Pipeline

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L'oléoduc trans-Alaska reliant Prudhoe Bay à Valdez sur près de 1 300 km.

Un pipeline est un mode de transport des matières fluides réalisé au moyen de conduites constituant généralement un réseau.

L'évacuation gravitaire des effluents (eaux usées, eaux pluviales, tout-à-l'égout...) et le transit de produits alimentaires (bière, lait, grains...) par tuyauteries peut entrer dans cette acception. Cependant, les produits généralement visés par le terme « transport par canalisation » sont : le pétrole et autres hydrocarbures liquides, le gaz naturel et autres gaz combustibles, ainsi que certains produits chimiques.

Selon le produit transporté, les pipelines portent des noms spécifiques : gazoduc, oléoduc, etc. Ceux-ci sont assujettis à une règlementation qui leur est propre tout comme le sont les techniques de construction et d’exploitation.

Les principaux systèmes de pipeline concernent :

  • le gaz naturel, transporté par gazoduc ;
  • les hydrocarbures liquides, dont surtout le pétrole, transportés par oléoduc.

Il existe bien d'autres produits acheminés sur des distances parfois importantes, justifiant le terme de « transport », par différenciation avec des distributions locales :

Des matières dangereuses (hydrocarbures, produits chimiques, etc.) sont donc transportées par canalisation. Cependant dans ce contexte, elles ne sont pas soumises à la réglementation sur le transport de matières dangereuses (TMD). La sécurité du transport par canalisation est réglementée par d'autres textes, notamment en France par les arrêtés multifluide successifs[1] (AMF) et par le code de l'environnement, pour ce qui concerne le gaz naturel, les hydrocarbures liquides ou liquéfiés, les produits chimiques.

Sommaire

Historique du transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Des réseaux d'aqueducs pour la collecte et la distribution d'eau potable et d'irrigation existent depuis les temps historiques les plus anciens.C’est en Chine dès 500 avant J.C. qu’apparaissent les premières canalisations, des bambous fendus et liés par de la ficelle, destinés à acheminer l’eau. Durant l’Antiquité, les conduites en bois, terre cuite et pierre sont utilisés pour le transport de l’eau. Certains de ces réseaux utilisaient déjà sur certains tronçons des canalisations maçonnées ou en bois ou en métal ductile (plomb, ...).

Au XIXe siècle, la civilisation industrielle a vu se développer des installations complexes (haut fourneaux, usines à gaz, centrales de vapeur, etc.) qui comprenaient des systèmes de transport locaux par canalisations en fonte, bois, acier, céramique, d'ampleur modeste.

Dès le milieu du XIXe, les Pipelines vont devenir indispensables avec la révolution industrielle et le début de l’exploitation du pétrole.[2] En Pennsylvanie, l’exploitation des premiers gisements de pétrole provoque une véritable ruée vers l’or noir, il faut trouver un moyen de transporter la production. Le premier concept industriel de transport par canalisation aurait été formulé par le Russe Dimitri Mendeleïev en 1863. Il suggéra une solution technique utilisant des tubes pour transporter du pétrole. Aux États-Unis le premier oléoduc est construit en 1865 et peut transporter 100 m3 de pétrole par jour sur 8 kilomètres.

En 1878, un nouveau pipeline de 170 kilomètres de long est construit en Pennsylvanie. La capacité de transport atteint alors 1500 m3 de pétrole par jour.

Le russe Vladimir Choukhov, avec la société Branobel (acronyme de Brothers Nobel) passent pour avoir construit l'un des premiers oléoducs à la fin du XIXe siècle, en 1878-1880 près de Bakou.

Durant la première moitié du 20esiècle, l’évolution des techniques permet d’étendre les réseaux de pipelines. L’utilisation de l’acier, de moyens de soudure plus performants et de nouvelles machines pour creuser le sol permettent d’agrandir les lignes et de transporter en plus grande quantité toujours plus loin.Ainsi, entre 1931 et 1947, les États-Unis voient la longueur de leur réseau d’oléoducs multipliée par 6, atteignant 29 000 kilomètres.

L’Europe va elle aussi lancer de nombreux et importants projets de construction de pipelines afin d’assurer son ravitaillement durant la seconde guerre Mondiale. En 1942, à l’initiative des britanniques avec l'opération PLUTO, un oléoduc est ainsi construit sous la Manche. En 1956 est inauguré le plus long pipeline du monde, Djouba, avec 4 000 kilomètres de long, reliant le Sud-Est de la Russie à l’Allemagne.

La demande en gaz augmentant, le début des années 60 voit l’arrivée des premiers gazoducs. L’Italie, L’Angleterre les Pays Scandinaves et les Pays-Bas découvrent sur leur territoire des champs gaziers et décident de les exploiter tout comme l’URSS. Les contrats internationaux se multiplient, des gazoducs sont bâtis sur des milliers de kilomètres, principalement en Europe qui compte la moitié des gazoducs mondiaux.

Composants des réseaux de transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Poste de coupure en Suisse.

