Compétences

• COMPÉTENCE 1 – Conduire un équipement de production dans une posture d'opérateur

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Pour cette compétence, j'ai choisi de présenter seulement quelques apprentissages critiques, ceux qui me semblent les plus représentatifs des connaissances et savoir-faire que j'ai acquis en conduite d'équipements.

• AC de la compétence 1

AC 1.1 – Identifier les composants d'un équipement

Dans cette AC, je dois être capable d’observer un équipement de procédé et d’en identifier les différents organes : pompes, vannes, capteurs, ventilateurs, résistances, réservoirs, colonnes, séparateurs… Il s’agit de repérer précisément chaque élément, de le nommer et de comprendre son rôle dans le fonctionnement global du procédé. Cet apprentissage me permet de me repérer dans une installation que je ne connais pas, de comprendre comment circule le fluide et où se situent les points critiques pour la sécurité et l’efficacité.

AC 1.2 – Démarrer, conduire et arrêter un équipement

Ici, il s’agit d’apprendre à appliquer un mode opératoire complet pour un équipement : savoir dans quel ordre mettre en marche les différents organes (ventilation, chauffage, pompes, alimentation, etc.), surveiller le procédé pendant son fonctionnement, ajuster les paramètres (pression, température, débit…), puis suivre une procédure d’arrêt qui protège à la fois le matériel et les opérateurs. Cela suppose de respecter des consignes, d’anticiper les risques (surchauffe, surpression, colmatage…) et de comprendre les conséquences de chaque action sur le procédé.

AC 1.3 – Réaliser des relevés de fonctionnement

Cette AC consiste à mesurer régulièrement et de manière fiable les grandeurs caractéristiques du procédé : débits, pressions, températures, compositions, indices de réfraction, etc. Je dois savoir à quel moment relever ces valeurs, comment les noter, et comment les organiser pour pouvoir ensuite les exploiter. L’objectif est de suivre l’évolution du procédé (démarrage, transitoire, régime permanent) et de disposer de données fiables pour l’analyse.

AC 1.4 – Détecter et interpréter des écarts

Il s'agit ici d'apprendre à reconnaître qu'un procédé ne se comporte pas comme prévu : valeur de pression ou de température anormale, condensation inattendue, instabilité des débits, etc. Je dois être capable de repérer ces écarts, de réfléchir à leurs causes possibles (limitation de l'installation, mauvais réglage, problème de capteur, etc.) et d'adapter ma conduite du procédé en conséquence, tout en restant dans un cadre sécurisé et validé par l'enseignant ou le responsable.

• Exemples – Compétence 1

Pilote d'atomisation (SAE 1.1)

Lors de la SAE 1.1, j’ai travaillé sur un pilote d’atomisation, un équipement permettant de sécher une solution liquide par pulvérisation et contact avec de l’air chaud. Avant toute utilisation, j’ai identifié tous ses composants : la pompe péristaltique chargée d’acheminer la solution jusqu’à la buse, la buse bi-fluide alimentée par l’air comprimé, le ventilateur, la résistance chauffante, la colonne de séchage, la verrerie interconnectée et le cyclone utilisé pour récupérer la poudre sèche. Cette étape m’a permis de comprendre la structure complète du procédé et la fonction de chacun de ses organes.

Dans cette même SAE, j’ai appris à suivre une procédure complète de démarrage, de conduite et d’arrêt du pilote d’atomisation. Pour le démarrage, nous avons établi et appliqué l’ordre suivant :

• Allumer le ventilateur seul pour établir un flux d’air dans l’installation.
• Régler la pression d’air comprimé alimentant la buse à environ 2 bar à l’aide du détendeur.
• Activer la résistance chauffante pour élever la température de l’air.
• Attendre que la température atteigne la consigne d’environ 110 °C dans la colonne de séchage.
• Vérifier que la buse n’était pas bouchée, car un colmatage peut être dangereux et empêcher la pulvérisation.
• Amorcer la pompe péristaltique, puisqu’elle était en aspiration et non en charge.
• Lancer finalement l’injection de la solution d’eau salée dans la buse pour démarrer l’atomisation.

Une fois le procédé en route, j’ai participé à la conduite de l’installation. Nous avons rapidement observé une condensation importante dans l’enceinte de séchage et dans le cyclone. Nous en avons déduit que les gouttelettes produites par la buse étaient probablement trop grosses pour sécher correctement. En équipe, nous avons décidé d’augmenter la pression d’air comprimé à la buse afin de produire des gouttelettes plus fines. Après cet ajustement, la condensation a nettement diminué et la récupération de sel sec dans le cyclone s’est améliorée.

