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Atteindre l'excellence opérationnelle
02/13/20
À quel moment d'un projet pétrolier et gazier faut-il commencer à penser à la maintenance des pipelines ? Bryan Voytilla de Celeros affirme qu'une bonne maintenance repose sur une conception de produit optimale et explique comment leur gamme de vannes, de pompes et de dispositifs de fermeture peut contribuer à l'excellence opérationnelle, de la spécification à la surveillance de l'état.
L'exploitation et la maintenance des pipelines présentent des défis uniques, notamment dans le secteur pétrolier et gazier. Les équipements critiques tels que les pompes et les vannes doivent être suffisamment robustes pour résister à des conditions environnementales variées, comme les atmosphères salines des plateformes d'exploration ou les climats terrestres allant du désert brûlant à la toundra glacée.
La nature corrosive et agressive des produits transportés complexifie encore davantage les aspects de la maintenance. Une conception robuste, le choix des matériaux et la qualité de fabrication sont essentiels pour garantir la fiabilité des pompes, vannes et dispositifs de fermeture dès leur mise en service, optimisant ainsi la productivité des canalisations et minimisant les temps d'arrêt.
Bien que les équipements critiques pour les applications de pipelines puissent coûter plus cher, le fait que leur conception et leur qualité supérieures leur permettent de résister aux défis opérationnels pendant de plus longues périodes signifie que le coût d'investissement est compensé par les économies réalisées sur la maintenance courante ou les pannes imprévues.
Bien que les principes de fonctionnement de base des vannes et des pompes demeurent inchangés, les concepteurs et les fabricants recherchent constamment des moyens de les rendre plus efficaces, plus flexibles, plus fiables et plus faciles à entretenir. En tant que fabricant multisectoriel, Celeros propose des solutions innovantes qui contribuent à améliorer l'efficacité opérationnelle et la maintenance à toutes les étapes de la production de pétrole, de gaz et de biocarburants : de l'exploration, l'extraction et le traitement au transport et au stockage.
Mieux conçu
La vanne M&J modèle M-303 illustre parfaitement comment une conception optimisée peut améliorer le fonctionnement et réduire la maintenance. Fabriquée et testée selon la norme API-6D, la M-303 est une vanne à guillotine à plaque avancée qui exploite la force naturelle de la pression de la conduite pour obtenir une étanchéité aval dynamique et optimale dans les applications à forte différence de pression. L'étanchéité à basse pression est assurée par des ressorts hélicoïdaux qui exercent une pression sur le siège et le plaquent contre la guillotine. Elle est disponible pour des diamètres de conduite de 2" à 84", classes 150 à 2500.
La facilité d'entretien et la polyvalence de la vanne M303 en font la référence du secteur. Sa tige en deux parties et son étrier commun simplifient le montage et les conversions, et permettent l'utilisation de matériaux différents dans les zones en contact avec le fluide, tandis que le filetage de la tige est réalisé en matériau standard. Associée au dispositif de retenue de garniture boulonné, la tige en deux parties permet un changement rapide de la commande et de la rallonge sur site, même sous pression. Pour les vannes à ailettes, un nouveau système d'ailettes a été développé afin de faciliter la peinture et le revêtement.
La fonction de certaines vannes est de prévenir les dommages aux installations critiques. Les soupapes de décharge de surpression sur les pipelines en sont un parfait exemple. Les surpressions peuvent être générées par tout phénomène provoquant une variation rapide de la vitesse du liquide dans une conduite et peuvent entraîner la séparation des brides, des fuites ou des dommages importants à la tuyauterie. Offrant des temps de réponse très rapides et un débit élevé, la vanne de contrôle de surpression DANFLO® est parfaitement adaptée aux applications de contrôle de surpression. De plus, ses coefficients de débit élevés permettent généralement de réduire le nombre et/ou la taille des vannes nécessaires pour répondre aux exigences des utilisateurs, ce qui diminue la maintenance. Enfin, la conception de la vanne DANFLO élimine les problèmes tels que les pertes d'azote à travers les éléments perméables, les défaillances de vannes dues à la fissuration des tubes causée par un flux de contaminants ou la déformation permanente des tubes empêchant le fonctionnement de la vanne.
