Points clés
- Les règlements fédéraux appliqués par la PHMSA exigent que les pipelines de gaz naturel et de liquides dangereux soient équipés d’un système efficace de dispositifs de restriction de flux d’urgence (EFRD).
- Les règlements prescrivent des espacements maximaux de base pour les EFRD, mais exigent aussi que les exploitants évaluent où des EFRD supplémentaires pourraient être placés afin de réduire de manière la plus efficace les conséquences d’une défaillance de pipeline.
- Les zones à haute conséquence sont au cœur des règlements de l’EFRD.
- Pour les pipelines liquides, le profil d’élévation est crucial pour déterminer quels emplacements ERFD potentiels sont les meilleurs.
- Les clapets anti-retour sont une option EFRD peu technologique et peu coûteuse, mais ne protègent que contre les fuites en amont de leur emplacement.
- Les vannes télécommandées ou automatiques arrêtent le débit dans les deux sens, mais dépendent de l’alimentation, des capteurs et/ou de la vitesse du temps de réponse du centre de contrôle.
- L’équipe d’intégrité et de conception d’Acren peut aider les exploitants de pipelines à remplir leurs obligations d’évaluation EFRD.
Dans de nombreuses communautés rurales à travers le pays, il y a des gens qui travaillent dans des métiers assez ordinaires – vendeurs de meubles, mécaniciens, agents d’assurance et autres. Mais quand il le faut, comme le calme Clark Kent devenant Superman, ils prennent un tout autre rôle de pompiers bénévoles, membres d’équipes de recherche et sauvetage ou travailleurs de premiers soins. Lorsque la crise est surmontée, ils reprennent leur routine quotidienne habituelle.
Les pipelines utilisent un concept équivalent – un concept qui se met en action lorsqu’il y a une fuite ou un déversement. On l’appelle le système d’intervention d’urgence. Beaucoup d’éléments de ce système, comme les valves, sont comme les citoyens d’une ville ayant d’autres emplois à temps plein – mais lorsqu’il y a un problème, ils assument leur rôle de dispositif de restriction de flux d’urgence (EFRD).
La plupart des exploitants de pipelines espèrent ne jamais avoir besoin de voir leur système EFRD utilisé pour arrêter l’écoulement après une rupture, tout comme les bénévoles d’urgence espèrent qu’une inondation majeure, un incendie ou une autre catastrophe ne menace jamais leur communauté. Mais ils sont discrètement confiants d’être à la hauteur du défi.
Les résidents de San Bruno, en Californie, ont découvert tragiquement ce qui peut arriver lorsqu’un système EFRD ne fait pas son travail – une explosion de pipeline le 9 septembre 2010, sur une conduite de gaz de 30 pouces appartenant à Pacific Gas & Electric, a détruit des dizaines de maisons et tué huit personnes. Cet incident est crucial pour la discussion sur l’EFRD car il n’y avait ni vannes d’arrêt automatique ni de vannes télécommandées sur la ligne qui a explosé. De plus, les équipes d’intervention ont mis plus de temps que prévu à trouver et à fermer les valves manuelles nécessaires pour arrêter l’écoulement de gaz vers le lieu de rupture.
C’est pour des situations comme celle de San Bruno que la PHMSA exige maintenant que les exploitants de pipelines disposent d’un système EFRD qui minimise les conséquences des défaillances potentielles de pipelines. Le code fédéral appliqué par la PHMSA exige que les exploitants évaluent les pipelines soumis aux règles de gestion de l’intégrité afin de déterminer où des EFRD supplémentaires pourraient être placés le long de la ligne afin d’offrir le plus grand bénéfice de réduction des risques, et de quantifier cette réduction par rapport au risque du système existant.
Dans cet article d’analyses, nous examinons les objectifs de la législation sur les EFRD, comment les EFRD s’intègrent dans un système d’intervention d’urgence, ce que comporte une évaluation des EFRD, ainsi que certaines façons dont l’équipe d’intégrité et conception d’Acren peut aider à atténuer efficacement et efficacement les conséquences de fuite et de rupture avec les EFRD.
