27 Mars 2019  |  Transport
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 01/2019

Deux transporteurs à courroie en auge longs de 13,7 km

Dans la province chinoise du Sichuan, deux convoyeurs à bande terrestre, longs de 13,7 km, transportent le calcaire à la cimenterie. Ces transporteurs traversant des zones habitées, il était impératif de respecter le niveau d’émissions sonores fixé par le gouvernement chinois.

Près de Pengzhou, dans la province chinoise du Sichuan, la société Sichuan Yadong Cement Co., Ltd. Exploite, depuis 2009, un convoyeur à bande de BEUMER Group pour assurer le transport de calcaire de la carrière au silo. Ce transporteur à courroie en auge passe dans une région montagneuse, aux sols instables, traverse des réserves naturelles et enjambe des cours d’eau.
Un second projet, réalisé en 2016, comprend deux autres convoyeurs à bande terrestre, longs de 13,7 km. Ils transportent le calcaire à la cimenterie. Le projet diffère du précédent dans la mesure où, cette fois-ci, le transporteur traverse des zones habitées. Et il était impératif de respecter le niveau d’émissions sonores fixé par le gouvernement chinois.
 
Pour assurer l’alimentation en calcaire de la carrière à la cimenterie dans la province chinoise du Sichuan, le transporteur long de 12,5 km réalisé par BEUMER Group a été suivi d’une nouvelle installation longue de 13,7 km. (Photo: BEUMER Group GmbH & Co. KG)
 
 
«Les chemins du Sichuan sont presque aussi ardus que ceux qui mènent au ciel»
Ce proverbe chinois s’applique parfaitement à ces projets. Pour atteindre le but, il a fallu, en effet, traverser des cours d’eau, gravir de hautes montagnes ou franchir des vallées profondes. Située dans le sud-ouest de la Chine, la province du Sichuan dispose des plus importantes ressources nationales en minerais, renfermant des métaux comme le titane, le lithium ou l’argent. Elle occupe donc une place privilégiée dans l’économie. L’industrie électronique, la construction mécanique, l’industrie métallurgique ou chimique, la médecine, l’industrie alimentaire et celle des matériaux de construction en sont les piliers. L’entreprise Sichuan Yadong Cement Co., Ltd., sise près de Chengdu, la capitale de la province du Sichuan, est l’un des cimentiers du pays. Elle fait partie du groupe Asia Cement, dont le siège est situé à Taipei (Taïwan).
 
Construction d’une nouvelle cimenterie
En 2004, le groupe a décidé de construire une nouvelle cimenterie dans le Sichuan. Pendant la période de développement du projet, la compagnie obtint du gouvernement chinois, l’autorisation d’utiliser une ligne de chemin de fer désaffectée pour le transport du calcaire. L’usine était déjà à demi achevée, lorsque le gouvernement décida de construire un nouveau barrage. Le terrain destiné aux voies de transport devant être inondé, toutes les données du projet furent bouleversées. L’immersion des routes allait forcer les camions à faire des détours considérables.
 
Le tracé du transporteur épouse la topographie – dans la mesure où la technique le permet. (Photo: BEUMER Group GmbH & Co. KG)
 
 
Un transporteur à courroie: la seule alternative possible
Asia Cement Group prévoyait, en outre, d’installer deux autres lignes de fours sur le site. Tant du point de vue financier qu’en matière de délais, l’implantation d’un transporteur à courroie en auge, doté de courbes horizontales et verticales, était la seule alternative possible. L’entreprise se tourna alors vers BEUMER Group. Asia Cement fait, en effet, confiance depuis des années à ce fournisseur de systèmes, dont elle possède déjà plusieurs élévateurs à godets.
Via sa filiale BEUMER Machinery Shanghai située à proximité du chantier, BEUMER Group s’est chargé de toute l’ingénierie mécanique et électrique, a fourni les principaux éléments du convoyeur à bande terrestre, supervisé le montage de l’installation et l’a mise en service. En mai 2006, le groupe Asia Cement a octroyé à BEUMER le marché concernant l’installation de 12,5 km.
Le convoyeur à bande terrestre atteint un débit massique de 1500 t/h, à une vitesse de transport de 4 m/s. «À l’inverse des autres solutions de manutention, les transporteurs à courroie en auge ouverts sont très bien adaptés aux débits importants. Ils permettent également de réaliser des courbes horizontales et verticales et s’adaptent très bien aux diverses applications et topographies», explique Andreas Echelmeyer, directeur de la section Systèmes de manutention et chargement de BEUMER Group.
Les programmes de calcul permettent de déterminer les tensions statiques et dynamiques de la courroie dès la phase de conception de l’installation. Ces calculs sont nécessaires pour dimensionner les courbes horizontales. Ils permettent également de sélectionner les courroies de transport et la motorisation appropriées, afin de garantir un fonctionnement durable de toute l’installation.
 