Les spécifications des pompes peuvent être uniques à chaque application, ce qui peut engendrer une conception inutilement complexe et impacter la maintenance. Afin d'éviter toute complexité superflue, ClydeUnion Pumps privilégie une approche collaborative avec ses clients et fournisseurs pour garantir une solution technique optimale. Sa gamme CUP-BB5 en est un parfait exemple. Elle comprend des pompes multicellulaires à diffuseur à plan de joint radial, spécialement conçues pour répondre aux exigences du marché en matière de haute pression et de vitesse. Proposées en deux variantes principales, avec des roues alignées (CUP-BB5HPi) ou des roues dos à dos (CUP-BB5HPb), ces unités constituent des solutions sur mesure, entièrement conformes aux normes API 610 et API 682 en vigueur, ainsi qu'aux spécifications clients.
La conception rigide du rotor, basée sur l'obtention d'un rendement hydraulique maximal et durable, prolonge l'intervalle moyen entre les révisions et améliore la fiabilité de fonctionnement. Les marges de vitesse critique élevées et les faibles déformations statiques qui en résultent réduisent l'usure interne et augmentent la fiabilité. La conception simple de la pompe CUP-BB5HP facilite également sa maintenance : un remplacement complet du rotor peut être effectué en moins de huit heures. Ces machines, qui ont fait leurs preuves, sont largement utilisées dans les secteurs pétrolier et gazier, de l'exploration à la production, en passant par le transport et le raffinage.
Trouver une conclusion
Les applications des dispositifs de fermeture peuvent varier considérablement, car ces produits essentiels permettent un accès aisé aux pipelines lors de la maintenance d'équipements tels que les lanceurs de racleurs, les récepteurs, les filtres, les séparateurs et autres. Sans ces dispositifs, l'accès aux pipelines en toute sécurité nécessiterait un nombre considérable d'heures de travail et les coûts de maintenance pèseraient encore plus lourd sur les finances de l'entreprise.
Les pipelines présentent de plus en plus d'exigences spécifiques en matière de fermeture : parfois en raison de leur tracé géographique, parfois en raison de la nature des substances transportées. Cependant, le marché américain a toujours privilégié les produits standardisés, reconnus pour leur haute fonctionnalité et leur faible maintenance. La standardisation offre de nombreux avantages, notamment des délais de livraison plus courts, un stock réduit et des besoins de formation simplifiés. Celeros Flow Technology dispose désormais de fermetures standardisées en stock aux États-Unis, ce qui a permis de réduire de moitié les délais de livraison de sa technologie brevetée et mondialement reconnue de fermeture GD Bandlock 2 pour ses clients américains.
Problèmes d'accès
L'accès aux pipelines est notoirement difficile, et les équipements associés doivent donc être conçus en tenant compte de cette contrainte. Par exemple, l'espace restreint pour l'installation et l'accès limité pour la maintenance deviennent des facteurs de plus en plus importants à mesure que les opérateurs pétroliers et gaziers cherchent à optimiser leurs sites industriels.
En réponse, Celeros a lancé la pompe verticale CombiProLine OH3, qui permet un gain de place jusqu'à 70 % par rapport à la pompe horizontale OH2 équivalente. L'absence de platine de base simplifie l'installation de la CombiProLine, qui offre un avantage de poids considérable, la rendant particulièrement intéressante pour les installations sur plateforme. Appartenant à la gamme de pompes centrifuges haute performance Johnson Pump Combipro de Celeros, la OH3 est conçue et fabriquée pour offrir une longue durée de vie et une grande fiabilité, même dans les environnements les plus difficiles, et répond aux exigences des normes API 610 et ISO 13709.
Gestion des pipelines
L'identification et la surveillance rigoureuses des facteurs susceptibles d'affecter chaque réseau de pipelines sont essentielles au maintien d'un système hautement fiable. Cela concerne non seulement les équipements, mais aussi les personnes qui travaillent sur le réseau, vivent à proximité ou pourraient être impactées par une interruption. L'intégrité des pipelines est cruciale pour la sécurité de tous, car elle permet de minimiser les perturbations et les temps d'arrêt indésirables.
Tout système de gestion de pipelines doit assurer un contrôle continu (24h/24 et 7j/7) et une surveillance des performances en temps réel. Cela requiert non seulement un équipement de pointe, mais aussi un personnel hautement qualifié pour la maintenance du système.
