Des fouilles d’intégrité du bon dimensionnement avec validation sur le bureau et sur le terrain

« Il n’y a aucune chance que ce segment de pipeline nécessite 60 fouilles », nous avons pensé en examinant le rapport final d’un fournisseur d’outils ILI. Notre équipe chez Acuren avait travaillé sur cette ligne au fil de plusieurs cycles d’intégrité et la connaissait très bien. Nous avions une assez bonne idée de ce à quoi nous attendre d’un outil de détection ultrasonique des fissures (UTCD) sur ce pipeline, mais ce n’était pas celui-là.

Plutôt que de tirer des conclusions hâtives, nous avons demandé plus d’informations au fournisseur d’outils et croisé les rapports de différents fournisseurs sur les cycles précédents. En compilant ces données, nous avons pu éliminer la moitié des caractéristiques comme défauts de fabrication non nuisibles. Il ne restait plus que 30 fonctionnalités, mais cela restait bien plus élevé que prévu sur cette ligne selon les précédentes missions UTCD.

Une fois que le fournisseur nous a envoyé des profils détaillés de fonctionnalités, nous avons pu évaluer la puissance restante ainsi que les cycles de défaillance avec plus de réalisme. En éliminant le conservatisme inutile, nous avons constaté que la plupart des 30 caractéristiques n’étaient en fait pas nuisibles, ne laissant que deux caractéristiques nécessitant une inspection. Ainsi, en menant des recherches détaillées et en résistant à l’envie de paniquer, nous avons pu éliminer le temps et le coût de 58 excavations inutiles sur le pipeline.

 

Les fouilles d’intégrité ont une variation de coût très élevée en raison des différences de diamètre, d’emplacement, de type de sol et de période de l’année où l’excavation a lieu. Dans le bas de gamme, nous avons géré des fouilles qui ont coûté à l’opérateur aussi peu que 25 000 $. Dans le haut de gamme, les fouilles peuvent impliquer non seulement l’inspection et la réparation d’un élément ou même le remplacement d’une portion de pipeline.  Pour ces fouilles plus complexes, ce prix peut augmenter de plus de 500%. Considérant qu’une fouille « moyenne » pour cette ligne pourrait se situer autour de 120 000 $, en examinant de plus près les données des fournisseurs d’outils, nous avons permis de transformer 60 fouilles, avec un coût potentiel de 7 millions de dollars, en quelque chose d’environ 240 000 $.

Bien sûr, nous n’obtenons pas toujours des économies aussi importantes pour nos clients.

Mais il nous surprend quand même d’entendre que certains exploitants de pipelines prennent simplement le rapport du fournisseur ILI, le remettent à leur entrepreneur en fouilles et disent : « Faites-le! Envoie-nous les rapports et tiens-nous au courant quand les réparations seront terminées. »

Ne réparez pas ce qui « n’est pas » cassé

Les programmes traditionnels « pig-and-dig » sont essentiels à la protection de notre infrastructure énergétique critique. Lorsqu’ils sont bien mis en œuvre, ces programmes permettent aux opérateurs de détecter et de traiter les menaces aux pipelines avant que ces menaces ne causent des problèmes.

Pour les pipelines couverts par les règlements de la PHMSA, le code fédéral exige l’inspection et — si nécessaire — la réparation des caractéristiques ILI répondant à divers critères. De nombreux exploitants ont des normes ou des meilleures pratiques supplémentaires qui vont au-delà des règlements pour maintenir le produit en pipeline de manière proactive. Le public et l’environnement sont aujourd’hui plus en sécurité grâce à cela.

Cependant, creuser toutes les caractéristiques trouvées par un outil d’inspection entraînerait de nombreuses fouilles inutiles, ce qui entraînerait des coûts et des risques supplémentaires pour les opérations du pipeline.