Les réseaux de transport par canalisation sont composés de tronçons de conduites et d'ouvrages connexes remplissant des fonctions précises :

  • les stations d'injection ou de départ constituent les points d'entrée du réseau de transport. Suivant leur configuration et leur position géographique ce peuvent être des stations d'aterrage, des terminaux, des stations d'entrée ;
  • les stations de compression (pour les gaz) ou stations de pompage (pour les liquides) sont réparties régulièrement le long des réseaux de transport pour maintenir, par la pression, la vitesse du fluide dans les canalisations ;
  • les postes de livraison permettent de mettre la matière transportée à disposition des destinataires intermédiaires ou finaux ;
  • les postes de sectionnement permettent d'isoler un tronçon de canalisation afin d'assurer sa maintenance ou de limiter les conséquences néfastes en cas de fuite. Ces postes sont parfois équipés de coupure pour introduire et recevoir des pistons racleurs (pig(s) en anglais), destinés à contrôler les différents paramètres d'intégrité de la canalisation : géométrie, propreté, perte de métal, fissuration, etc. ;

La distance entre deux postes de sectionnement consécutifs dépend de la règlementation applicable, selon le fluide transporté et le pays concerné. La distance entre deux postes de coupure (ou de demi-coupure) consécutifs varie d'une dizaine de kilomètres pour de courtes antennes ou points spéciaux, à quelques centaines de kilomètres pour de grandes canalisations de transit ;

  • les postes de détente ou poste de régulation permettent de diminuer la pression de fluide à l'aval. Ces postes sont souvent associés à des postes de livraison. Ils peuvent aussi séparer des portions de réseau exploités à des pressions différentes ;
  • les stations d'arrivée marquent l'extrémité d'un réseau de transport. Ce peut être un réservoir de stockage ou le début d'un réseau aval de transport ou de distribution.

Règlementation du transport par canalisation[modifier | modifier le code]

En France, il existe plusieurs niveaux de règlementation pour le transport par canalisation :

Les régimes juridiques de transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Ce sont des lois et décrets qui déterminent les conditions générales dans lesquelles une société est autorisée à construire et exploiter un ou plusieurs ouvrages de transport.

Ces régimes sont différents selon le type de fluides et selon la nature des risques à maîtriser.

Le règlement de sécurité multifluide de transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Rénové et unifié depuis le 5 mars 2014, ce règlement (arrêté interministériel dit « multifluides[1] ») et les documents normatifs ou interprofessionnels qui le déclinent (guides GESIP, ...) définit les conditions techniques que doivent respecter les transporteurs de gaz naturel, d'hydrocarbures liquides ou liquéfiés, de produits chimiques, pour construire et exploiter leurs ouvrages avec un niveau de sécurité acceptable, dans le respect de l'environnement.

La règlementation sur les travaux de tiers[modifier | modifier le code]

Le décret 2011-1241 du 5 octobre 2011 détermine les précautions que doivent prendre les entreprises et riverains avant de réaliser des travaux au voisinage d'ouvrages de transport, afin de préserver l'intégrité de ces ouvrages et la sécurité des biens et des personnes.

Il est instauré un guichet unique (http://www.reseaux-et-canalisations.gouv.fr) au moyen duquel les exploitants de canalisations de transport, mais aussi de tout réseau enterré (distribution de gaz, d'eau, etc) déclarent la présence et l'emprise de leurs ouvrages. Les porteurs de projets et entreprises de travaux déclarent leurs chantiers sur ce site qui leur procure les coordonnées des exploitants auprès de qui ils obtiendront la localisation précise des ouvrages au moyen de formulaires pré-remplis (Déclaration de Travaux et Déclaration d'Intention de Travaux).

Économie du transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Dans les schémas économiques antérieurs, le transport par canalisations dédiées faisait partie d'une chaîne de valeur intégrée allant de la production à la livraison. Ses coûts d'investissement et d'exploitation étaient le plus souvent pris en charge par le producteur et/ou le vendeur de produit qui le répercutait sur son prix de vente.

Dans les nouveaux schémas économiques, et notamment dans les schémas gaziers européens d'ouverture totale du marché à la concurrence internationale, le transport (au sens large, y compris la distribution) devient une activité séparée (unbundled en anglais) gérée par des opérateurs autonomes, au service de l'ensemble des fournisseurs amont et des consommateurs avals.

Ce schéma économique qui est déjà classique aux États-Unis et qui se met en place en Europe, entraîne -- en phase transitoire -- des effets néfastes de désoptimisation des réseaux et des organisations qui font douter certains acteurs de l'efficacité de ce modèle, notamment en période de pénurie de produit et de position dominante des fournisseurs. Le niveau de prix qui reste élevé en Europe depuis la mise en place de ce nouveau marché européen du gaz a amené les industriels à remettre en question le schéma énergique actuellement promu par la Commission européenne[réf. nécessaire].

Mise en place d'un système de transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Gazoducs de gaz naturel russe vers l'Union européenne en 2009

Un système de transport par canalisation nécessite :

  • la construction initiale ou progressive d'un outil industriel constitué par un ensemble de canalisations et d'ouvrages annexes
  • la mise en place d'un mécanisme de gestion de cet actif industriel, basé sur des jeux de contrats entre fournisseurs de produit, opérateurs de transport et de distribution, consommateurs.

Ce modèle technico-économique est généralement contrôlé par des autorités régionales, nationales ou supranationales qui s'assurent que les règles de marché sont respectées et que la sécurité des biens et des personnes est garantie, avec un risque résiduel acceptable.

Exploitation d'un système de transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Une fois le modèle économique défini et les ouvrages construits (ou acquis), la pérennité du transport par canalisation implique l'exploitation (conduite, au sens utilisation) et la maintenance (entretien) du réseau de transport.

