Redéploiement énergétique des systèmes de découpe Jet d`eau

Redéploiement énergétique des systèmes
de découpe Jet d’eau THP pour le BTP
Abdel TAZIBT
CRITT TJFU
Contexte socio-économique
Dans le contexte du réchauffement climatique, les politiques
publiques incitent et, dans certains cas, imposent, aux acteurs
économiques de réduire leurs consommations d’énergie et
d’économiser les ressources. Le BTP est très concerné par ces
politiques, notamment les corps d’états où les techniques Jet
Fluide (JF) sont utilisées pour la construction / déconstruction.
Le facteur aggravant vient du fait que ces techniques JF soient
très répandues dans ces secteurs et que des économies
d’électricité, d’eau et d’abrasifs, deviennent substantielles.
Découpe de Béton
Système miniaturisé
portatif /chantier
Econom ies d'énergie attendues après Redéploiem ent
25
Découpe de carrelage
20
15
Enjeux scientifiques et technologiques
10
5
0
Débit d'eau (M3)
Redéploiement énergétique Jet Fluide proposé pour le BT P
10
Puissance électrique absorbée
par l’installation JF
8
Zone de
redéploiement

6
4
2
Eélec  1,12 10  2 Db2 P P
Eélec : Puissance électrique absorbée (kW)
Energie actuelle 22kW
(0.33/3200)
Db : Diamètre de buse (mm)
Energie Redéployée 13kW
(0.25/3200)
P : Pression hydrodynamique (bar)
********************
Fluence : débit spécifique de coupe
0
0
100
200
J s  h u max
300
Vitesse de découpe (m m /m in)
Js : Débit spécifique de coupe (mm²/min)
Puissance électrique (MW)
Consommations actuelles
Débit d'abrasifs (Tonnes)
Consommations attendues après Redéploiement
Résultats
 Développer et approprier les modèles d’interactions jet fluide
– matières du BTP
Qualité, Rc (mm)
Axe Procédés
 Proposer aux industriels une nouvelle approche qualitative et
quantitative d’optimisation des paramètres de travail Jet Fluide,
basée sur la méthodologie du couple outil – matière
Matrice : Corps d’états / opérations / matériaux / qualité
Les corps d’états (gros œuvres, maçonnerie, revêtement
sols et murs…) ont été recensés et déclinés par opérations
(découpe, perçage), par matériaux travaillés (béton, béton
armé, carrelage, marbre, granit, métal, bois, plastiques,
étanchéité), qualité requise et atteinte.
Fluence JF spécifique de coupe par matériaux
Les débits spécifiques des matériaux industriels tests
(béton, armatures métalliques, carrelage, marbre) ont été
déterminés expérimentalement, pour deux énergies :
actuelle, optimisée.
Paramètres de redéploiement énergétique : économies
Cas du béton: Pour une même qualité de coupe (béton),
l’énergie et l’eau consommées ont été divisées par 2.
H : hauteur découpée (mm)
Découpe
de deprécision
coupe (mm/min)
u : vitesse maximal
de blocs de Béton
max
Approche méthodologique
 Etudier les interactions Jet fluide / matière grâce à une
matrice de plan d’expérience avec divers paramètres (pression,
débit, …) pour divers matériaux (béton, acier, marbre,
carrelage,…)
 Réaliser une modélisation basée sur une corrélation
expérimentale d’un modèle de découpe jet fluide
 Concevoir un système basse énergie miniaturisé et mobile de
découpe et de perçage pour les chantiers de BTP
Bilan – Perspectives de développement
Dans cette phase de recherche amont, le CRITT TJFU s’efforce
de définir un encadrement scientifique des interaction Jet
fluide – matériaux cibles de construction BTP.
Les résultats du redéploiement énergétique obtenus devront
permettre d’aborder, dans une phase future, les
problématiques scientifiques et technologiques liées d’une
part au développement d’un système miniaturisé à faible
impact environnemental et d’autre part à la caractérisation
physico chimique des effluents dans le but d’optimiser la
gestion et le recyclage des déchets.
Dans ce cadre, il serait abordé les questions de propriété /
concept de la machine; la collaboration avec les laboratoires
de l’ICEEL (LCPME, LRGP, IJL) /études physicochimiques.
Ateliers Scientifiques - 10 mai 2012