Points clés
- La surtension du pipeline est causée par des changements soudains de vitesse du fluide dans les pipelines
- La surtension peut avoir des conséquences, y compris des risques pour la santé et la sécurité des employés et du grand public, pour l’environnement, l’intégrité de votre pipeline, et entraîner une perte financière importante
- Prévenir les surtensions inclut la compréhension du flux du produit avant (fournisseur) et après (livraison) dans votre gamme
- Les exploitants de pipelines doivent être capables d’expliquer les étapes de gestion des surtensions en termes d’implications commerciales, telles que la sécurité de l’exploitation et la maximisation du débit
- Les firmes d’ingénierie tierces peuvent offrir un accès à des logiciels avancés et une expertise pour modéliser les pics dans votre gamme
La surtension est un problème potentiel dans l’exploitation de pipelines liquides. C’est relativement rare dans une ligne qui fonctionne normalement, mais comme nous le verrons, il peut y avoir de graves conséquences quand cela arrive. Heureusement, il existe des mesures que les exploitants de pipelines peuvent prendre pour prévenir les surtensions, réduire l’ampleur des surtensions et minimiser les risques et dommages liés aux surtensions.
Cet article examine cinq façons clés de protéger votre pipeline contre les surtensions.
Nous nous concentrerons sur les pipelines qui transportent de vrais liquides, comme l’essence ou le diesel, car ils comportent le plus grand risque de surtension. Cependant, il est important de comprendre que même si vous exploitez un pipeline à faible risque de surtension, comme un oiseau transportant de l’éthylène, les paramètres de conception de votre pipeline doivent être suffisants pour contrer le potentiel de surtension.
Alors que l’offre et la demande de produits évoluent constamment, les exploitants de pipelines doivent comprendre le risque de surtension de leur pipeline à différents niveaux d’exploitation, afin de gérer de manière proactive les surtensions et de limiter les mesures réactionnaires. Être proactif peut permettre au personnel des opérations et de la gestion de prendre des décisions bien justifiées lors de la réalisation de changements susceptibles d’affecter le débit.
Qu’est-ce que la surtension et qu’est-ce qui la cause?
La surtension est causée par des changements soudains de vitesse du fluide dans un pipeline qui créent des ondes de pression qui reviennent à travers le tuyau. Pour se produire, une surtension nécessite une source de pression et un événement déclencheur, comme une ou plusieurs pompes et la fermeture involontaire d’une vanne.
Notre expérience de travail avec des clients passés et présents en ce qui concerne les surtensions consiste principalement à les expliquer, les guider et les accompagner à travers des scénarios de surtensions transitoires. Consacrer ce temps est crucial et nous permet de découvrir des solutions uniques à mettre en œuvre selon leur situation particulière.
Conséquences de la surtension du pipeline
La surtension peut parfois faire dépasser la MOP dans le pipeline. Il est important de se rappeler qu’il est permis d’atteindre jusqu’à 110% de la MOP, cependant, il est recommandé que les opérateurs fassent tout leur possible pour réduire la surtension sous 100%.
Le résultat peut être la séparation des brides, des ruptures de soudure lorsque les soudures sont insuffisantes, des déformations et ruptures dans les conduites et les composants, ainsi que des fuites aux joints et aux joints. Il peut y avoir des dommages aux pompes, vannes et autres raccords.
Les surtensions doivent être signalées aux autorités de réglementation lorsque les pressions maximales dépassent 110% de MOP – et trop de surtensions attireront la surveillance des régulateurs.
En bref, les surtensions peuvent mettre en danger la vie et la sécurité des employés, avoir un impact sur la communauté, endommager l’environnement, être coûteux à réparer et mettre temporairement la ligne hors service.
Pourquoi vous avez besoin des cinq façons de gérer les surtensions de pipelines
En tant que spécialistes des pipelines, voici cinq façons que nous avons trouvées efficaces pour gérer la hausse des pipelines.