Pour cela, l'opérateur définit des règles techniques et organisationnelles, rassemblées dans un système de management de la qualité, de la sécurité et de l'environnement conforme aux règlementations et règles de l'art en vigueur.

La conduite des flux de produits, par l'intermédiaire d'organes tels que robinets, vannes, régulateurs, évents, compteurs, ... se fait de plus en plus souvent à distance depuis un centre de répartition (dispatching en anglais), à l'aide d'un système de supervision ('SCADA') et de télécommandes.

Les systèmes de télégestion et télésurveillance des réseaux sont de plus en plus sophistiqués avec les progrès techniques réalisés. Certains opérateurs mettent en œuvre des systèmes « intelligents » voire des systèmes experts qui auscultent périodiquement l'état de la canalisation et préconisent des actions préventives ou curatives de conduite ou de réparation.

L'entretien ou le remplacement physique des organes est réalisé suivant des programmes de maintenance définis par l'opérateur et mis en œuvre par son personnel propre et/ou par des prestataires externes.

Le nettoyage ainsi que la vérification de la cylindricité des canalisations sont réalisés par le passage de pistons de conception adaptée à la fonction recherchée (piston racleur, nettoyeur, gabarit, etc.)

Les pipelines et l'environnement

Problématiques environnementales[modifier | modifier le code]

Comparaison avec d'autres modes de transport[modifier | modifier le code]

Le transport de pétrole peut se faire par divers modes de transports tels que les pipelines, les bateaux, les camions ou les trains. Des rapports indiquent que le transport de pétrole via les pipelines causerait moins de dégâts matériels que les trains ou les camions, qui déversent de grandes quantités de pétroles en cas d’accidents, ceux-ci bien plus fréquents que les accidents concernant les pipelines, ce qui aurait un impact plus important sur l’environnement. En revanche, les pipelines causent plus de dégâts sur l’habitat et donc l’environnement naturel. Quant au transport maritime, via bateaux, il affecte grandement l’habitat marin, surtout en cas de déversement[3].

Destruction ou perturbation de l'habitat[modifier | modifier le code]

Les pipelines s’étendent sur des milliers de kilomètres, entre les Etats Unis et le Canada par exemple, et engendrent donc d’importants travaux de construction sur toute leur longueur, ce qui entraîne un impact sur l’habitat des êtres vivants de divers environnements.

La construction d’un pipeline peut par exemple constituer une barrière dans l’habitat d’animaux sauvages qui peuvent alors se voir piégés d’un certain côté du tuyau. De plus la construction du pipeline entraîne la destruction de la végétation, lors du forage des tranchées.

Pollution[modifier | modifier le code]

L’exploitation des sables bitumeux au Canada constitue la source de pollution qui croit le plus rapidement ces dernières années. Cette exploitation à elle seule, gêne tous les autres efforts du Canada pour lutter contre les changements climatiques et réduire ses émissions de gaz à effet de serre. De plus, cette augmentation de la pollution tient seulement compte de la production de sables bitumeux et non de sa combustion future[4],[5].

Mesures de protection de l'environnement[modifier | modifier le code]

Dans un contexte de prise de conscience concernant les problématiques environnementales, l’industrie des pipelines de transport s’engage de plus en plus ouvertement à livrer l’énergie nécessaire à la population tout en protégeant l’environnement. Les experts œuvrent afin d’améliorer les technologies des pipelines en matière de sécurité dans le but d’atteindre le zéro incident[6].

Les cours d'eau[modifier | modifier le code]

Les sociétés de pipeline s’engagent à mettre divers moyens afin de protéger les cours d’eau tout au long du cycle de vie des pipelines, c'est-à-dire de leur conception, en passant par leur construction, leur exploitation et leur maintenance et ce jusqu’à la fin de l’exploitation du pipeline.

Pour cela, des biologistes, des environnementalistes et d’autres spécialistes étudient les tracés de pipelines durant plusieurs saisons afin de choisir les endroits les plus sécuritaires pour traverser les cours d’eau. Plusieurs facteurs sont analysés au cours de ces études préliminaires, tels que la stabilité des berges, la présence de la faune, des poissons autres et animaux marins ainsi que leur habitat.

Il faut ensuite choisir la méthode de construction la plus sécuritaire. Le constructeur effectue ce choix en prenant en compte les facteurs précédemment étudiés tels que la stabilité des berges ou la faune.

Il existe alors différentes méthodes de construction, telle que la méthode dite « sans tranchées » qui est la méthode perturbe le moins le cours d’eau. A la place, on fore un chemin sous le cours d’eau afin d’y faire passer le pipeline. Le constructeur peut aussi utiliser d’autres méthodes, comme les tranchées isolées, qui consiste à détourner le cours d’eau autour du site de construction ou à attendre qu’il soit sec ou gelé pour commencer à creuser. Le recours à la méthode de la tranchée traditionnelle se fait uniquement lorsque aucune autre option n’est possible.

Des mesures de sécurités supplémentaires sont en général mises en place. Les parois de ces conduits sont plus épaisses et sont recouvertes d’un matériau résistant à la corrosion. Lorsque le courant est fort, on peut procéder à l’utilisation de câbles et de poids afin de d’accroitre la stabilité du pipeline.

Tout au cours de son exploitation, le pipeline et les berges des cours d’eau sont surveillés afin de garantir la préservation de l’environnement[7].

