Dans une usine de chlore-alcali ou de chlorate de sodium, un court-circuit est un incident majeur qui provoque de graves dégâts conduisant inévitablement à l’arrêt de l’électrolyseur. Lorsqu’on les interroge sur les implications financières de la réparation d’un court-circuit, la plupart des professionnels des usines soulignent immédiatement les coûts de remplacement des composants cellulaires endommagés. Cependant, ces coûts de réparation directs ne représentent que la pointe de l’iceberg, car les coûts de réparation des courts-circuits les plus importants sont cachés, juste sous la surface de l’eau. Dans ce blog, nous explorerons les coûts totaux de réparation d’un court-circuit.
Un court-circuit peut avoir des conséquences majeures en matière de sécurité : tuyaux et membranes fondus, dégagements de chlore et incendies d’hydrogène (généralement sans enflammer le mélange de chlore et d’hydrogène). Généralement, 3 à 5 cellules seront endommagées, selon l’endroit où le court-circuit s’est produit (anolyte ou buse de catholyte, système d’étanchéité ou cuve). Les coûts de remplacement des équipements varient généralement entre 30 000 et 60 000 dollars américains.
Quelles sont ces dépenses cachées de court-circuit, ces coûts sous-marins pour réutiliser l’analogie de l’iceberg ? Ils résultent principalement de la perte de production lors de l’arrêt imprévu nécessaire pour réparer les dommages causés par le court-circuit. Le manque à gagner encouru dépend de nombreux facteurs parmi lesquels : le prix du chlore et de la soude caustique, les coûts variables de production, le volume de production journalier de l’usine, etc. Pour notre estimation, nous avons considéré une usine de taille moyenne avec 4 électrolyseurs qui produit environ 140 kt. de NaOH par an, combiné à un arrêt imprévu pour réparer un électrolyseur endommagé qui dure entre 1,5 et 2 jours. Les bénéfices réduits résultant de cette perte de production s’élèvent à environ 60 000 à 80 000 $ !
| Taille de l’usine (kton NAOH/an) | Durée d'arrêt imprévue (jours) | Coûts moyens des équipements cassés (USD) | Bénéfices moyens réduits dus à la perte de production (USD) | Coûts totaux (USD) |
|---|---|---|---|---|
| 140 | 1-2 | $45,000 | $70,000 | $115,000 |
| 400 | 10+ | $45,000 | $500,000 | $545,000 |
Pour mettre les choses en perspective, considérons le pire des cas : une grande usine avec 10 électrolyseurs totalisant 2 000 cellules qui produit 400 ktonnes de NaOH par an. Suite à l’incident de court-circuit, si le gouvernement exige une analyse des causes profondes pour évaluer la sécurité de l’usine, l’électrolyseur défectueux peut être arrêté pendant près de 10 jours. Les coûts deviennent alors faramineux : les dépenses de remplacement des équipements restent comprises entre 30 000 et 60 000 USD pour les 3 à 5 cellules endommagées, mais les bénéfices réduits dus aux 10 jours de perte de production s’élèvent à environ 500 000 $ !
En résumé, les pertes totales dues aux courts-circuits comprennent les dépenses directes liées au remplacement des équipements cassés et les « coûts cachés » sous la forme de bénéfices réduits dus à la perte de production. En fonction de la cause spécifique (buse d’anolyte, cuvette, etc.), ces coûts varient d’un montant estimé de 90 000 $ US à 140 000 $ US pour une usine de taille moyenne produisant 140 000 tonnes/an. En d’autres termes, les coûts cachés dus à un court-circuit représentent 55 à 70 % de l’impact total d’un court-circuit.
Il convient de mentionner que les petites usines produisant moins de 140 ktonnes/an subiraient moins de pertes, et inversement pour les grandes usines.
Étant donné que les courts-circuits entraînent une variation très rapide de la tension des cellules individuelles LO, ces événements ne peuvent être évités qu’avec un système de sécurité comme EMOS® capable de détecter une telle variation en quelques millisecondes, déclenchant un arrêt immédiat de l’électrolyseur et évitant ainsi tout dommage. Pour en savoir plus sur le système de sécurité EMOS®, visitez https://r2.ca/solutions/securite/systeme-de-securite-emos-sil2/
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