Pour l’arrêt de l’équipement, nous devions respecter aussi une procédure particulière : couper d’abord la résistance chauffante, laisser tourner le ventilateur seul pour refroidir la résistance et l’installation jusqu’à une température proche de 20–25 °C, arrêter ensuite le ventilateur, enfin, vidanger le circuit et nettoyer la buse et les parties en contact avec le produit. Cette SAE m’a permis d’apprendre à démarrer, conduire et arrêter un équipement de procédé en respectant une logique de sécurité et d’efficacité.

Filtration tangentielle (SAE 2.1)

Lors de la SAE 2.1, j’ai travaillé sur un pilote de filtration tangentielle par ultrafiltration. L’un de mes rôles était de réaliser des relevés de fonctionnement réguliers pour suivre l’état du procédé. Toutes les cinq minutes, je mesurais le débit de perméat, le débit de rétentat et les pressions avant et après la membrane, grâce aux capteurs de pression installés sur le pilote. En parallèle, je prélevais des échantillons de perméat et de rétentat pour mesurer leur indice de réfraction à l’aide d’un réfractomètre, afin de suivre l’évolution de la concentration.

Ces mesures répétées nous permettaient de savoir à quel moment le procédé atteignait le régime permanent, c’est-à-dire lorsque trois mesures consécutives d’indice de réfraction étaient identiques pour chaque flux.

Nous devions aussi travailler avec une différence de pression théorique entre l’entrée et la sortie de la membrane. En pratique, même avec la vanne de rétentat complètement ouverte et la pompe réglée dans les conditions imposées, nous avons constaté que la pression transmembranaire restait supérieure à la valeur théorique souhaitée. Après vérification des mesures et discussion avec l’enseignant, nous avons conclu que la configuration du pilote ne permettait pas d’atteindre la valeur attendue. Nous avons donc adapté notre protocole, consigné cet écart et poursuivi le travail dans des conditions réalistes. Cette expérience m’a appris à repérer un écart, à en rechercher l’origine et à adapter mon travail aux limites d’une installation réelle.

• COMPÉTENCE 2 – Choisir des appareils et dimensionner des réseaux d'utilités

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Pour cette compétence, j'ai choisi quelques apprentissages critiques qui illustrent le mieux ma capacité à raisonner comme un futur technicien de bureau d'études : choix de pompes, instrumentation, schémas de procédés et travail en projet.

• AC de la compétence 2

AC 2.1 – Choisir une pompe adaptée

Cet apprentissage consiste à être capable de sélectionner une pompe en fonction des besoins du procédé : débit requis, hauteur manométrique totale (HMT), nature du fluide, conditions de fonctionnement. Je dois savoir utiliser les notions vues en mécanique des fluides : pertes de charge linéaires et singulières, courbes constructeur, rendement, NPSH requis et risque de cavitation. L’objectif est de faire un choix technique argumenté, réaliste, et cohérent avec le réseau étudié.

AC 2.2 – Choisir un capteur et exploiter son signal

Cette AC vise à me rendre capable de choisir le type de capteur adapté à une grandeur (pression, température, débit, niveau…) et à une plage de mesure donnée, puis à exploiter son signal. Cela implique de comprendre le principe des capteurs (piézorésistifs, PT100, rotamètres, etc.), de récupérer un signal analogique (4–20 mA ou tension), de construire ou utiliser une courbe d’étalonnage et de convertir ce signal en valeur physique fiable.

AC 2.4 – Lire et réaliser un schéma PI&D

Cet apprentissage consiste à savoir lire et produire un schéma de procédé et d’instrumentation (PI&D) conforme aux normes. Je dois reconnaître les symboles normalisés des équipements (pompes, échangeurs, colonnes, réservoirs), des vannes, des capteurs et des instruments (codes ISA), ainsi que la représentation des fluides utilitaires et procédés. Je dois aussi être capable de passer d’une installation réelle à un PI&D complet sur logiciel.

AC 2.5 – Organiser un travail technique

Ici, il s’agit de structurer un travail d’étude ou de dimensionnement : suivre un planning, respecter des deadlines, produire des livrables intermédiaires, utiliser des outils d’organisation (par exemple diagramme de Gantt, organigrammes de logique), et avancer de manière cohérente et méthodique sur plusieurs semaines.

AC 2.6 – Travailler au sein d’une équipe projet

Cet apprentissage concerne la collaboration en projet : communiquer avec les autres membres du groupe, répartir les tâches, coordonner les actions, gérer les contraintes de temps et de qualité, participer aux réunions de suivi, expliquer ses choix et accepter les retours. L'objectif est d'adopter une posture de travail proche de celle d'un bureau d'études ou d'une équipe technique en entreprise.