La faune et l'habitat des êtres vivants[modifier | modifier le code]

Durant la période de conception des pipelines, des moyens visant à protéger la faune le long du tracé des pipelines sont imaginés. Les spécialistes et les biologistes mènent des études sur les environnements traversés par le pipeline et sont à la recherche divers moyens de réduire les risques.

La construction du pipeline est planifiée durant la saison qui dérange le moins la faune. On évitera par exemple la période de reproduction, de nidification, durant laquelle la construction d’un pipeline pourrait perturber les animaux présents dans l’environnement. De plus, une fois les travaux de construction terminés, les sociétés s’engagent à remettre en état le secteur. Une fois la construction terminée, le constructeur commence à rétablir le lieu de passage du pipeline dans le but de rapprocher le plus possible de son état initial. Il faut pour cela rétablir la superposition des couches de sol, qui ont été brassées lors des travaux. Il faut aussi replanter la végétation afin d’éviter l’érosion et d’assurer la stabilité du sol. L’activité de la faune est ensuite surveillée afin de garantir le succès du processus et d’évaluer si la construction du pipeline a eu des effets sur la faune[8].

La végétation[modifier | modifier le code]

Avant tout, les experts procèdent à une évaluation environnementale afin de choisir le tracé du pipeline qui perturbera le moins l’environnement.

Le but est aussi de réduire l’impact du projet au cours de la construction. Pour cela, les sociétés de construction procèdent au nettoyage des outils pour éviter l’introduction d’espèces destructrices pour la végétation. De même, la remise en état du secteur après la fin de la construction dans un état le plus proche possible de l’ancien est importante. Pour finir, la surveillance du site permet de s’assurer la repousse correcte de la végétation[9].

Pollution et changements climatiques[modifier | modifier le code]

Diverses stratégies sont étudiées et mises en place dans le but de réduire les gaz à effet de serre. Concernant les gazoducs, la combustion des carburants fossiles dans les stations de compression ou les fuites de méthane lors des activités d’entretien constituent la principale source d’émission de gaz à effet de serre. Les ingénieurs travaillent donc à l’amélioration des compresseurs (meilleure étanchéité) afin d’éviter les fuites lors de la propulsion du gaz dans les pipelines. Une amélioration des pratiques d’entretien est aussi nécessaire, notamment en vidant au maximum le tronçon du pipeline à ouvrir pour procéder à l’entretien[10].

Déversements[modifier | modifier le code]

Les déversements représentent un risque majeur pour les sociétés d’exploitation. Pour limiter ce risque, un plan d’intervention d’urgence est élaboré pour chaque pipeline. Il contient les étapes de décision nécessaires pour gérer les situations d’urgence.

Les sociétés procèdent aussi à l’arrêt du pipeline s’il y a détection d’une fuite, qui traduit un déversement. En cas de déversement, la société lance donc le déclenchement du plan d’intervention. Elle procède ensuite au nettoyage et à la réparation des dégâts sur le site de l’accident.

Enfin, à posteriori, la recherche de la cause de l’accident et la réparation du problème permettent d’éviter que des accidents de ce genre ne se reproduisent[11].

Maintenance[modifier | modifier le code]

Objectif de la Maintenance[modifier | modifier le code]

L'objectif de la maintenance des pipelines est de s'assurer que les actifs physiques continuent à fonctionner de manière que l’utilité du produit final ne soit pas affectée et à préserver la fonction du système. Dans le cas des systèmes de pipelines, les actifs physiques sont les tuyaux, les vannes, les équipements actifs (pompes, compresseurs, etc.), les instruments, les équipements fixes (cuves, échangeurs de chaleur, etc.), les composants en ligne (siphons, filtres, etc.) et soutiens. Il existe également des systèmes de support permettant au système de pipelines de remplir sa fonction : instrumentation et contrôles, traçage thermique, alimentation électrique des opérateurs de vannes, etc.

La maintenance est le lieu où l’ingénieur peut s’approprier le matériel qui va le guider dans son travail. Le système fournit des informations importantes à l’ingénieur lorsqu'il fonctionne parfaitement, est en dysfonctionnement ou en panne. Les entreprises traitent ces informations de différentes manières :

·      Les informations de maintenance sont ignorées. Les problèmes sont corrigés au moment de la rupture.

·      Les informations de maintenance sont enregistrées sous forme de données, numériques ou physiques

·      Les données de maintenance sont converties en connaissances pour quelques mécaniciens de maintenance et éventuellement l’ingénieur système.

·      Les connaissances en matière de maintenance sont converties en expérience, grâce à l'analyse, aux tendances et à la communication avec l'ensemble de l'organisation.

·      Cette progression de rien aux données, à la connaissance, à l’expérience différencie les opérations excellentes des opérations médiocres.

Planning de Maintenance[modifier | modifier le code]

Les étapes logiques d'un plan de maintenance sont les suivantes :

1. Pour chaque système, déterminer une stratégie de maintenance : proactive ou réactive.

2. Pour chaque système identifié comme maintenance proactive, préparer une liste de composants (segments de conduite, vannes, pompes, etc.). Pour chaque composant, spécifiez la fonction requise, son mode de défaillance et sa cause.

3. Pour chaque cause de défaillance d'un composant, sélectionner la technique d'inspection appropriée. L'objectif est de décider de ce qui doit être inspecté, quand, où et comment.

4. Déterminer les critères d'acceptation qui seront utilisés pour évaluer les résultats de l'inspection.

5. Planifier et mettre en œuvre les inspections de maintenance, soit en cours de fonctionnement (en ligne), soit en cas de panne (arrêt).