Objectif des règlements de la PHMSA
Les règlements de la PHMSA exigent que les exploitants de pipelines installent des EFRD à certains endroits le long de chaque segment de pipeline afin de limiter la quantité de produit pouvant être libérée en cas de rupture ou de fuite. Chaque nouvel EFRD doit être capable de restreindre le débit dans les 30 minutes suivant l’identification d’une rupture potentielle par l’opérateur. Les opérateurs doivent également évaluer où des EFRD supplémentaires pourraient être placés afin de réduire le plus efficacement les conséquences d’une défaillance de pipeline, et installer de nouvelles vannes là où ils les jugent nécessaires.
L’objectif est de minimiser l’impact des défaillances d’intégrité des pipelines sur les zones à forte conséquence (HCA) – y compris les zones résidentielles, les sources d’eau potable et les zones écologiquement sensibles telles que les cours d’eau et les zones humides. La PHMSA a récemment mis à jour les règlements pour les nouvelles valves afin de permettre une isolation plus rapide des emplacements de rupture, améliorant ainsi la protection des HCA.
Les nombreuses composantes d’un système d’intervention d’urgence
Tout comme le système d’intervention d’urgence d’une communauté comprend plusieurs compétences et types d’équipement, divers éléments contribuent à l’efficacité d’un système d’intervention d’urgence. Voici les aspects clés relatifs aux EFRD :
Détection de fuite
Les exploitants de pipelines ont besoin d’un moyen d’identifier lorsqu’une fuite ou une rupture s’est produite sur un segment de pipeline. Les méthodes de détection peuvent utiliser des capteurs de pression, de débit et même acoustiques. Les systèmes de détection de fuites ne relèvent pas du cadre d’une évaluation EFRD, mais les opérateurs évaluant des emplacements potentiels d’EFRD auront besoin de calculs précis sur le temps de réponse (de la rupture à la fermeture de la valve) pour déterminer avec précision les niveaux de risque.
Identification d’une rupture potentielle
Bien que les règlements fournissent une définition de base des sorties du système de détection de fuite qui doivent être traitées comme une rupture, ils permettent aussi aux opérateurs d’évaluer leurs systèmes et de déterminer ce qui devrait déclencher une isolation d’urgence pour leurs installations et conditions de fonctionnement spécifiques.
Réseau de vannes EFRD
Si une rupture est identifiée, le système doit avoir la capacité éprouvée de fermer toutes les vannes nécessaires pour arrêter l’écoulement du produit vers le lieu de rupture. Le choix des soupapes dans un système EFRD est crucial :
- Clapets anti-retour – Ils peuvent souvent répondre avant qu’une fuite ne soit détectée par la salle de contrôle. Elles se ferment lorsque le débit dans la conduite s’inverse, mais empêchent seulement le débit d’atteindre des ruptures en amont de leur emplacement.
- Clapets à blocage automatisés ou télécommandés – Ils sont plus flexibles car ils bloquent l’écoulement dans deux directions, mais leur réponse dépend de la disponibilité de l’alimentation et des commandes de la salle de contrôle ou des contrôleurs automatisés, et ils prennent du temps – parfois une quantité importante – pour se fermer.
- Vannes à bloc manuel – Elles ne peuvent être considérées comme faisant partie du système EFRD que si elles peuvent être atteintes et utilisées de façon fiable à court préavis.