• Exemples – Compétence 2

Dimensionnement d'une pompe pour le réseau eau chaude (SAE 2.2)

En cours de mécanique des fluides, j’ai étudié les différents types de pompes et appris à lire des courbes constructeur : courbe débit–hauteur, courbe de rendement, courbe de NPSH requis. J’ai compris l’importance de la hauteur manométrique totale (HMT), des pertes de charge et du risque de cavitation.

Dans la SAE 2.2, ces notions ont été mises en pratique pour choisir une pompe adaptée au réseau d’eau chaude process de l’IUT. À partir du schéma et des éléments fournis, j’ai calculé les pertes de charge linéaires dans les tuyauteries et les pertes de charge singulières liées aux accessoires (coudes, vannes, etc.). Puis j’ai déterminé la HMT nécessaire au bon fonctionnement du réseau.

Ensuite, j’ai utilisé les courbes constructeur de plusieurs modèles de pompes pour repérer celles dont le point de fonctionnement (débit/HMT) correspondait à nos besoins et qui se situaient dans une zone de bon rendement. Ce travail m’a appris à faire un choix technique argumenté de pompe, comme le ferait un technicien en bureau d’études.

TP d’instrumentation – Capteurs et signaux

En TP d’instrumentation, j’ai étudié différents capteurs utilisés en génie chimique. J’ai manipulé des capteurs de pression (par exemple piézorésistifs ou capacitifs), des capteurs de température (PT100, thermocouples), des capteurs de débit (rotamètre, capteurs basés sur la loi de Faraday), ainsi que des capteurs de niveau (mesure par pression hydrostatique, flotteur…).

Pour chaque capteur, je recevais un signal analogique (par exemple 4–20 mA ou une tension). J’ai appris à tracer la relation entre ce signal électrique et la grandeur physique mesurée (pression, débit, température, niveau), en effectuant des mesures à différents points et en construisant une courbe d’étalonnage.

Ces TP m’ont permis de comprendre comment choisir un capteur adapté à une grandeur et à une plage de mesure donnée, et comment exploiter correctement son signal pour obtenir des valeurs fiables à utiliser ensuite dans la conduite ou l’automatisation d’un procédé.

Schémas PI&D – cours et TP sur pilote réel

En cours de schémas des procédés, j’ai appris à utiliser AutoCAD P&ID pour représenter des installations industrielles sous forme de schémas PI&D. Nous avons étudié les symboles normalisés (pompes, échangeurs, vannes, capteurs, instruments), les codes ISA pour l’instrumentation, ainsi que la manière de représenter les réseaux de fluides utilitaires (eau chaude, eau froide, air comprimé…) et les flux de procédé.

En TP, nous avons travaillé à partir d’un pilote réel présent à l’IUT. J’ai commencé par observer physiquement ce pilote : repérage des pompes, des vannes, des capteurs, des tuyauteries et des points de raccordement aux utilités. À partir de ces observations, j’ai réalisé le PI&D complet du pilote sur AutoCAD P&ID, en respectant les conventions vues en cours.

Cette activité m’a permis de faire le lien entre une installation réelle et sa représentation graphique normalisée, ce qui est indispensable pour communiquer avec les autres services (bureau d’études, maintenance, exploitation).

Organisation et travail en équipe (SAE 2.2)

Dans la SAE 2.2, l’objectif était de dimensionner un échangeur de chaleur et une pompe pour le réseau d’eau chaude process. L’enseignante jouait le rôle de responsable de bureau d’études et nous imposait un certain nombre de livrables à fournir à des dates précises.

Un diagramme de Gantt nous était fourni, avec les grandes étapes du projet déjà planifiées. Nous devions nous organiser pour respecter cet enchaînement, sans modifier la structure globale. En parallèle, nous avons élaboré des organigrammes de logique recensant toutes les grandeurs à mesurer ou calculer pour aboutir au dimensionnement de l’échangeur et de la pompe.

Tout au long du projet, nous avons dû communiquer, nous répartir les tâches, nous adapter aux contraintes de temps et rendre des livrables conformes aux attentes. Cette SAE m’a appris à organiser un travail technique dans le temps et à travailler en équipe projet de manière proche du milieu professionnel.

• COMPÉTENCE 3 – Analyser un produit par des méthodes simples

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Pour cette compétence, j'ai retenu plusieurs apprentissages critiques qui montrent comment j'ai appris à préparer un échantillon, mesurer des grandeurs physico-chimiques, doser, consigner et présenter des résultats.