6. Documenter les résultats et maintenir une base de données

Stratégies de Maintenance[modifier | modifier le code]

Il existe deux stratégies de maintenance : une approche réactive (maintenance corrective, fonctionnement des composants jusqu'à défaillance ou presque) ; ou une approche proactive (inspection de l'équipement et mesures préalables en vue d'une révision, réparation ou remplacement avant l'échec). Dans le cadre de la stratégie proactive, nous pouvons différencier la maintenance préventive lorsque les inspections sont basées sur le temps, planifiée à intervalles fixes (par exemple, le changement d’huile tous les mois) et la maintenance prédictive lorsque les inspections sont basées sur des conditions justifiées par l’analyse et la tendance des résultats d'inspection. La maintenance prédictive a pour objectif d'atteindre un degré de fiabilité nécessaire et suffisant. Par nécessaire, nous voulons dire que cette approche ne devrait être mise en œuvre que lorsque cela est nécessaire. Il existe des systèmes pour lesquels une maintenance proactive n'est pas nécessaire. Ce sont des systèmes dont la défaillance aurait peu d'incidence sur la sécurité et l’opération, et ils peuvent être facilement réparés et remis en service. Une maintenance corrective serait appropriée dans ces cas. Par suffisant, nous entendons que, lorsque la maintenance prédictive est jugée nécessaire, elle doit être effectuée de manière à minimiser les coûts, tout en garantissant le niveau de fiabilité souhaité. L’objectif n’est pas d’avoir un équipement aussi bon que neuf, mais suffisamment performant pour s’acquitter de sa fonction de manière fiable et sûre. Les systèmes faisant partie d'une stratégie de maintenance proactive incluent :

·      Base de la sécurité des installations : systèmes essentiels pour prévenir ou atténuer les accidents crédibles qui auraient des conséquences inacceptables pour les travailleurs, le public ou l'environnement.

·      Perte de production : systèmes indispensables pour maintenir un niveau de débit de production acceptable.

·      Coût de maintenance : systèmes avec équipement qu'il serait coûteux de remplacer ou qui nécessiteraient de longs délais.

·      Risque de défaillance : systèmes présentant un risque plus élevé de défaillance, par exemple en raison de la corrosion, d'un fonctionnement à haute pression ou à haute température, d'un fonctionnement supérieur aux recommandations du fournisseur ou fondé sur les expériences passées de l'entreprise ou du secteur.

·      Exigences réglementaires : systèmes ou composants devant être contrôlés ou testés périodiquement par réglementation.

[12]

Exemple de l'emploi de racleur pour la maintenance des pipelines[modifier | modifier le code]

Tout d’abord, il est important de noter qu’un pipeline doit disposer d’équipements particuliers pour pouvoir être inspecté par des racleurs instrumentés. Il s’agit notamment d’équipements permettant le lancement et la réception des racleurs. Ces « gares de racleur » peuvent parfois être fournies temporairement par des prestataires extérieurs. Il faut aussi que les rayons des coudes présents dans le pipeline permettent le passage du racleur. Cette condition n’est pas toujours remplie dans des réseaux construits avant l’existence de racleurs instrumentés.

Ces racleurs instrumentés regroupent donc un ensemble d’outils aptes à détecter la plupart des défauts susceptibles d’être présents à la surface (interne ou externe) des pipelines. De plus ce sont des outils d’inspection qui permettent de couvrir l’intégralité de la surface d’une canalisation.

Après l’inspection de sa conduite par un racleur, un exploitant de réseau dispose donc d’un ensemble de signaux correspondant à des défauts localisés et dimensionnés, dans les limites des capacités de l’outil employé bien sûr.

Dans un premier temps, un certain nombre de ces défauts pourront apparaître comme inacceptables au regard des conditions d’exploitation : il seront réparés sans délais ou bien les conditions d’exploitation seront adaptées, au moins temporairement.

L’ensemble des signaux fournissent par ailleurs une indication de l’efficacité des moyens de prévention mis en place. Des évolutions adaptées pourront être décidées si nécessaire.

Enfin, un certain nombre de défauts seront laissés en ligne car il ne mettent pas en danger l’intégrité de la ligne. Cependant, la modélisation de la progression de ces défauts permettra d’évaluer leur durée de vie potentielle et un arbitrage devra alors être pris entre la réparation anticipée et la nécessité de refaire une inspection de la ligne avant le délai calculé. Il peut ainsi être intéressant de réparer à l’avance des défauts acceptables en l’état si cela permet de repousser de quelques années une coûteuse inspection par racleur.

Activités de Maintenance[modifier | modifier le code]

Les activités de maintenance visent à garantir que les pipelines et les équipements utilisés pour transporter le produit fonctionnent de manière sécurisée. Certaines des activités de maintenance régulièrement effectuées sont les suivantes:

Dégagement de droits de passage[modifier | modifier le code]

Le dégagement ou défrichage de droit de passage vise à promouvoir un fonctionnement sûr et efficace du pipeline en dégageant le droit de passage de tout arbre et / ou de tout obstacle. Cela est nécessaire car les racines d'arbres plantés dans l'emprise ou se rapprochant de l'emprise peuvent s'enrouler autour du pipeline et endommager son revêtement de protection, causant ainsi sa corrosion. Les systèmes racinaires des arbres sont attirés par la chaleur et l'humidité des pipelines et l'on observe souvent des modèles de croissance des racines anormaux et excessifs près des pipelines. En éliminant l'emprise des arbres menaçant l'intégrité du pipeline, vous contribuez à assurer la sécurité de la communauté environnante.