Voici quelques-uns des inconvénients de creuser des fonctionnalités inutiles :

• Coût financier – Pour la plupart de nos clients, 100 000 $ à 150 000 $ par fouille est un montant raisonnable. Les éléments nécessitant une inspection dans les zones humides ou les zones d’accès difficile (comme sous les rails ou les autoroutes) peuvent devenir des projets de plusieurs millions de dollars.
• Coût d’opportunité – Les fouilles d’intégrité ne sont pas les seules activités de maintenance sur un pipeline. Chaque année, la gestion des pipelines doit déterminer comment allouer les ressources aux activités d’entretien requises et discrétionnaires. Creuser des éléments inutiles pour l’inspection peut détourner des ressources d’autres projets d’entretien qui seraient plus bénéfiques pour l’intégrité du pipeline.
• Risques de construction – Tout comme aucune chirurgie n’est « de routine » si elle vous arrive, aucune excavation d’intégrité n’est « routinière » pour les pipelines. Bien que certaines fouilles soient sans doute simples, chaque fois que le pipeline est creusé, il y a un certain risque inhérent impliqué. La plupart des entrepreneurs sont extrêmement professionnels et compétents dans leur travail, mais il n’y a jamais aucune chance que quelque chose tourne mal. Des collisions accidentelles sur la conduite ou les services publics adjacents, les déplacements de la conduite causés par des troubles du sol causant des dommages au revêtement, ou des dommages humains survenant en dehors des heures de travail, que ce soit accidentellement ou intentionnellement, sont tous possibles (bien que peu probables) lorsqu’une conduite est exposée.
• Relations avec les voisins – De nombreux pipelines initialement posés dans des champs agricoles se trouvent maintenant au centre de l’étalement urbain. Bien que les exploitants de pipelines aient tous les droits légaux (généralement par servitude) d’entretenir leur pipeline, cela peut causer des maux de tête aux propriétaires fonciers, qui sont compréhensiblement frustrés de ne pas pouvoir utiliser leur cour, leur piscine ou le terrain de jeux extérieur de leur enfant en toute tranquillité pendant un certain temps.
• Coûts d’arrêt – Parfois, les plans de réparation incluent des éléments qui ne peuvent pas être excavés et inspectés dans le délai requis. Cela peut être dû à de nombreux facteurs tels que l’obtention de permis environnemental et routier, la coordination avec les chemins de fer ou d’autres services publics tiers, ou encore à des caractéristiques impossibles d’accès qui nécessitent un remplacement de tuyau par forage directionnel horizontal. Dans de tels cas, un exploitant peut être tenu de réduire la pression ou même d’arrêter le pipeline jusqu’à ce que la caractéristique soit correctement réglée par inspection, réparation et/ou remplacement.
• Coûts indirects – Si un exploitant effectue des réparations sur le pipeline qui ne sont pas réellement nécessaires, cela pourrait entraîner un risque accru à l’avenir et/ou un impact environnemental inutile. De nombreuses réparations peuvent être effectuées alors que la ligne est encore en service, mais ces techniques comportent leurs propres risques potentiels. Bien que les personnes qui installent des manchons de réparation soient hautement qualifiées, une déviation par rapport à la méthode de réparation pourrait entraîner de la corrosion ou d’autres problèmes par la suite. Et pour les conduites de gaz, une réparation peut nécessiter une découpe où le gaz est évacué dans l’atmosphère dans le cadre du processus.

Avec des fouilles supplémentaires comportant autant d’inconvénients potentiels, vous comprenez pourquoi l’équipe dévouée d’Acuren s’efforce d’aider nos clients à « bien dimensionner » leur programme de « pig-and-dig » en recommandant l’excavation et l’inspection seulement après avoir rigoureusement évalué les données des outils et éliminé les fouilles inutiles.

Seulement les fouilles nécessaires (et les réparations)!

Un programme d’intégrité réussi identifie et répare les points problématiques potentiels sur le pipeline, mais laisse la conduite intacte là où il n’y a pas de caractéristiques nuisibles. Chez Acuren, nous avons mis en place des processus pour aider les opérateurs à faire exactement cela.