La nature linéaire des pipelines implique souvent des interventions de maintenance à plusieurs endroits et à différents moments. Les autorités réglementaires définissent également des zones géographiques sensibles, appelées « zones à haut risque », en fonction de la population et de l'impact environnemental, qui nécessitent une surveillance plus fréquente. Ces facteurs, parmi d'autres, entraînent d'importantes fluctuations des besoins en gestion des pipelines et peuvent rendre difficile le maintien d'une équipe de maintenance interne dédiée.
Le recours à une ressource externe offre une bien plus grande flexibilité aux équipes et leur permet d'être déployées au moment et à l'endroit opportuns. Le groupe Après-vente de Celeros collabore avec ses clients pour planifier et mettre en œuvre des programmes de maintenance visant à prolonger la durée de vie des pipelines.
Nos clients types sont les principales sociétés de transport de gaz et d'hydrocarbures liquides par pipeline, propriétaires de canalisations de grand diamètre et à haute pression, réglementées par divers organismes gouvernementaux. Nos programmes de maintenance préventive incluent les inspections d'équipements exigées par les organismes de réglementation, le rinçage annuel des vannes d'arrêt et la lubrification des équipements. Les interventions planifiées par le client, suite à des évaluations des risques, comprennent les réparations, la maintenance ou la mise à niveau des équipements de protection contre les arrêts d'urgence, les ruptures de canalisations et les surpressions.
Outre les programmes proactifs d'intégrité des pipelines, les autorités réglementaires exigent de plus en plus des exploitants qu'ils installent des technologies améliorées pour prévenir les ruptures de canalisations, les surpressions et autres défaillances potentielles. Par conséquent, les exploitants de pipelines s'appuient de plus en plus sur l'instrumentation numérique et l'automatisation pour surveiller l'état des canalisations et anticiper les besoins de maintenance avant qu'ils ne causent des problèmes.
Cependant, dans les zones particulièrement isolées, ce niveau d'automatisation n'est pas toujours possible. Dans ce cas, Celeros peut fournir des systèmes pneumatiques pour la protection et la gestion des réseaux de canalisations, permettant d'obtenir des résultats similaires aux systèmes automatisés. En l'absence de raccordement au réseau électrique, ces systèmes peuvent se connecter à des équipements de communication par satellite alimentés par l'énergie éolienne ou solaire afin de transmettre leur état et de permettre au propriétaire de modifier à distance les paramètres de fonctionnement.
Conclusion
La maintenance des pipelines ne commence pas seulement une fois le projet opérationnel. Choisir dès le départ des équipements critiques de haute qualité et aux spécifications élevées, tels que les vannes, les pompes et les obturateurs, permet de réaliser des gains importants, car cela améliore la fiabilité et réduit les besoins de maintenance. De plus, les fabricants spécialisés intègrent des fonctionnalités spécifiques répondant aux besoins de maintenance du secteur des oléoducs et gazoducs, notamment des vannes et des obturateurs comportant moins de pièces.
Avec l'installation de nouvelles infrastructures de pipelines et l'allongement de la durée de vie des infrastructures existantes, le marché des services de pipelines doit se développer pour répondre à la demande. La surveillance de l'état des pipelines et la maintenance préventive sont plus que jamais nécessaires, et l'automatisation actuelle ne peut y répondre entièrement. Malgré le rôle essentiel des nouvelles technologies, les méthodes non numériques de gestion des pipelines resteront indispensables. Les inspections physiques sur site demeurent nécessaires, notamment parce qu'elles sont exigées par certaines autorités réglementaires qui imposent l'inspection visuelle de la plupart des vannes.
Une expertise pointue en matière de services après-vente demeure essentielle pour trouver de nouvelles solutions aux besoins changeants des exploitants de pipelines. Le groupe Celeros est idéalement positionné pour développer et fournir les innovations produits et les services après-vente dont le secteur des oléoducs et gazoducs a besoin.
Images et légendes
La gamme de pompes multicellulaires à diffuseur à division radiale CUP-BB5 de ClydeUnion Pumps offre des solutions sur mesure, conçues à la demande pour répondre aux spécifications du client.
La pompe verticale CombiProLine OH3 offre un gain d'espace jusqu'à 70 % par rapport à la pompe horizontale OH2 équivalente.