• AC de la compétence 3

AC 3.1 – Prélever et préparer un échantillon

Cet apprentissage concerne la façon de préparer un échantillon avant une analyse : réaliser des dilutions, homogénéiser, filtrer si nécessaire, choisir la bonne verrerie, effectuer des pesées précises. La qualité de l’échantillon conditionne la qualité du résultat. Je dois donc être rigoureux et méthodique dès cette étape.

AC 3.2 – Mesurer une grandeur physico-chimique

Ici, il s’agit de savoir utiliser différents appareils de mesure (pycnomètre, viscosimètre, tensiomètre, densimètre…) pour déterminer des grandeurs comme la masse volumique, la viscosité, la tension superficielle. Je dois connaître le mode opératoire, les limites de chaque appareil, l’importance de l’étalonnage et des conditions expérimentales.

AC 3.3 – Réaliser un dosage

Cet AC consiste à mettre en œuvre différentes techniques de dosage (colorimétrique, pH-métrique, conductimétrique…) pour déterminer la concentration d’une espèce en solution. Je dois savoir préparer la burette et la solution, choisir la bonne méthode, repérer ou calculer le point d’équivalence et traiter correctement les résultats.

AC 3.4 – Consigner les résultats dans un cahier de laboratoire

Ici, il est question de traçabilité : noter de manière claire, structurée et complète toutes les données expérimentales dans un cahier de laboratoire. Cela inclut les conditions, les volumes, les masses, les mesures, les courbes, les dates et les numéros d’essai, sans interprétation.

AC 3.6 – Mettre en forme et rendre compte des résultats

Cet apprentissage consiste à présenter le travail expérimental sous forme de compte rendu : décrire les objectifs, les manipulations, les résultats bruts, proposer des analyses, calculer des incertitudes et conclure. Le but est de communiquer comme dans un rapport scientifique ou industriel.

• Exemples – Compétence 3

Préparation d'échantillons (TP et SAE)

En TP de caractérisation physico-chimique, j’ai effectué de nombreuses préparations d’échantillons : dilutions dans des fioles jaugées, homogénéisation par agitation, filtrations pour éliminer les particules, pesées sur balance analytique. Lors de la SAE 2.1, pour le suivi de la concentration en gomme arabique, je prélevais régulièrement des échantillons de perméat et de rétentat, en veillant à toujours utiliser la même méthode de prélèvement et de préparation avant la mesure de l’indice de réfraction.

Ces préparations m’ont montré que la fiabilité des analyses dépend en grande partie de cette étape.

Mesures physico-chimiques (TP de caractérisation)

En TP de caractérisation physico-chimique, j’ai appris à mesurer :

• Masse volumique : avec un pycnomètre (méthode gravimétrique), avec un densimètre électronique, avec un libromètre.
• Viscosité : avec un viscosimètre à chute de bille, avec un viscosimètre capillaire, avec un viscosimètre rotationnel.
• Tension superficielle : avec un tensiomètre (anneau de Du Noüy).

J’ai découvert les limites de chaque appareil, la nécessité d’un étalonnage correct, et l’importance de la précision des manipulations pour obtenir des résultats fiables.

Dosages en chimie des solutions

En chimie des solutions, j’ai réalisé plusieurs types de dosages : des dosages colorimétriques avec indicateur (comme le bleu de bromothymol), des dosages pH-métriques et des dosages conductimétriques.

La méthode était généralement la même : commencer par un premier dosage approximatif pour repérer la zone de l’équivalence, puis réaliser deux dosages de précision, en approchant l’équivalence rapidement puis en ajoutant le titrant goutte à goutte pour obtenir un volume équivalent le plus précis possible.

Pour les dosages pH-métriques et conductimétriques, je relevais les valeurs de pH ou de conductivité à chaque ajout de volume, je traçais la courbe correspondante, puis j’utilisais la méthode des tangentes pour déterminer le volume à l’équivalence.

Ces TP m’ont appris à manipuler avec précision et à choisir la méthode de dosage adaptée au système étudié.

Cahier de laboratoire (SAE 1.3)

Lors de la SAE 1.3, consacrée à la détermination de la concentration en acide tartrique dans un vin blanc, nous devions tenir un cahier de laboratoire. Après chaque séance, j’y inscrivais : la date, le numéro de l’essai, les conditions expérimentales (volume de vin, volume de solution titrante, température de la salle…), les tableaux de mesures, et les courbes obtenues lors des dosages pH-métriques ou conductimétriques.