Les outils d’inspection en ligne sont des exemples remarquables de réalisations modernes en ingénierie. C’est incroyable que ces outils puissent « voir » un défaut sub-centimètre dans la paroi du tuyau tout en roulant à 3+ miles à l’heure de produit sur des kilomètres et des kilomètres de tuyau. Les données des outils sont traitées par le fournisseur à la fois à l’aide d’algorithmes et d’un personnel qualifié formé à l’évaluation des signaux bruts enregistrés lors de l’inspection. Ce sont des processus incroyables, mais malheureusement, ni les outils ni les humains impliqués dans le traitement des données ne sont infaillibles.

 

Évaluer les données des fournisseurs et les fonctionnalités potentielles d’inspection est une pièce à double face. D’un côté, il y a une revue de bureau gérée par l’équipe d’ingénierie de l’intégrité. Considérez la critique de bureau comme une critique « froide » pour les outils et l’analyse des données. L’autre face de la médaille nécessite un retour d’information des équipes sur le terrain et une interaction entre l’inspection sur le terrain et l’ingénieur en intégrité.

Une fois le pipeline exposé, les techniciens formés à l’évaluation non destructive (EMI) utilisent diverses méthodes, selon la caractéristique indiquée, pour localiser et mesurer la caractéristique indiquée par l’outil. Les techniciens de terrain peuvent prendre le temps nécessaire pour évaluer une caractéristique avec plusieurs méthodes et sous différents angles, ce qui est un luxe que les outils en ligne circulant avec le flux de tuyaux n’ont pas. Ces données de terrain fournissent à nos ingénieurs en intégrité le reste de l’histoire nécessaire pour décider si les caractéristiques identifiées nécessitent ou non une inspection.

Voici comment nous utilisons ce processus d’examen bilatéral pour adapter les programmes de fouille afin de se concentrer uniquement sur les fouilles nécessaires.

Le côté bureau : Validation sur le bureau

Lorsque nous recevons un rapport de fournisseur, la première chose que font nos ingénieurs en intégrité est de passer par une vérification d’assurance qualité pour comparer le résultat de l’outil par rapport à la réalité. Nous alignons les données avec les listes d’inspections en ligne antérieures, nous assurons que les hypothèses de propriétés des tuyaux du fournisseur (SMYS, épaisseur du mur, type de joint, etc.) sont cohérentes, et vérifions les coordonnées GPS de l’outil de cartographie par rapport aux emplacements connus identifiés à l’aide des coordonnées d’arpentage sur le terrain.

 

Les données des outils ne sont utiles que si elles peuvent être liées à des emplacements réels sur le terrain. Bien que les fournisseurs d’outils gèrent bien les données, ces rapports peuvent comporter des centaines de milliers de lignes de données et, par conséquent, il y a toujours un risque qu’une erreur humaine dissocie les colonnes. Parfois, nous avons trouvé des sections du pipeline incorrectes ou manquantes, et à une occasion, les coordonnées du passage montraient des anomalies au milieu du lac Michigan.

Après avoir complété la confirmation initiale des données, nous suivons une série d’étapes pour nous assurer que les caractéristiques figurant sur le plan de réparation sont réellement requises. Voici quelques exemples où cette diligence accrue a entraîné le retrait (ou l’addition) de sites de fouille du plan final :

