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Secteur : Agroalimentaire

Pesage de silos à amidon en poudre avec résistance à la surcharge incendie

Dans l'industrie agroalimentaire, le pesage de silos de stockage de matières premières en vrac constitue un enjeu de production critique. Il conditionne la précision des formulations, la gestion des stocks et la traçabilité réglementaire.
Ce projet présentait un niveau de complexité technique exceptionnel. Il combinait trois contraintes simultanées rarement réunies sur un même site : une charge utile nominale de 330 tonnes par silo, une exigence de résistance mécanique à 530 tonnes en cas de remplissage d'eau pour l'extinction incendie, et un environnement de stockage d'amidon en poudre impliquant des précautions spécifiques liées au risque d'explosion de poussières.

Paramètres et valeurs

secteur

Industrie agroalimentaire - Stockage de matières premières en vrac

produit stocké

Amidon en poudre

Charge utile nominale

330 tonnes par silo

Charge accidentelle dimensionnante

530 tonnes (remplissage eau incendie)

Nombre de silos instrumentés

Batterie de 4 silos de grande capacité.

Contrainte environnementale

Zone ATEX 21 (poussières combustibles à l'intérieur du silo et à proximité immédiate des points de déchargement).

Contrainte process

Température ambiante (-10°C à +40°C), forte hygrométrie (nettoyage haute pression à proximité), et vibrations dues aux extracteurs pneumatiques en pied de silo.

Exigence de précision client

Précision attendue de ± 0,3 % de la portée maximale (soit ± 1 t pour 330 t) pour une gestion d'inventaire rigoureuse.

Pourquoi la surcharge à 530 tonnes est un défi technique majeur

Dimensionner des cellules de charge pour une charge nominale de 330 t est déjà exigeant. Mais les concevoir pour résister mécaniquement à 530 t soit +60 % de la charge nominale sans déformation permanente ni rupture, représente un cahier des charges hors norme. Cela implique une sélection rigoureuse des matériaux, une conception mécanique sur-mesure et une validation par calcul avant fabrication. C'est précisément ce type de défi que seul un fabricant maîtrisant l'intégralité de la chaîne peut relever.

Solution mise en oeuvre par Captels

Captels a conçu, fabriqué et installé un système de pesage sous silos basé sur des cellules de charge spécifiquement dimensionnées pour répondre aux trois contraintes simultanées : précision de mesure en conditions nominales, résistance mécanique à la surcharge accidentelle, et compatibilité avec l'environnement ATEX.

Caractéristiques techniques des cellules de charge

caractéristiques
valeurs
Type de cellules de charge
Cellules de charge en compression haute capacité, auto-centrantes.
Capacité nominale par cellule
6 pesons de 100t (Modèle C1) par silo (marge de sécurité et stabilité accrue).
Nombre de cellules par silo
6 points de pesage par silo pour une répartition optimale de la charge sur la jupe du silo.
Capacité totale par silo (nominale)
330 tonnes
Résistance mécanique (surcharge)
530 tonnes (validation par calcul documentée)
Coefficient de sécurité appliqué
Ratio de surcharge de 1,6 (160 %) par rapport à la capacité nominale sans rupture.
Certification ATEX
Marquage II 2 D Ex tb IIIC T85°C Db (adapté zone 21).
Indice de protection
IP68 (étanchéité totale à la poussière et à l'immersion prolongée).
Matériau / traitement de surface
Acier Inoxydable haute résistance avec traitement anticorrosion.
Précision de mesure obtenue
± 0,25 % en conditions réelles (soit environ ± 800 kg sur 330 tonnes).
Indicateur de pesage associé
Transmetteur de pesage TNP avec barrières de sécurité intrinsèque (Zener).
Délai de mise en service
3 semaines (incluant montage mécanique, câblage ATEX et étalonnage par masses et simulation hydraulique).

Focus Ingénierie : Comment Captels maîtrise l'incertitude sur site

En métrologie industrielle, la précision théorique d'un capteur sur banc d'essai est une chose, sa précision réelle une fois installé sous un silo de 330 tonnes en extérieur en est une autre. Les forces parasites (liaisons rigides, dilatation thermique) et les aléas climatiques (poussée du vent) perturbent naturellement la mesure.
Pour maintenir une précision d'inventaire optimale, Captels a déployé un protocole d'intégration rigoureux :
Isolation mécanique : Audit et préconisation de manchettes souples sur toutes les tuyauteries d'alimentation pour annuler les reports de charge verticaux.
Filtration numérique : Paramétrage de filtres avancés sur le transmetteur de pesage pour lisser l'impact des vibrations des extracteurs pneumatiques et des rafales de vent.
Étalonnage par comparaison maîtrisé : Utilisation d'un protocole de transfert de masse strict via un pont-bascule de Classe III pour minimiser l'incertitude de l'étalonnage initial.

Résultats obtenus

"Possibilité d'ajouter un texte simple"

330 tonnes

Charge nominale pesée avec précision

530 tonnes

Résistance mécanique validée

Précision sur site : ± 0,25 %

Résultat mesuré après stabilisation thermique

Durée sans défaillance : 5 ans

Fonctionnement continu documentés
indicateur
résultat mesuré
Précision de mesure
± 0,25 % de la portée maximale obtenu en conditions réelles de production (soit environ ±800 kg pour une capacité nominale de 330 t, un résultat optimal pour le suivi d'inventaire en continu).
Tenue à la surcharge
530 t - aucune déformation ni défaillance constatée après test de simulation de charge critique.
Conformité ATEX
Certification de conformité de l'installation validée après inspection sur site (vérification des liaisons équipotentielles, boîtes de jonction étanches et barrières Zener).
Disponibilité du système
99,98 % de disponibilité / Zéro intervention SAV curative depuis la mise en service.
Durée de fonctionnement
5 années de fonctionnement documentées en cycle 24h/7j sans dérive métrologique majeure.
Traçabilité / rapports d'étalonnage
Contrôle annuel par méthode de comparaison, historique de traçabilité complet disponible via le transmetteur TNP

Ce que ce cas illustre sur le plan technique

Ce projet illustre plusieurs dimensions de l'expertise Captels qui ne peuvent être revendiquées que par un fabricant intégré :

La capacité à dimensionner des cellules de charge pour des charges accidentelles exceptionnelles, au-delà des catalogues standards
La maîtrise du calcul mécanique et de la validation avant fabrication
L'expérience des environnements ATEX en milieu agroalimentaire, avec leurs contraintes de certification et de documentation
La pérennité des installations : une solution qui fonctionne durablement, étalonnée et suivie dans le temps
citation client :

« Le défi consistait à obtenir un suivi d'inventaire fiable sur des silos de 330 tonnes soumis à de fortes contraintes d'environnement et de sécurité incendie. Avec l’appui de l'ingénierie Captels sur l'isolation mécanique des silos et la filtration des signaux, nous atteignons une précision d'inventaire de ±0,25%. Leur capacité à certifier la tenue à la surcharge incendie nous a permis de valider la conformité de notre installation sans sacrifier la performance de pesage. »

Directeur Technique, Groupe International Agroalimentaire
Client Captels depuis 2012

Maquette du site web Captels réalisé par Captels

Les informations de la page proviennent toutes du site internet pesage-captels.com. Tous les textes ont été rédigé et sont détenus par l'entreprise Captels