Prendre en compte l’élévation est essentiel pour les pipelines liquides
L’un des principaux facteurs de la rupture d’un pipeline liquide est son profil d’élévation. À titre d’exemple, considérons les traversées de rivières. Celles-ci impliquent souvent une descente de tuyau suivie d’une ascension hors de la vallée, avec un cours d’eau écologiquement sensible et géologiquement dynamique niché entre les deux. Si une rupture survient près de la rivière et qu’aucun EFRD n’est présent pour arrêter le débit, une grande partie du volume de la section de conduite située dans la vallée s’écoulera dans l’eau. Les rivières sont généralement des zones à haute importance (HCA) et ont le potentiel de disperser rapidement le produit loin de l’emplacement du pipeline. Même dans les zones où il n’y a pas de cours d’eau, l’altitude dicte une composante du volume de déversement prévu ainsi que le trajet du liquide, et donc les zones qu’il touchera, car il suit la traction gravitationnelle vers le bas depuis le site de rupture.
Bien qu’elle puisse encore jouer un rôle parfois, l’altitude est moins importante pour les conduites de gaz naturel en raison de leur faible densité de produit.
Évaluation EFRD
Pour maintenir la conformité, les exploitants doivent évaluer où de nouvelles installations d’EFRD pourraient réduire les risques et déterminer si de nouvelles EFRD sont nécessaires. L’évaluateur est responsable de déterminer les conséquences potentielles d’une fuite ou d’une rupture à chaque point de la ligne, puis de déterminer comment fonctionnent les EFRD existants et d’autres EFRD pourraient influencer ces conséquences. Cela fournit les données nécessaires pour déterminer comment un exploitant de pipeline peut tirer le meilleur parti de son argent, avec les mesures qu’il doit prendre pour mettre la ligne en conformité et les mesures supplémentaires qu’il peut prendre pour réduire les risques.
La documentation de l’évaluation doit prendre la forme d’un rapport qui présente clairement la méthodologie utilisée pour établir un profil quantitatif des conséquences de rupture tout au long de la ligne et le processus utilisé pour identifier les emplacements et types optimaux d’EFRD. Le rapport devrait présenter les options de l’opérateur pour les nouvelles installations EFRD de manière à ce qu’il puisse facilement évaluer ces occasions de réduction des risques par rapport à d’autres opportunités dans son portefeuille d’autres mesures préventives et atténuatives potentielles.
Comme mentionné, pour les lignes liquides, les évaluateurs doivent considérer la topographie le long de la ligne elle-même et près de celle-ci de chaque côté, modéliser jusqu’où un déversement de liquide se propagera et si cela impactera un HCA. Dans un cas récent, HTE a pu recommander d’installer un clapet anti-retour juste en aval de l’endroit où une conduite traverse un cours d’eau, en amont d’une longue mise à niveau, ce qui a considérablement réduit le profil de risque du pipeline.
Comment Acuren peut aider
Voici quelques-unes des façons dont l’équipe d’intégrité et conception d’Acren peut soutenir les exploitants de pipelines dans l’efficacité de leurs systèmes d’intervention d’urgence et EFRD :
- Analyse et conception du système de détection de fuites
- Analyse du système pour déterminer les caractéristiques d’une notification de rupture potentielle
- Effectuer des évaluations EFRD pour déterminer des emplacements optimisés coût-bénéfice (réduction du risque), avec le risque quantifié selon vos usages (personnalisés de l’opérateur)
- Mise à jour des évaluations de l’EFRD après des changements dans l’exploitation des pipelines ou aux HCA – nouveaux développements résidentiels, changements dans l’environnement naturel, etc.
- Recommandation des types de valves EFRD en fonction du pipeline et du contexte d’alimentation/communications
- Fournir de l’ingénierie, de la conception et de la gestion de projet pour l’installation ou la mise à niveau de l’EFRD
- Mise à jour des procédures opérationnelles et d’intervention d’urgence afin de se conformer aux nouvelles exigences de la PHMSA
- Utiliser les évaluations pour soutenir les relations avec les parties prenantes
N’hésitez pas à nous contacter dès aujourd’hui pour nous dire comment nous pouvons vous aider à garantir que les EFRD de votre système de pipelines sont adaptés à leur usage : les bons types aux bons endroits, prêts à atténuer la rupture que nous espérons tous voir ne jamais arriver.