• Réparations déjà terminées – Parfois, les outils peuvent « voir » les réparations précédentes sur une conduite (surtout les manchons d’acier), mais cela dépend à la fois du type d’outil et du type de réparation. Il n’y a rien de plus frustrant pour une équipe de fouille que de creuser une structure déjà inspectée et réparée. Certains exploitants peuvent facilement croiser des réparations antérieures avec de nouveaux plans de réparation. Mais pour d’autres, ça demande un peu plus de recherches. Cependant, l’effort supplémentaire dépensé à l’avant pour retirer les fouilles déjà réparées constitue une économie directe de coûts.
• Validation d’outil sans excavation – Souvent, les mesures de caractéristiques issues d’inspections et de réparations précédentes peuvent être utilisées lors de lancements d’outils ultérieurs pour valider la performance d’un outil ILI pour certains types de caractéristiques. Cela réduit non seulement le nombre de fouilles nécessaires, mais permet aussi un retour plus rapide au fournisseur d’outils si des ajustements sont nécessaires dans l’algorithme de traitement de l’outil.
• Hypothèses d’entrée incorrectes – Des évaluations précises de la résistance restante et des caractéristiques dépendantes du temps nécessitent des entrées précises telles que l’épaisseur de la paroi des tuyaux, la résistance minimale d’élasticité spécifiée (SMYS) et les valeurs de ténacité à la rupture. Comme le dit le proverbe, « garbage in, garbage out » et si les hypothèses d’entrée sont absurdes, les résultats le seront aussi. S’il y a une erreur dans les données du rapport, une caractéristique pourrait être mal incluse ou exclue d’un plan de fouille. Ces erreurs peuvent résulter d’une erreur commise par l’opérateur, l’outil ou l’analyste des données. Cette étape garantit non seulement que les bons creusements sont ajoutés au plan, mais aussi que le terrain dispose de données exactes sur les tuyaux, ce qui leur permet de vérifier qu’ils inspectent le bon raccord.
• Calcul trop conservateur de la pression de rupture – Il existe plusieurs méthodes différentes pour calculer quelles caractéristiques nécessitent une inspection et une réparation, toutes acceptables selon le code. Il y a aussi plus d’une façon de « dimensionner » une caractéristique avant que cette dimension ne soit effectuée par tous les calculs nécessaires. Choisir la bonne méthode de calcul ainsi que la méthode de dimensionnement des caractéristiques nécessite un ingénieur expérimenté. Les rapports des fournisseurs indiquent parfois des pressions de rupture estimées en dessous de la pression de fonctionnement normale, ce qui signifie que la caractéristique associée aurait déjà dû tomber en panne pendant que la conduite était en service. Cela peut signifier que les hypothèses d’entrée sont erronées, ou que le modèle de rupture est trop conservateur. Pour certaines fonctionnalités, nous demandons des informations plus détaillées au fournisseur d’outils afin de faire une évaluation plus précise. Les détails de notre évaluation de caractéristiques spécifiques dépassent le cadre de cet article, mais il y a eu de nombreuses occasions où l’élimination du surconservatisme inutile a permis à nos clients d’économiser du temps et des efforts.
• Comparaison d’exécution/outil – Tous les outils ne voient pas les mêmes données ni le même niveau de détail. Comme expliqué dans l’article d’ouverture de cet article, certains outils ne peuvent pas distinguer entre des caractéristiques nuisibles semblables à des fissures et des défauts de fabrication comme une géométrie irrégulière des joints. Comme déjà décrit, les informations obtenues en comparant exécution/outil peuvent entraîner l’élimination supplémentaire des fouilles inutiles.
• Coordination multidisciplinaire des données – Les données issues des outils ILI ne représentent qu’une partie du tableau. Des relevés à intervalles rapprochés et des informations provenant d’autres programmes d’intégrité comme Depth of Cover doivent tous être superposés pour obtenir une image fidèle de l’état actuel d’un pipeline. Notre équipe prend le temps de recueillir les commentaires d’autres groupes au sein de l’équipe d’intégrité de l’opérateur et de coordonner les efforts afin de maximiser l’impact du programme de fouilles. Cette étape peut entraîner plus de fouilles plutôt que moins, mais elle vaut l’effort (et est attendu par les régulateurs) pour assurer la sécurité des pipelines.
• Le contrôle digestif – Quand quelque chose semble simplement étrange, cela peut signifier qu’il y a une erreur que vous n’avez jamais vue auparavant dans les données. Récemment, un rapport d’outil que nous avons reçu montrait des pressions de rupture très faibles et qui n’avaient pas de sens selon l’historique du pipeline. Après de nombreux échanges avec le fournisseur, nous avons reçu un rapport corrigé avec plusieurs fouilles et des pressions de rupture calculées conforme aux attentes concernant l’histoire de la ligne. Bien que nous ne sachions pas quelles mesures correctives le fournisseur a prises, nous savons que notre vérification instinctive a empêché des fouilles inutiles pour la validation de l’outil. Faire appel à un consultant ayant une grande expérience dans la relecture des rapports ILI augmente la probabilité que des erreurs soient détectées et corrigées.

