1. Projet

1.1 Introduction

Une NEP (Nettoyage En Place) est un système automatique qui a pour but de laver nettoyer les installations de production et les tuyauteries. Utilisée majoritairement dans les entreprises agro-alimentaire, les laiteries ou encore les brasseries, la NEP va nettoyer les tanks, cuves, conteneurs, ou encore tuyauteries du système lié. Ces divers équipements peuvent être reliés sur des groupes ou des lignes de lavages différentes. Chaque équipement peut avoir des recettes de lavage qui lui sont propres et qui sont paramétrables en fonction du besoin de l’utilisateur.
Les cycles de lavages d’une NEP utilisent des solutions différentes en fonction de ce qui est nécessaire et de ce qu’ils ont à leurs dispositions. Dans la majorité des cas, nous allons retrouver de l’eau froide, de l’eau récupérée, de la soude, de l’acide et du désinfectant. Ces solutions sont stockées dans des cuves.
Les procédures de nettoyage sont utilisées pour assurer l’hygiène des lignes de transformation par l’élimination complète des bactéries provenant des surfaces de transformation des aliments.

1.1.1 Les avantages d’un système NEP

• Sécurité alimentaire et précision.
  Le nettoyage en place (NEP) est conçu pour contrôler les paramètres de nettoyage clés avec une extrême précision. Ces paramètres comprennent la température, le débit, la concentration en produit chimiques, ainsi que le temps de contact entre l’objet à nettoyer et les solutions de la NEP. Cela permet ainsi de gagner du temps (disponibilité plus longue des installations) tout en minimisant la consommation de solution. Cela évite aussi les risques potentiels relatifs à la sécurité alimentaire.
• Économies et gain de temps.
  Le système automatisé de l’unité NEP permet d’exercer un contrôle total de tous les produits du circuit de nettoyage. La maitrise des phases de lavage permet de limiter la consommation d’eau et des produits limitant le gaspillage et la pollution.
• Maximisation des durées de service.
  La composition des dépôts sur les surfaces de traitement thermique a permis d’identifier les paramètres essentiels qui assurent un nettoyage optimal. Les résultats ont démontré que les producteurs ont la possibilité de réaliser d’importantes économies, se traduisant par un prolongement de la durée de leur service et une réduction de leur consommation d’énergie, en modifiant les paramètres de nettoyage.
• Utilisation économique des produits chimiques.
  Le système mesure à la fois la température et la conductivité des fluides de nettoyage dans le circuit afin de connaître les liquides présents et leur concentration. Si le système ne dispose pas de la bonne concentration de liquide, la concentration en désinfectant est augmentée. Lors de l’utilisation de formulations autres que la solution alcaline caustique et l’acide, il est possible d’ajouter des coefficients de température corrects/adéquats dans le système de gestion.
• Adaptation du nettoyage selon les besoins.
  La durée de nettoyage et la concentration de désinfectant requises pour nettoyer l’équipement varient en fonction de l’élément traité.

1.1.2 Les conditions opératoires d’une NEP

Il s’agit du choix :

• Du désinfectant (nature et concentration)
  L’efficacité du désinfectant sur le décrochement est évidemment liée à sa concentration mais une augmentation n’est pas toujours le gage d’une augmentation de l’efficacité.
• De sa température
  L’effet de la température peut être imputé à l’accélération des réactions entre désinfectant et dépôt. Une augmentation de 10°C de la température entre 50 et 80°C double la vitesse d’enlèvement.
  Les températures inférieures à 40°C entraînent des réactions de gélification entre des protéines et le désinfectant (gel protéique), ce qui rend le nettoyage impossible.
  L’enlèvement des dépôts protéiques se fait de manière optimale à partir de 65°C.
  Températures fréquemment utilisées en nettoyage en fonction des gammes de température dans les industries agro-alimentaires selon Guilbert (1994) :

• Du débit volumique aussi bien en rinçage qu’en nettoyage et du temps
  Plus le débit est élevé, plus le temps de nettoyage pour la même efficacité est court. Le coût énergétique et le coût d’investissement dans des équipements de pompage doivent alors être pris en compte.

1.1.3 Description fonctionnelle

Automatisation de la NEP.
Cette installation a pour but de laver les équipements d’un atelier.
Ces divers équipements sont répartis sur 3 groupes de lavage.
Le paramétrage des recettes sera réalisé sous LINA avec la traçabilité des données.
Chaque équipement aura 10 recettes de lavage possibles sur la supervision.
Le paramétrage des recettes sera réalisé sous LINA avec la traçabilité des données.
Cette NEP est composée de 3 cuves :

• 1 Cuve d’Eau Récupérée (ER) de 15 .
• 1 Cuve de Soude de 8 avec une boucle de régulation pour la température et la concentration.
• 1 Cuve d’Acide de 8 avec une boucle de régulation pour la température et la concentration.

En option : 1 cuve avec un désinfectant : (Acide peracétique)

Les matières premières

• L’eau propre
  Alimentation vers une cuve de stockage.
• Une solution alcaline (soude ou potasse)
  L’alimentation de la solution alcaline vers la cuve de stockage se fait par une dilution avec de l’eau. Cette cuve est équipée d’une buse de nettoyage, d’une vanne pied de cuve, d’une vanne de mise à l’égout et d’un système de recirculation permettant l’agitation et la régulation en température de la solution alcaline.
• L’acide
  L’alimentation directe vers la cuve de stockage acide se fait par une dilution avec de l’eau. La cuve est équipée d’une buse de nettoyage, vanne pied de cuve, d’une vanne de mise à l’égout et d’un système de recirculation permettant l’agitation et la régulation en température de l’acide.
• Le désinfectant : (Acide peracétique)
  Alimentation directe sur les lignes de transfert en dilution avec de l’eau.
  L’utilisation de cet acide peracétique doit être inférieur à 40°C, sinon, il faut prévoir une sécurité (rinçage à l’eau froide avec alarme).
• L’eau récupérée (ER)
  Retour de l’eau propre après un premier rinçage des équipements à laver.
  On n’obtient de l’eau récupérée qu’en fin de pousse avec la solution alcaline (Il n’y a pas de récupération d’acide). On utilise l’eau récupérée pour le 1er prérinçage du cycle de lavage.

La cuve est équipée d’une buse de nettoyage, d’une vanne pied de cuve et d’une vanne de mise à l’égout.

Commande à disposition de l’opérateur
L’installation est de type automatique commandée par un automate programmable.
La fonction pilote/commande sera réalisée par la supervision.
Toutes les vannes et tous les moteurs peuvent être forcés en manuel par l’intermédiaire des pages synoptique de la supervision.
Les commandes mises à disposition de l’opérateur sont les suivantes :
Pour chaque cuve :

• Mise en régulation.
• Auto-lavage.

NEP Générale :

• Condition d’autorisation du lancement du lavage (NEP prête).

Pour chaque groupe :

• Lavage ligne (possibilité de choix de recette).
• Lavage de tank (possibilité de choix de recette).
• Lavage équipement (possibilité de choix de recette).

Un bandeau des défauts et d’alarmes sera visible sur les pages de la supervision.