1. Comprendre d’où vient votre produit
Le fournisseur du produit qui entre dans votre pipeline peut faire partie de votre entreprise ou être un tiers. Dans tous les cas, ils penseront à leurs propres priorités pour l’expédition, pas à l’exploitation de votre pipeline. Tu dois te protéger toi-même et ta lignée.
Une façon de vous protéger, vous et votre ligne, est de vous familiariser avec le fonctionnement des tiers et leur configuration pompe/réservoir. Vous devez aussi connaître les caractéristiques du fluide transporté, y compris la densité spécifique, la viscosité, le module de masse et d’autres facteurs influençant l’écoulement et la surtension du fluide. Avoir de bonnes informations sur le tiers utilisé vous permettra d’augmenter la précision de vos modèles.
Il peut être difficile d’obtenir cette information; Les fournisseurs peuvent considérer cela confidentiel, ou croire que vous n’avez pas vraiment besoin de connaître leurs opérations. Ils pourraient être plus disposés à vous fournir l’information dont vous avez besoin et à vous tenir informé, si vous expliquez pourquoi il est dans leur intérêt de les fournir.
Faites-leur savoir que si vous n’avez pas de bonnes informations sur le produit que vous transportez, vous devrez peut-être faire certaines hypothèses, et celles-ci peuvent être nécessairement plus conservatrices que si vous aviez des données réelles. Des hypothèses plus prudentes peuvent nuire à votre opération si un scénario de surtension crédible existe. Cela pourrait impliquer de devoir réduire les débits des fournisseurs pour diminuer les surtensions. Avec toutes les informations fournies par le fournisseur du produit, vous pourriez être en mesure d’offrir plus de flexibilité sur le débit et d’autres facteurs opérationnels.
2. Concevoir votre pipeline avec la surtension au bon niveau de priorité
S’il s’agit d’une nouvelle ligne, ou si vous apportez des modifications opérationnelles à une ligne existante, comme l’ajout de nouvelles pompes, des vannes de commande, de nouvelles connexions tierces et d’autres composants, la surtension doit être prise en compte comme il se doit. Les intérêts commerciaux peuvent vouloir maximiser le flux, et bien sûr, la ligne doit être aussi rentable que possible en toute sécurité.
Il est préférable d’avoir accès à des logiciels conçus pour effectuer des analyses de surtension, que ce soit par votre propre entreprise ou par une expertise professionnelle externe. Chez l’équipe Intégrité et Design d’Acuren, par exemple, nous utilisons le Synergi Pipeline Simulator (SPS) développé par DNV, basée en Norvège.
Vous devrez peut-être envisager plusieurs conceptions de nouvelles constructions afin de vous assurer qu’elles respectent toutes les exigences de l’entreprise, mais surtout, toutes les exigences de sécurité et d’intégrité comme la gestion des surtensions.
Comme mentionné précédemment, nous constatons que les concepteurs de pipelines sont généralement bien conscients de la surtension, mais qu’ils ne la prennent pas toujours assez en compte dans leurs décisions de conception.
3. Exploitez votre ligne de façon à atténuer les surtensions et maximiser le débit
Lors de la conception d’un pipeline, il est important de s’assurer de ne pas « doubler » le conservatisme en plus de facteurs de sécurité supplémentaires. Cela pourrait vous amener à être inutilement prudent dans vos plans d’opérations, ce qui a des répercussions sur le débit et la productivité de la ligne.
Cela aide à s’assurer que la haute direction et les responsables du développement des affaires comprennent les limites de la capacité du pipeline.
Assurez-vous que les autres menaces d’intégrité, telles que les fissures, la corrosion interne/externe, soient étroitement surveillées et atténuées lorsque le cycle de pression est plus élevé. Si une surtension survient, cela entraînera un augmentation supplémentaire de stress à des endroits où les surtensions sont déjà présentes, ce qui pourrait entraîner une défaillance catastrophique si les autres systèmes de gestion de l’intégrité en place ne sont pas correctement gérés.
Notre expérience est qu’il pourrait être nécessaire de reconfigurer les pompes — peut-être réduire le nombre d’étages dans une pompe pour diminuer le deadhead total s’il y a trop de potentiel de surtension, particulièrement au démarrage et à l’arrêt.
