme un bac de rétention étanche aux liquides. L’ensemble de la construction — fondation, modules de stockage et toiture — répond aux exigences de l’ensemble des réglementations, y compris celles relatives à la construction d’installations en zone sismique 3, la catégorie la plus élevée en Europe.
Vidéo : livraison finale et montage
Pendant la période de construction, DENIOS a déjà fourni à CHT les premiers modules de stockage afin d’assurer un stockage tampon ininterrompu. La livraison finale des autres systèmes ainsi que le montage final se sont déroulés de manière rapide et fluide début novembre 2021. En trois semaines, les 30 modules de stockage ont été assemblés. Dans la vidéo, vous pouvez vous en faire une idée.
Ensuite, la structure porteuse en acier couvrant l’ensemble de la zone de stockage a été érigée, l’alimentation électrique de tous les systèmes de stockage et l’interface de données avec le propre système de contrôle-commande des procédés ont été mises en place, et le système fixe d’extinction a été installé. Une installation photovoltaïque (panneaux solaires) sur le toit assure le fonctionnement énergétiquement autonome de l’ensemble de l’installation.
Sécurité et flexibilité maximales de tous les modules de stockage
Chaque module de stockage est équipé individuellement en matière de sécurité incendie et évalué conformément à la TRGS 510, et il est dimensionné de manière adéquate pour les charges locales de vent, de neige et de séisme. Il s’agit d’entrepôts coupe-feu F 90/REI 90 ainsi que d’entrepôts isolés pour substances dangereuses avec des panneaux résistants au feu ; ceux-ci sont conçus, en respectant les distances coupe-feu, pour être coordonnés entre eux de façon rentable et économe en espace, et disposés en alternance.
Schätzle se voit régulièrement demander pourquoi les différents types de modules sont implantés en alternance et non regroupés par taille ; « ce n’est pourtant pas très esthétique ! ». « C’est justement l’astuce de toute l’histoire. Ainsi, dans le respect de la réglementation, on peut stocker deux fois plus de palettes que ce qui serait normalement possible sur une surface de ce type ! » Schätzle met surtout en avant la flexibilité supplémentaire du nouvel entrepôt pour substances dangereuses :
Chaque module de stockage constitue, au sens de la réglementation sur les substances dangereuses, une zone de stockage distincte. Nous pouvons à tout moment modifier les classes de stockage par module. C’est un concept extrêmement flexible qui nous offre la liberté nécessaire pour organiser l’entrepôt avec l’ensemble des classes de stockage prévues par la TRGS 510.
Pour chaque unité de stockage, le fabricant DENIOS dispose d’un agrément général de la construction délivré par le DIBt — faisant office de preuve d’aptitude pour la protection des eaux conformément à l’ordonnance allemande relative aux installations destinées à la manipulation de substances dangereuses pour l’eau (AwSV) et pour l’aptitude en matière de protection incendie. En outre, chaque système est équipé du système numérique d’alerte de fuite SpillGuard® connect, qui transmet les données via Narrowband IoT vers une application cloud DENIOS et les met à disposition du client pour consultation. CHT convertit les données cloud au format de données MTP et les utilise ainsi dans son propre système de contrôle-commande des procédés pour la surveillance de l’état (condition monitoring).
L’installation complète offre un niveau de sécurité maximal, ce qui n’a pas seulement convaincu le TÜV. L’autorité compétente chargée de délivrer l’autorisation pour le projet de construction a, en outre, évalué le concept de sécurité comme tourné vers l’avenir pour le secteur et a accordé le permis en un temps record.
Un avantage convaincant et un modèle pour le secteur
Grâce au grand nombre de modules de stockage séparés les uns des autres, CHT peut désormais répondre immédiatement à chaque besoin de stockage. Les seuils de quantité liés aux substances sont beaucoup plus faciles à respecter dans les unités de stockage plus petites, et les adaptations en fonction d’une demande fluctuante peuvent être mises en œuvre bien plus rapidement. « L’avantage est absolument convaincant ! », déclare Schätzle. Selon lui, le projet fait figure de référence pour l’ensemble de l’industrie chimique et contribue au maintien du site de production en Europe.
Remarque :
Dans le cadre de ce projet de construction, CHT a pu créer des synergies avec un projet IoT/automatisation, axé sur l’intégration innovante, dans le système de contrôle-commande des procédés du client, des données de signalisation et de commande mises à disposition par le fabricant. Dans ce contexte, les données de signal du système d’alerte de fuite DENIOS SpillGuard® connect sont regroupées avec les flux de données d’autres composants de l’installation grâce à l’utilisation de formats de données MTP sur des systèmes de données de procédé compatibles OPC UA, indépendamment des fabricants.
MTP = Module Type Package conformément à la VDI 2658. Un rapport de projet détaillé suivra séparément.