De plus, il y a le besoin d’un accès direct et immédiat aux gazoducs afin de pouvoir réagir rapidement en cas d’urgence. En cas de libération d'un pipeline, il n'est pas possible d'éliminer rapidement les arbres. Avec un accès dégagé au pipeline, la maintenance et les réparations de routine peuvent être effectuées de manière sûre et efficace. Une emprise dégagée du pipeline fournit également un repère visuel qui informe le public de la présence du pipeline et aide à empêcher les excavations et les aménagements non autorisés dans l'emprise. Les dégâts causés par des tiers sont la première cause de dommages aux pipelines aux États-Unis.

Les exigences réglementaires détaillant les normes minimales d’inspection, de maintenance et de protection ont considérablement augmenté ces dernières années et l’industrie améliore continuellement ses connaissances concernant les techniques de prévention et de protection des pipelines. Un droit de passage dégagé sur le pipeline permet de procéder à une inspection aérienne afin de détecter les dommages potentiels ou les rejets de produits se produisant à proximité du pipeline et garantit une trajectoire dégagée pour les inspections au sol de l'emprise.

Essais hydrostatiques[modifier | modifier le code]

Le test de pression hydrostatique est une méthode de test des pipelines utilisés depuis des décennies dans l'industrie des pipelines. Les tests hydrostatiques sont utilisés pour diverses applications, telles que les tests de résistance avant la mise en service d'un pipeline nouvellement construit, les tests de tronçons de remplacement de pipeline avant leur raccordement au pipeline principal, en tant que méthode de réévaluation périodique d'un pipeline après son exploitation, ou d'établir une nouvelle pression maximale de fonctionnement. Les tests hydrostatiques sont utilisés pour vérifier que la canalisation de nos systèmes de canalisation est adaptée au service.

Les essais hydrostatiques consistent à retirer les produits pétroliers d’un pipeline et à remplir le segment de pipeline à tester avec de l’eau. L'eau est ensuite pressurisée à des niveaux supérieurs à la pression normale de fonctionnement du pipeline afin de vérifier la résistance du tuyau et d'identifier les défauts potentiellement préjudiciables. La pression de la canalisation est surveillée en continu pendant toute la durée de l’essai, soit au minimum 8 heures pour les canalisations enterrées.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour sectionner la ligne et identifier un emplacement de fuite. Dans certains cas, l’eau d’essai est colorée avec un colorant identifiable, biodégradable et sans danger pour l’environnement, afin de faciliter la localisation du défaut, en cas de fuite. Une fois les réparations terminées, la ligne est à nouveau testée de manière hydrostatique jusqu'à ce que le test soit réussi. Une fois l’essai hydrostatique réussi, l’eau est évacuée de la conduite, remplie de produit et la conduite reprend son fonctionnement normal.

Fermer les enquêtes par intervalles[modifier | modifier le code]

Une enquête à intervalle rapproché est un processus permettant d'identifier les problèmes de corrosion possibles dans les pipelines.

En règle générale, les pipelines sont protégés cathodiquement (CP) pour aider à prévenir la corrosion. Les systèmes CP sont équipés de stations de test permanentes où des fils électriques sont connectés au pipeline pour tester et mesurer le potentiel de la conduite par rapport au sol afin d'assurer une protection adéquate contre la corrosion. Les systèmes CP sont inspectés et testés à intervalles réguliers à l'aide des stations de test permanentes afin de garantir le bon fonctionnement des systèmes CP. En outre, des enquêtes à intervalle rapproché sont menées pour évaluer l'efficacité du CP sur toute la longueur du pipeline.

[13]

Dangers et impacts environnementaux[modifier | modifier le code]

Les tremblements de terre peuvent provoquer des explosions et des incendies dans les pipelines, ainsi que des fuites dangereuses pour l'environnement et pour les produits transportés.. Lorsqu'un tremblement de terre se produit, la probabilité d'un accident sur le pipeline dépend de l'intensité de l'événement.

Assez souvent, des accidents sur les pipelines se produisent dans les villes.La raison est la détérioration des communications: égouts, chaleur et eau.L'eau s'infiltre dans le sol à partir des canalisations d'urgence, ce qui entraîne une élévation du niveau de la nappe souterraine, qui entraîne des défaillances et l'affaissement du sol, ainsi que l'inondation des fondations.Et cela peut conduire à l'effondrement des bâtiments.

Selon les experts, il est possible de résoudre le problème des accidents de canalisations principales en utilisant des canalisations en plastique ou d'autres matériaux plus durables et plus fiables, en remplacement de canalisations en acier, de nouvelles canalisations en cours de pose et la réparation des canalisations usées se faisant non pas à ciel ouvert, mais par tranchée .À l'heure actuelle, le marché des raccords des tuyaux, des vannes etc. fournit des matériaux et des produits de haute qualité pour la pose et la modernisation de conduites.En utilisant les dernières technologies, il est possible minimiser les accidents de pipelines, éliminer les pertes économiques et prévenir les catastrophes environnementales au moment de la rupture du pipeline[14].

Accidents[modifier | modifier le code]

Les conduites transportant des matières inflammables ou explosives, telles que le gaz naturel ou le pétrole, posent des problèmes de sécurité particuliers.

