Points clés
- Les décisions prises dans des climats chauds peuvent ne pas être optimales pour les régions où les hivers sont importants
- La conception pour l’hiver peut inclure l’abri et la protection des composants hors sol contre le vent
- Apprenez où ajouter le meilleur câble de traçage thermique, et sur la capacité d’injecter du méthanol dans le flux gazeux pour contrer les effets des basses températures
- Considérez comment l’automatisation peut aider à alerter les opérateurs des problèmes et à agir selon les besoins
Lors de la grande panne de courant du Texas en février 2021, certaines installations gazières de cette région habituellement chaude du pays ont fermé leurs portes – tandis que les pipelines plus au nord, qui ont connu des températures beaucoup plus froides, n’ont eu aucun mal à offrir un service fiable. Il y a deux raisons à cela : les exploitants de pipelines dans des États du nord comme le Michigan ont de l’expérience dans des conditions froides, et ils conçoivent des systèmes de pipelines pour supporter ces températures avec calme.
Ainsi, alors que les climats du nord approchent de l’hiver, c’est un bon moment pour réfléchir à la façon de concevoir des systèmes de pipelines pour un service fiable par temps froid. Même si les changements de météo nous envoient parfois des températures plus chaudes, des vagues de froid exceptionnellement fortes pourraient aussi devenir une partie de la « nouvelle normalité ».
Cet article de blogue présente six points que les professionnels d’Acren ont jugés particulièrement importants pour concevoir et exploiter des pipelines afin de relever les défis de l’hiver de front.
Abri et chaleur pour les éléments clés de la surface
L’une des raisons pour lesquelles les têtes de puits ont échoué au Texas pendant la panne est que les vents froids ont emporté toute chaleur résiduelle dans l’équipement.
Une grande partie de ce problème aurait pu être évitée si les éléments critiques avaient été protégés contre la perte de chaleur due au vent. Même un cabanon non chauffé peut offrir une protection contre le vent. Un abri protège aussi la neige hors des tuyaux, empêche l’accumulation de glace et facilite l’accès pendant et après les tempêtes hivernales. Elle protège aussi les travailleurs contre le vent, la pluie, la neige et la pluie verglaçante, ce qui est particulièrement utile lors des interventions d’urgence.
Les bâtiments chauffés peuvent offrir tous ces avantages et plus encore – contribuant à améliorer le moral, l’efficacité, la rapidité et la qualité du travail des travailleurs. Cependant, notez que certains bâtiments doivent rester non chauffés en raison de la nécessité de changements d’air fréquents pour des raisons de sécurité électrique.
Concevoir et spécifier pour le froid
Les hypothèses faites lors de la conception de systèmes dans des régions plus chaudes comme Houston ou Dallas, qui négligent les températures extrêmes, peuvent causer des problèmes lorsque le temps froid frappe.
Notre expérience a montré que ces problèmes peuvent inclure des boucles d’expansion inadéquates, entraînant des contraintes anormales sur la ligne lors des cycles entre températures hivernales et estivales. Les matériaux mous comme les joints et les joints toriques peuvent tomber en dessous de leur température de conception, se rétracter et fuir. Certains métaux deviennent cassants à cause du froid et doivent être correctement spécifiés.
Il est important de déterminer quelles zones et quels équipements nécessitent un traçage thermique, et dans quelles circonstances l’activer. Comme nous le verrons plus tard, l’automatisation peut aider grâce à des capteurs qui activent le traçage thermique lorsque la température descend en dessous d’un certain niveau.
Lors de la conception de conduites, il est préférable de limiter au maximum les passages de tuyaux en surface; Gardez le tuyau enfoui sous la ligne de gel autant que possible. Cela protège le tuyau enterré des variations de température et des dommages physiques (hors de vue sous terre est mieux que loin de la vue, loin du cœur sous la neige).
Concevez des systèmes de gaz pour permettre l’ajout de méthanol au cours d’eau afin de gérer le condensat d’eau – et il est aussi important de gérer les hydrates pour qu’ils n’obstruent pas l’écoulement.