Le côté terrain : Appels de validation et de réparation d’outils

Une fois qu’un ensemble de fouilles est transmis sur le terrain, la communication devient essentielle. Une communication et une coordination accrues entre les inspecteurs dans le fossé et les ingénieurs en intégrité peuvent entraîner une plus grande efficacité tant au niveau du plan de réparation qu’au niveau du creusement individuel.

Gains d’efficacité des plans de réparation grâce à la validation des outils

L’an dernier, un de nos clients a utilisé exactement la même technologie d’outils dans deux pipelines différents. Dans l’une des lignes, presque toutes les caractéristiques examinées dans le fossé étaient parfaitement alignées avec les indications de l’outil. Dans l’autre cas, les fournisseurs rapportent des profondeurs et des groupes d’interaction largement surappelés. Comme expliqué plus loin dans l’article des « 4 millions de dollars » ci-dessous, des commentaires opportuns aux ingénieurs en intégrité ont empêché la suppression d’un grand nombre de fouilles du plan. Les graphiques Unity et la comparaison détaillée entre les données de terrain et d’outils sont les plus efficaces si cela se produit plus tôt que prévu. Savoir qu’un ensemble de fouilles n’était pas nécessaire après coup n’est pas très utile, mais voir une tendance à surappeler des fonctionnalités en temps réel peut permettre de retirer d’autres emplacements du plan avant de faire l’effort inutile.

Coopération entre technicien et ingénieur

Effectuer une réparation prend du temps et, comme mentionné précédemment, peut comporter un certain risque. J’ai déjà entendu un expert renommé en soudure de pipelines dire : « La soudure la plus sécuritaire sur la conduite est celle que tu ne fabriques pas. » Cela ne veut pas dire que les réparations de pipelines sont mauvaises, mais qu’elles ne devraient pas être faites inutilement.

Nous préférons que les techniciens dans le fossé discutent directement de ce qu’ils voient avec nos ingénieurs en temps réel. Bien qu’il puisse prendre un peu plus de temps pour déterminer si une réparation est nécessaire, la discussion et l’analyse supplémentaires portent leurs fruits.

 

Comment le retour sur le terrain a permis d’économiser 4 millions de dollars

Acuren a reçu un rapport d’ILI pour un de nos clients qui semblait tout simplement « étrange ».

Le pipeline était plus ancien et était en grande partie exposé, donc on savait qu’il y avait beaucoup de « rugosité de surface ». Cependant, notre ingénieur principal principal, Dan Cooper, avait compilé des plans de réparation sur la même ligne sur plusieurs cycles et avait une assez bonne idée de ce à quoi s’attendre. Donc, lorsque le rapport final a présenté un nombre important de caractéristiques de corrosion de 180 jours, nous étions à la fois inquiets et très curieux.

Quelque chose s’est-il produit pour accélérer significativement la corrosion?

Est-ce que les essais précédents d’outils sous-déclaraient la perte de métaux?

La rugosité généralisée de la surface de cette ancienne gamme a-t-elle causé une surdéclaration des caractéristiques de corrosion?

Qu’est-ce qu’on est censés faire maintenant?

Nous avons décidé d’utiliser des balayages laser du pipeline à partir de certains endroits « faciles d’accès » pour comparer les données trouvées sur le terrain avec celles de l’outil.

L’analyse de Steve Cooper d’Acren sur plus de 100 indications de ILI par rapport aux données de terrain a révélé que, bien que la moyenne globale ait montré une bonne corrélation, une ILI plus profonde indiquait que les fosses avaient une faible unité avec les données de terrain. Finalement, le fournisseur d’outils a approuvé l’analyse de HT et a reclassé le rapport.

Le renivellement a retiré plus de 4 millions de dollars de fouilles du plan de réparation. Pas mal pour un investissement de ~40 000 $ en temps et efforts!

Avoir des connaissances de base et la capacité de reconnaître quand quelque chose ne va pas peut faire économiser beaucoup de temps et d’argent. Une équipe d’intégrité expérimentée comme Acuren peut vous aider à maximiser l’effort lors de vos travaux d’outils et de vos plans de réparation, économisant à la fois du temps et de l’argent.