1965 - Une canalisation de transport de gaz de 32 pouces, située au nord de Natchitoches, en Louisiane, appartenant au gazoduc du Tennessee, a explosé et a brûlé après la rupture par fissuration par corrosion sous contrainte le 4 mars, faisant 17 morts.Au moins 9 autres personnes ont été blessées et 7 maisons détruites à 450 pieds de la rupture.Cet accident poussa le président de l’époque, Lyndon B.Johnson, à réclamer la création d’une agence nationale de la sécurité des pipelines en 1967.

16 juin 1976 - Une équipe de construction de routes brise un pipeline d'essence à Los Angeles, en Californie.L’essence s’est répandue sur la zone et a rapidement pris feu, faisant 9 morts et 14 blessés au moins. La confusion sur la profondeur du pipeline dans la zone de construction semblait être un facteur dans l'accident.

4 juin 1989 -Désastre du train à Ufa: des étincelles de deux trains qui passent ont fait exploser du gaz s'échappant d'un pipeline de GPL près d'Oufa, en Russie.Au moins 575 personnes auraient été tuées.

17 octobre 1998 - Explosion du pipeline Jesse en 1998 : un pipeline pétrolier a explosé à Jesse, dans le delta du Niger au Nigeria , faisant environ 1 200 morts, dont certains récupèrent de l' essence .

10 juin 1999 - Une rupture de pipeline dans un parc de Bellingham,dans l'État de Washington , a entraîné la libération de 277 200 gallons d'essence. L'essence a été enflammée,provoquant une explosion qui a tué deux enfants et un adulte. Une mauvaise opération du pipeline et une section de la canalisation précédemment endommagée qui n’avait pas été détectée auparavant ont été identifiées comme étant à l’origine de la défaillance.

19 août 2000 - Rupture d'un gazoduc et incendie près de Carlsbad, au Nouveau-Mexique. Cette explosion et cet incendie ont tué 12 membres d'une famille élargie. La cause était due à une corrosion interne sévère du pipeline.

30 juillet 2004 - Un important gazoduc de gaz naturel explose à Ghislenghien,en Belgique, près d'Ath (à trente kilomètres au sud-ouest de Bruxelles ), faisant au moins 24 morts et 132 blessés, certains grièvement.

12 mai 2006 - Un oléoduc s'est rompu à l’ extérieur de Lagos, au Nigeria. Jusqu'à 200 personnes pourraient avoir été tuées. Voir l’exposition pétrolière au Nigeria .

1er novembre 2007 - Un pipeline de propane a explosé près de Carmichael, dans le Mississippi, à environ 48 km au sud de Meridian,dans le Mississippi.Deux personnes ont été tuées sur le coup et quatre autres ont été blessées. Plusieurs maisons ont été détruites et soixante familles ont été déplacées. Le pipeline appartient à Enterprise Products Partners LP et va de Mont Belvieu, au Texas, à Apex, en Californie du Nord. L’incapacité de trouver des défauts dans les défauts de tuyauterie soudés par soudure ERW avant 1971 était un facteur qui a contribué à l’accident.

9 septembre 2010 -Explosion du pipeline San Bruno 2010: Un gazoduc à haute pression de 30 pouces de diamètre appartenant à Pacific Gas & Electric a explosé dans le quartier résidentiel de Crestmoor à 3,2 km à l'ouest de l'aéroport international de San Francisco, faisant 8 morts et 8 blessés 58 et la destruction de 38 maisons. Le mauvais contrôle de la qualité de la conduite utilisée et de la construction ont été cités comme facteurs de l'accident.

27 juin 2014 : Une explosion s'est produite après la rupture d'une conduite de gaz naturel dans le village de Nagaram, district de Godavari-Est, à Andhra Pradesh, en Inde, faisant 16 morts et détruisant des "dizaines de maisons".

31 juillet 2014 : Dans la nuit du 31 juillet, une série d’explosions provenant de gazoducs souterrains s'est produite dans la ville de Kaohsiung. Des fuites de gaz ont rempli les égouts le long de plusieurs artères principales et les explosions qui en ont résulté ont transformé plusieurs kilomètres de route en profondes tranchées, projetant véhicules et débris dans les airs et allumant des incendies sur une vaste zone. Au moins 32 personnes ont été tuées et 321 blessées[15].

Sécurité industrielle du transport par canalisation[modifier | modifier le code]

Le transport par canalisation mobilise des fluides et des énergies qui représentent, comme toute activité industrielle, un danger. Le risque industriel lié à ce danger est estimé et traité, dans le cadre des règlementations locales et internationales en vigueur, pour être ramené à un niveau résiduel acceptable par la société, représentée par les organismes de contrôle et diverses associations.

En France, une mise en cohérence de nombreuses règles antérieures et une augmentation des exigences ont été concrétisées notamment par l'entrée en vigueur des divers règlements de sécurité de transport multifluide par canalisation, entre 2006 et 2014[1].

Ainsi, au-delà des opérations classiques d'entretien faisant partie de l'exploitation de l'ouvrage, un diagnostic poussé des ouvrages de transport est réalisé périodiquement, en fonction des règlementations nationales et des pratiques locales. En particulier, l'intégrité physique des canalisations est contrôlée par des mesures électriques de surface et par des auscultations électromagnétiques réalisées à partir de pistons ou racleurs instrumentés[16].