Une des raisons pour lesquelles une planification minutieuse du potentiel de surtension est importante est que la PHMSA et d’autres organismes de réglementation veulent s’assurer que vous avez fait preuve de diligence raisonnable pour comprendre le risque de surtension et ce qu’il faut faire à ce sujet.
4. Comprendre le risque de surtension lié à la direction que prend votre produit
L’extrémité réceptrice du pipeline peut aussi être un facteur de risque pour la surtension, en partie parce que c’est souvent un tiers qui accorde la priorité à la réalisation de ses propres objectifs d’affaires, et non au risque de surtension de votre pipeline.
Comme pour les fournisseurs des produits proposés dans votre ligne, les opérateurs de pipelines doivent comprendre le fonctionnement du récepteur, y compris les pressions de réception min/max, les contraintes de débit, les contraintes de conception du système, etc. Et comme pour les fournisseurs de votre pipeline, vos destinataires peuvent considérer cette information comme confidentielle, ou que vous n’avez pas besoin de la connaître. Alors, expliquez pourquoi vous devez comprendre le flux de produits après qu’il quitte votre système – des changements soudains peuvent affecter l’intégrité de votre gamme et votre capacité à offrir un service fiable.
Une partie de la protection de votre ligne contre les surtensions liées au récepteur consiste à mettre en place des systèmes où vous êtes alerté lorsqu’ils prennent des mesures inattendues pouvant affecter le flux de produits.
Lorsque possible, envisagez de mettre en place des systèmes d’interverrouillage, dans lesquels si un changement survient (comme la fermeture d’une vanne par l’entité réceptrice), un autre s’ouvre pour permettre le flux du produit. Parfois, ce système d’interverrouillage doit être avec un autre tiers. Négocier ces ententes peut être plus facile si vous expliquez les conséquences de la hausse des tensions du point de vue commercial et opérationnel.
Dans certains cas, il se peut qu’il n’y ait pas de sortie pour amortir la surtension causée par une fermeture involontaire de la valve. Si vous rencontrez ce problème, envisagez de travailler avec un tiers pour vous permettre de voir leur équipement sur vos écrans SCADA ou de la console de contrôle, afin que l’opérateur de la console puisse agir immédiatement pour éteindre le système.
5. Disposer de la bonne expertise tierce
Des firmes d’ingénierie tierces comme l’équipe d’intégrité et de conception d’Acren peuvent vous offrir une expertise basée sur la gestion des surtensions, ainsi qu’une expérience acquise sur de nombreux pipelines différents.
Comme mentionné, des entreprises tierces peuvent vous offrir les avantages de logiciels spécialisés comme SPS, ainsi que la compétence nécessaire pour l’utiliser à pleine capacité.
En travaillant avec les exploitants de pipelines, nous cherchons des solutions aux problèmes de gestion des pics qui ne coûtent pas d’argent – en évitant les coûts d’investissement autant que possible, en trouvant de meilleures façons d’exploiter l’équipement existant.
Votre entreprise professionnelle peut vous aider à trouver des façons dont l’automatisation peut aider à gérer les surtensions – et comme l’explique mon collègue Kirk W. Northouse dans son billet de blogue, sans être ébloui par des technologies inédites.
Recommandations
Dans les discussions avec la haute direction de votre entreprise, préparez-vous avec plusieurs scénarios qui démontrent des mesures d’atténuation des surtensions, ainsi que des options de gestion pour le développement des affaires.
De même, lorsque vous travaillez avec des tiers hors de votre contrôle (fournisseur de produit et récepteur), soyez en mesure d’exprimer votre besoin d’informations sur leur fonctionnement lors de la modélisation de la surtension pour des raisons de précision et de limiter le conservatisme.
Communiquez en détail quelles hypothèses ont été faites, où l’analyse des pics a été prudente, et s’il y a des incertitudes.
S’il y a un scénario crédible de surtension, soyez prêt à présenter à votre équipe des solutions possibles pour permettre à l’équipe de prendre de meilleures décisions justifiées par le risque.