Ce cahier ne contenait que des données brutes et des descriptions factuelles de ce qui avait été fait, sans interprétation. J’ai ainsi appris l’importance de la traçabilité des expériences.

Compte rendu d’ETP de chimie organique

Lors de l’ETP de chimie organique, après avoir réalisé plusieurs réactions, je devais rendre un compte rendu complet retraçant tout le travail réalisé. J’y ai présenté d’abord les objectifs de la séance, puis j’ai décrit les manipulations réalisées, en incluant des schémas de montages et des explications sur le rôle de chaque étape.

J’y ai consigné les résultats expérimentaux (masses, volumes, rendements), parfois sous forme de tableaux. J’ai ensuite proposé une analyse de ces résultats en les comparant aux attentes théoriques. Enfin, pour certains équipements (comme les pipettes jaugées), j’ai effectué des calculs d’incertitude afin d’estimer la précision de nos mesures.

Cette activité m’a appris à structurer un document scientifique complet, à la fois descriptif et analytique, et à communiquer de manière professionnelle sur un travail de laboratoire.

• COMPÉTENCE 4 — Réaliser et interpréter des essais et tests sur des équipements pilotes

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Pour cette compétence, j'ai choisi quelques apprentissages critiques parmi ceux du niveau 1, qui représentent le mieux ce que j'ai appris lors de mes travaux sur pilote en SAE et TP.

• AC de la compétence 4

AC 4.1 – Réaliser des tests et essais de mise au point de procédés

Cet apprentissage consiste à préparer et exécuter un essai expérimental sur un pilote réel. Il faut identifier les conditions opératoires, régler les paramètres (débit, pression, température…), suivre une procédure, surveiller le comportement de l’installation et adapter les réglages si nécessaire. L’étudiant doit aussi savoir reconnaître un comportement anormal (condensation, surpression, instabilité) et intervenir en respectant le protocole et la sécurité.

AC 4.2 – Relever les données et les consigner dans les cahiers de laboratoire et bases de données

Cet AC vise à enregistrer toutes les données obtenues durant l’essai : températures, pressions, débits, observations, indices de réfraction, etc. Ces données doivent être consignées avec rigueur dans un cahier de laboratoire ou sur un support numérique pour permettre l’analyse ultérieure et la traçabilité complète.

AC 4.3 – Analyser les résultats des tests et faire des propositions

Il s’agit de savoir exploiter les données obtenues, repérer les tendances, identifier des écarts, comprendre l’influence d’un paramètre sur un autre et proposer des actions correctives (ajuster la pression, modifier le débit, revoir une consigne). L’objectif est d’apprendre à raisonner comme un technicien procédés.

AC 4.4 – Préférer l’influence des paramètres de fonctionnement

Cet AC consiste à comprendre comment les paramètres opératoires (débit, pression, température, concentration…) influencent le résultat du procédé : rendement, efficacité du séchage, niveau de filtration, stabilité, pertes… L’étudiant doit être capable de prédire qualitativement ce qui va se passer si un paramètre change.

• COMPÉTENCE 5 — Réaliser des activités au sein d'un projet industriel

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Pour cette compétence, je présente uniquement quelques apprentissages critiques du niveau 1, qui reflètent réellement ce que j'ai appris en travaillant dans les différentes SAE.

• AC de la compétence 5

AC 5.1 – Identifier les différents acteurs d'un projet industriel

Il s'agit de comprendre le rôle de chacun dans un projet : maître d'ouvrage, bureau d'études, techniciens, opérateurs, enseignants-jury (dans les SAE). L'étudiant doit savoir à qui transmettre une information et qui valide quoi.

AC 5.2 – S'intégrer dans une équipe projet

Cet apprentissage concerne la collaboration : répartir les tâches, communiquer, synchroniser le travail, partager les documents, être autonome tout en restant cohérent avec le groupe.

AC 5.3 – Concevoir des dossiers techniques pour des équipements thermiques et énergétiques

Cet AC consiste à produire des documents techniques : schémas, tableaux, calculs de pertes de charge, dimensionnement, justifications techniques, rapports d'essai.

AC 5.4 – Participer au dimensionnement d'une unité industrielle

L'étudiant doit savoir effectuer des calculs liés à un dimensionnement : débit, HMT, pertes de charge, puissance, échange thermique, etc., à l'échelle d'un projet.

AC 5.5 – Concevoir des descriptifs et des procédures d'utilisation de nouvelles installations

Il s'agit de savoir rédiger une procédure : démarrage, arrêt, nettoyage, consignes de sécurité, réglages. Cette compétence s'appuie sur les procédures apprises en pilotage.