Quel que soit le niveau de sécurité visé et les moyens mis en œuvre pour l'obtenir, l'accident reste toujours possible. Tous les scénarios d'accident se ramènent à une perte de confinement du produit transporté et à une interaction néfaste du produit libéré avec l'environnement inerte ou vivant. Des plans d'urgence sont établis, en relation avec les pouvoirs publics.

Article détaillé : Explosion au gaz.

[17]

Transport par oléoducs et gazoducs[modifier | modifier le code]

Le transport par canalisation est généralement le moyen le plus économique de transporter du pétrole ou du gaz naturel sur de grandes distances terrestres.

Pour traverser de grandes distances maritimes, bien que des techniques sous-marines existent, le transport maritime par pétrolier ou méthanier est plus économique.

Le transport par canalisation de ces hydrocarbures utilise majoritairement des tubes en acier, soudés bout à bout et revêtus par enrobage pour mieux résister à la corrosion et aux agressions chimiques ou mécaniques.

Le fluide transporté dans les canalisations se déplace généralement sous pression, à des vitesses variant de 1 à 6 m/s. La pression et la vitesse de circulation (ou le débit) sont générées par des pompes centrifuges (pour les liquides) ou des compresseurs (pour les gaz).

Les oléoducs transportent souvent plusieurs types d'hydrocarbures, en séquences appelés « trains » ou "batchs". A l'interface entre deux trains, un mélange partiel de produits se crée. Le bouchon (zone de mélange dite "conta" (de contamination)) est écarté et traité à l'arrivée dans la station de réception.

Les systèmes de gazoducs, au contraire, transportent le plus souvent des fluides gazeux dont la composition reste stable dans le temps.

Transport par canalisation de fluides particuliers[modifier | modifier le code]

Pipeline hors d'usage.

Transport d'hydrogène[modifier | modifier le code]

En 2004, il y avait 1450 kilomètres de canalisations d'hydrogène à basse pression aux USA et 1500 kilomètres en Europe.

L'hydrogène est un gaz très inflammable et très léger; cela rend ses conditions de confinement particulièrement délicates.

Transport d'eau[modifier | modifier le code]

L'aqueduc de Los Angeles à Antelope Valley.

Il y a plus de deux mille ans, la civilisation romaine a édifié de nombreux aqueducs parfois très longs et monumentaux, afin d'amener par gravité l'eau des collines et des montagnes vers les zones rurales à irriguer et les zones urbaines à abreuver.

Aujourd'hui la quasi-totalité des zones habitées bénéficie des bienfaits de l'eau courante grâce à des réseaux de transport par canalisation gérés pour le compte des communes ou des intercommunalités par des entreprises publiques ou privées. Ces compagnies des eaux ou fontainiers sont ainsi responsables d'un service public fondamental.

Transport de saumure[modifier | modifier le code]

La ville de Hallstatt en Autriche se targue de posséder le plus ancien saumoduc au monde, qui daterait de 1595[18]. Cette canalisation est composée de 13 000 tubes et elle achemine de la saumure sur 40 kilomètres, de Hallstatt à Ebensee[19].

Transport de bière[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Biéroduc.

Les bars du fameux stade de football du Veltins-Arena sont interconnectés par une canalisation de transport de bière longue de 5 km. C'est la meilleure solution pour distribuer la bière dans des grands stades caractérisés par des variations importantes de fréquentation. Les bars sont ainsi alimentés directement depuis un grand réservoir de bière ce qui serait impossible, en France, puisque les ventes de boissons alcoolisées sont interdites autour et dans les stades.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a b et c Arrêté multifluides du 5 mars 2014 sur Légifrance
  2. « Les pipelines, une longue histoire », sur gereports.fr (consulté le 12 novembre 2018)
  3. (en) « Pipeline transport », dans Wikipedia, (lire en ligne)
  4. « 5 points à connaître sur l’évaluation des impacts environnementaux du pipeline Keystone XL | equiterre.org - Pour des choix écologiques, équitables et solidaires », sur equiterre.org (consulté le 11 novembre 2018)
  5. (en-US) « Environmental Defence », sur Environmental Defence (consulté le 11 novembre 2018)
  6. « Protection de l’environnement | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  7. « Eau | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  8. « Faune | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  9. « Végétation | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  10. « Changements climatiques | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  11. « Déversements et processus de nettoyage | À propos des pipelines », À propos des pipelines,‎ (lire en ligne)
  12. (en) Georges A. Antaki, Piping and Pipeline engineering, Taylor & Francis e-Librairy, , 541 p. (ISBN 0-8247-0964-0, lire en ligne), page 413
  13. « Inspecter les pipelines, un business à pleins tubes », sur L'USINENOUVELLE, (consulté le 18 novembre 2018)
  14. (ru) « Analyse des accidents de gazoducs en Sibérie », sur NGS
  15. (en) « Pipeline transport », sur Wikipédia
  16. Stéphane Sainson, Inspection en ligne des pipelines. Principes et méthodes. Ed. Lavoisier. 2007. (ISBN 978-2743009724). 332 p.
  17. Alain Maire, Le transport par pipeline, Editions Technip, , 303 p. (ISBN 978-2-7108-0953-1)
  18. (en) Billie Ann Lopez, « Hallstatt's White Gold - Salt » (consulté le 15 mai 2007)
  19. Voir l'article Hallstatt pour plus de détails.

Voir aussi[modifier | modifier le code]