Montagnes, sols instables et grandes différences de niveaux
Le terrain à surmonter est montagneux et couvert de denses forêts de bambous, en grande partie classées sites protégés. C’est la raison pour laquelle le gouvernement n’a autorisé, ni la construction d’une route de service, ni le déboisement. Les ingénieurs de BEUMER Group se sont également vus confrontés à des qualités de sol très problématiques. L’ancienne exploitation du charbon a rendu le sol très instable et le granit rencontré à certains endroits ne pouvait être enlevé que partiellement. Il était, en outre, nécessaire de franchir 1,5 km en surplomb d’une rivière.
En raison de ces conditions extrêmes, près de 90 % de l’installation a dû être montée sur place, manuellement. Le transport par camions jusqu’au lieu de montage n’étant pas possible en certains endroits, il a fallu avoir recours à des mulets pour tout transporter, pièce par pièce.
 
Le transporteur à courroie en auge passe sur des terrains accidentés, aux sous-sols instables. (Photo: BEUMER Group GmbH & Co. KG)
 
 
Des zones très difficiles d’accès
BEUMER Group et le fabricant de ciment décidèrent ensemble du tracé du convoyeur. Le fournisseur de systèmes a calculé les tensions de la courroie en fonction des huit courbes horizontales dont le rayon varie entre 1000 et 5000 m. La faisabilité du tracé a été vérifiée sur place. Il a fallu parcourir le trajet à pieds, dans des zones très difficiles d’accès, afin de vérifier si les emplacements qui avaient été définis pour les 460 supports étaient réellement adaptés. Il a également fallu s’assurer que le tracé du transporteur épousait la topographie, dans la mesure où la technique le permet. Pour surmonter des dénivellations de terrain, pouvant atteindre 100 m sur de très courtes distances, il a été nécessaire de prévoir des ponts parfois hauts de 55 m. Une partie du trajet s’effectue même dans un tunnel long de 130 m.
BEUMER Group a réalisé la construction du convoyeur à bande terrestre et des ponts en étroite coopération avec le client. Le fournisseur de systèmes a fabriqué et fourni les pièces principales des stations de commande et de tension, de même que les 25 km de courroie, les rouleaux porteurs et la motorisation.
Le convoyeur à bande terrestre assure maintenant le transport du produit en vrac entre la carrière et le système de chargement. Depuis la mise en service de la première section du transporteur, le débit massique de l’installation a été augmenté en deux étapes. Il est aujourd’hui de 2200 t/h, à une vitesse de 4,5 m/s.
 
Un second transporteur de 13,7 km
En juillet 2013, Asia Cement se tourna de nouveau vers BEUMER Group: le transport du calcaire du système de chargement en vrac à la cimenterie ne devait plus être confié à des camions, mais à un autre convoyeur à bande terrestre, plus rentable. En effet, un débit massique de 2200 t/h de calcaire est nécessaire pour couvrir les besoins de l’usine. Le projet prévoyait également l’adaptation du premier transporteur à la nouvelle situation. Andreas Echelmeyer déclare: «Nous avons alors conçu un second transporteur à courroie en auge d’une longueur de 13,7 km. La longueur de l’installation l’a fait entrer dans les annales de la société.»
 
Un coup d’œil dans la section du transporteur au niveau du pont. (Photo: BEUMER Group GmbH & Co. KG)
 
 
Une bifurcation pour alimenter un autre transporteur
Les projets d’une telle envergure sont souvent pleins d’imprévus. Les ingénieurs durent, ici également, faire preuve de souplesse. Durant la phase de projet, le fabricant de ciment fit l’acquisition d’une autre usine située à une dizaine de kilomètres, à Lanfeng. Pour assurer l’alimentation en calcaire des deux sites, l’équipe a donc prévu une bifurcation du convoyeur à bande terrestre permettent, au bout de 5,4 km, d’alimenter un autre transporteur allant à Lanfeng. En mai 2015, le fournisseur de systèmes a commencé les travaux de montage de l’ossature du transporteur.
Les deux parties du convoyeur sont dotées de courbes horizontales ayant des rayons de 1200, 1500 et 1800 m. «Nous avons fourni l’ingénierie et les composants, comme les tambours ou les moteurs, toute la technique de motorisation et de contrôle, de même que l’automatisation», ajoute Andreas Echelmeyer. Le montage s’est effectué sous le contrôle d’un chef-monteur de BEUMER Group et un ingénieur électricien a participé au câblage de l’installation. La mise en service a eu lieu en mai 2016. Le transporteur à courroie en auge alimente aujourd’hui trois lignes de fours; une quatrième est en projet.
 
Des exigences différentes dans les deux projets
Les exigences n’étaient pas les mêmes dans les deux projets, il fallait, dans le premier, surmonter des régions montagneuses, aux sols instables et traverser des sites naturels ainsi que des cours d’eau. Dans le second, l’installation devait traverser des zones habitées. Le gouvernement chinois a imposé un niveau sonore à ne pas dépasser afin de ne pas gêner la population. Pour limiter ces émissions et ne pas importuner la population, le fournisseur de systèmes a dû avoir recours à diverses mesures. «Nous avons installé des rouleaux porteurs particulièrement silencieux et équipé les groupes de commande de capots de protection de grande dimension», explique Andreas Echelmeyer. En coopération avec l’utilisateur, l’équipe de BEUMER Group a optimisé l’ossature du transporteur et doté d’un capotage toute la construction supportant la courroie.


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