Réduire la pression du gaz du système de transmission au système de distribution refroidit le gaz, ce qui peut condenser toute l’eau. Vous devrez peut-être inclure un moyen d’évacuer l’eau de la conduite et d’installer un chauffage pour remonter la température.
Fabrication et test pour les conditions hivernales
Les ensembles de tuyaux, vannes et autres composants sont souvent construits et testés dans l’environnement chaud d’un atelier. Cependant, les matériaux se comportent différemment dans le froid, il est donc important de s’assurer que les conditions hivernales sont prises en compte dans la conception et le choix des composants. Ensuite, assurez-vous que l’équipement est testé en conditions hivernales sur le terrain.
Aussi, rappelez-vous que dans l’environnement chaud de l’atelier, l’eau utilisée pour tester les composants ne gèle pas. Mais pour les essais sur le terrain à des températures inférieures au point de congélation, l’eau d’essai doit inclure du glycol ou une autre solution antigel, comme le sel, afin d’éviter la congélation. Même avec de nouvelles fabrications, cette eau ne peut pas simplement être déversée – elle doit être transportée par camion pour être éliminée ailleurs. Ce fait doit être pris en compte dans votre plan de travail et votre budget.
Permettre l’accès après la chute de neige
Un aspect de la conception qui est parfois négligé lors de la conception pour l’hiver est de s’assurer que les équipes peuvent atteindre les installations facilement et en toute sécurité en tout temps. Les installations en surface doivent être accessibles, alors assurez-vous qu’il y ait de la place pour pousser ou déposer la neige enlevée sur la chaussée et le stationnement. Assurez-vous que les toits des bâtiments sont conçus pour résister à la neige – et qu’ils ne laissent pas tomber de neige d’un toit en pente sur le personnel ou l’équipement.
Un bon drainage des surfaces de conduite et de marche rendra moins probable que les travailleurs soient confrontés à de la glace dangereuse lors d’une visite sur place.
Concevoir en automatisation là où c’est utile
Comme nous l’avons déjà évoqué, l’automatisation – bien faite – peut soutenir le bon fonctionnement de la ligne et les efforts de gestion de l’intégrité. Cela peut inclure un système de contrôle superviseur et d’acquisition de données (SCADA) qui peut alerter l’opérateur de problèmes tels que l’augmentation de la pression dans une partie de la ligne, indiquant possiblement un point de fixation gelé.
L’automatisation peut être configurée pour répondre en prenant des mesures telles que l’activation d’un câble de tracé thermique ou l’injection de méthanol dans la conduite de gaz. L’automatisation peut aider les centres de contrôle et les travailleurs de terrain à identifier la nature du problème et les zones nécessitant des travaux. Ces systèmes peuvent même être configurés pour envoyer des alertes par texto aux téléphones mobiles de la direction responsable afin de s’assurer qu’ils sont informés et peuvent agir.
Si ces mesures sont prises pour automatiser ou utiliser à distance les mesures d’atténuation du froid, il pourrait y avoir moins besoin d’abris pour protéger les travailleurs, mais il faut aussi réfléchir à l’entretien et à l’entretien qui restera nécessaire, et à la façon dont cela sera effectué en hiver.
Obtenez du soutien auprès d’une firme d’ingénierie expérimentée
Pour vous assurer que vos pipelines et installations sont conçus pour continuer à fonctionner de façon fiable pendant la météo hivernale, considérez ce qu’une firme d’ingénierie qualifiée comme Acuren peut offrir :
- Concevoir des installations pouvant être exploitées et entretenues de façon sécuritaire et fiable dans des conditions hivernales rigoureuses
- Effectuez une « revue des yeux froids » (jeu de mots voulu) pour vous assurer que les designs et les matériaux spécifiés sont appropriés pour l’hiver
- Identifier, concevoir et mettre en œuvre des mesures automatisées d’atténuation des températures de gel
- Analysez les données opérationnelles pour voir si le froid est un facteur dans les problèmes auxquels une ligne fait face
- Offrir une formation aux employés sur la façon de gérer les conditions hivernales
Nous pouvons vous aider à vous assurer que le débit et l’intégrité de vos lignes sont tout ce qu’elles peuvent être, et soutenir des conditions de travail sécuritaires pour votre personnel sur le terrain.
