Essai sur le terrain avec les nouveaux codeurs SICK au barrage d'Oosterschelde.

Depuis de nombreuses années, les Pays-Bas, et en particulier la province néerlandaise de Zeeland, sont protégés des marées hautes de la mer du Nord par les Ouvrages du Delta. Depuis 1986, le barrage d'Oosterschelde joue un rôle particulièrement important à cet égard. Lorsque le niveau d'eau de la mer du Nord monte rapidement, les 62 vannes du barrage peuvent être abaissées en un court laps de temps. Les vannes ne peuvent fonctionner correctement que si leurs mouvements sont parfaitement synchronisés. Ces mouvements sont surveillés par des codeurs SICK. Après 25 ans de fonctionnement, les codeurs d’origine sont maintenant remplacés par Siemens Mobility pour le compte de l'autorité de l'eau Rijkswaterstaat. A cet effet, Siemens Mobility installe de nouveaux modèles que SICK a spécialement développés pour le barrage de d'Oosterschelde.

The gates of the Oosterschelde barrage are monitored by encoders from SICK to ensure proper protection against North Sea high tides.

Les vannes du barrage d'Oosterschelde sont surveillées par des codeurs SICK pour assurer une protection adéquate contre les marées hautes de la mer du Nord.

Comment le système fonctionne-t-il exactement ? Les 62 vannes « guillotine » du barrage d'Oosterschelde sont fixées de chaque côté à des tiges de piston de vérins hydrauliques.

Ces tiges de piston sont à leur tour reliées aux pylônes par des fixations articulées. Les vannes sont commandées localement par le système de contrôle. Chaque vanne a une largeur de 45 mètres et une hauteur comprise entre 5 et 15 mètres. Pendant les mouvements des vannes, des codeurs mesurent en permanence le bon déplacement en ligne droite de celles-ci. Ce contrôle est extrêmement important, car si les portes s'inclinent, elles risquent d'endommager gravement les pylônes et l'ensemble de la structure.

Si des écarts mineurs sont autorisés, ils sont néanmoins immédiatement corrigés par le système de contrôle en relevant ou en abaissant les différentes tiges de piston de la valeur appropriée. La hauteur des côtés nord et sud de chaque porte est mesurée indépendamment à l'aide de trois codeurs montés sur chaque bord opposé de la porte.

Programme de test complet : Test d'endurance de 720 heures réussi avec brio

Siemens Mobility, Rijkswaterstaat et SICK ont systématiquement et rigoureusement préparé le remplacement des codeurs en place. Les prototypes des codeurs - des versions spécialement modifiées de SICK - ont d'abord été soumis à des tests internes chez Siemens Mobility à Zoetermeer. L'ouverture et la fermeture des portes, en tenant compte de toutes les exigences de la directive machine, ont été simulées dans sur un banc d'essai robuste spécifiquement conçu à cet effet, où les codeurs ont été soumis à un test d'endurance de 720 heures.

"En effectuant ces tests de charge, nous avons également tenu compte du fait que l'alimentation en tension peut fluctuer entre 13 et 30 volts", explique Piet van Stee, responsable technique chez Siemens Mobility. Les codeurs de SICK ont passé les tests internes avec brio. Ils ont transmis de manière fiable les valeurs attendues.

Test setup, ©Studio Oostrum

Fluctuations de température et eau de mer : tests en conditions réelles

Après les tests de simulation, il était temps d'entamer l'étape suivante - les tests sur le terrain - en septembre 2020. Pour ce faire, Siemens Mobility a installé six prototypes de codeurs directement sur le barrage d'Oosterschelde. Sur trois des portes, les codeurs d'origine ont été remplacé au niveau des bords opposés de la porte par de nouveaux modèles. Des tests complets ont ensuite été effectués pendant la saison des tempêtes, c'est-à-dire jusqu'à la fin avril 2021.

Contrairement à l'environnement de simulation en intérieur, les codeurs du barrage sont soumis à de fortes fluctuations de température, à l'eau de mer et à d'autres influences environnementales. Les codeurs doivent être capables de résister à ces conditions extrêmes, explique Maarten Braadbaart de SICK : " Les codeurs spécialement développés résistent aux variation de températures du barrage d'Oosterschelde. Leur boîtier est fait dans un aluminium résistant à l'eau salée et ils offrent une grand immunité aux rayonnements électromagnétiques."

Van Stee is pleased with the productive collaboration between SICK and the Rijkswaterstaat engineers.

Attentes confirmées : pas de déviations

Le Rijkswaterstaat a ensuite mis en place un système de comparaison systématique des valeurs des nouveaux codeurs avec celles des codeurs existants. Les résultats intermédiaires obtenus jusqu'à présent confirment les attentes de SICK : aucune déviation n'a été observée au cours des premiers mois de fonctionnement du test. Et si des déviations devaient-elles néanmoins encore être détectées ?M. Van Stee : " Dans ce cas, nous examinerons, si possible, la situation sur place. Rijkswaterstaat pourra alors décider de remplacer les nouveaux codeurs concernés par l'ancien modèle. Nous examinerons alors dans sur notre banc d'essai si le nouveau codeur est défectueux. Si c'est le cas, il sera analysé plus en détail par SICK".

De nombreuses années de fonctionnement sans défaut

Si le test se termine par un résultat positif, Siemens Mobility commencera à remplacer tous les 372 codeurs SICK existants par 372 des nouveaux modèles. SICK s'est déjà préparé à relever les défis de ce calendrier serré. Siemens Mobility ne sera pas seulement responsable du remplacement des codeurs, mais aussi de leur maintenance pendant les vingt prochaines années. Les tâches de maintenance comprendront également des inspections régulières du stock des 25 codeurs de remplacement. Ces codeurs doivent être contrôlés par Siemens Mobility tous les cinq ans.

Une collaboration productive de toutes les parties concernées

M. Van Stee est satisfait de la collaboration productive entre SICK et les ingénieurs du Rijkswaterstaat : " J'aime travailler avec des clients qui sont au même niveau que nous sur le plan technique. Nous avons cherché ensemble des occasions de repousser les limites techniques. Rijkswaterstaat était ouvert aux modifications lorsqu'elles étaient fondées. Cette étroite collaboration a profité à toutes les parties concernées."

Un cœur pour Zeeland

La réussite du projet de barrage d'Oosterschelde tenait particulièrement à cœur à Piet van Stee, et pas seulement en raison de ses défis techniques. Étant lui-même originaire de la province de Zeeland, il entretient un lien étroit avec le chantier du Delta. "Notre famille aussi a été fortement touchée par les inondations catastrophiques de 1953. J'ai assisté de près à la construction du barrage d'Oosterschelde."

"Je suis fier d'avoir eu l'occasion de gérer ce projet, de l'appel d'offres à la mise en œuvre. Une fois les codeurs SICK installés, je confierai en toute confiance leur maintenance à notre service après-vente. Depuis plus de vingt ans, nos collaborateurs qualifiés et leurs connaissances approfondies assurent un entretien exceptionnel du barrage. Avec SICK, nous veillerons ainsi à ce que le barrage d'Oosterschelde continue de fonctionner de manière fiable en toutes circonstances ".