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Concevoir de manière à éviter les risques : 8 conseils pour construire des systèmes fluides sûrs

L’industrie pétrolière et gazière est par nature un secteur d’activité complexe et qui ne cesse de se complexifier. Aujourd'hui, les puits sont plus profonds, de nouvelles techniques de forage sont apparues, les équipements et les dispositifs de commande submersibles sont plus nombreux, et on travaille dans des environnements plus corrosifs, à des températures plus élevées et avec des pressions plus fortes. À cela s’ajoutent une prise en compte plus importante de la santé, de la sécurité et de l’environnement, des normes et des réglementations plus exigeantes, et d’autres types de responsabilité. Quand saisir une opportunité signifie assumer plus de risques, comment les opérateurs peuvent limiter au maximum les risques encourus par le personnel des plates-formes, des raffineries et des usines ? Lorsqu’il s’agit d’exploiter un système fluide fiable, la réponse est la suivante : des conditions de travail sûres commencent par des systèmes bien conçus.

En tant que fournisseur de composants pour systèmes fluides et prestataire de training, Swagelok comprend ce que peuvent ressentir ses clients lorsqu’un manque d'attention portée à certains détails provoque l’arrêt des systèmes, une perte de chiffre d’affaires et des difficultés d’ordre juridique. Un respect strict des normes de conception et des procédures documentées peut grandement aider à éviter des erreurs coûteuses.

Avant de remplacer des pièces ou de mettre en place un tout nouveau système, rafraîchissez vos connaissances des meilleures pratiques.

1. Ne jamais mélanger des composants provenant de fabricants différents.

L'étanchéité des joints exposés à des pressions élevées, aux vibrations, au vide et à des variations de température, repose sur des tolérances précises, un contrôle qualité méticuleux et des principes de conception éprouvés. Même si les composants provenant de fournisseurs différents peuvent se ressembler, il n’y a aucune garantie qu’ils ont été fabriqués selon les mêmes normes, ce qui signifie qu’ils pourront ne pas fonctionner correctement une fois associés aux composants d’autres fabricants.

2. Choisissez soigneusement vos alliages.

La composition chimique des matériaux est un point important à prendre en compte dans la plupart des environnements. La compatibilité des matériaux doit être vérifiée avec soin. Des matériaux incompatibles avec l’environnement peuvent être à l’origine de graves problèmes, notamment la corrosion fissurante due aux ions chlorures (apparition de fissures dans la tuyauterie et les tubes en présence d’une forte concentration en ions chlorures). De nombreux alliages sont utilisés ou ont été testés pour être utilisés dans des installations nécessitant une résistance à la corrosion de l’eau de mer. Les alliages les plus couramment utilisés sont les aciers inoxydables austénitiques de la série 300, principalement le 316 et, dans certains cas, le 317. Les alliages contenant au moins 6 % de molybdène, dits alliages « 6-moly », donnent de bons résultats dans les systèmes offshore. Les alliages 6-moly habituels sont les alliages 254SMO, AL6XN et 25-6Mo.

Plus récemment sont apparus de nouveaux alliages – 654SMO, AL6XN Plus, 27-7Mo et 31 – dont la teneur en molybdène est légèrement supérieure à 6 %. Les propriétés annoncées dans des publications indiquent qu’ils devraient bien se comporter dans des environnements riches en ions chlorures. Par ailleurs, les alliages à base de nickel comme les alliages 825, 625 et C-276 sont plus souvent utilisés pour leurs performances dans des applications qui mettent en œuvre des gaz acides.

3. Limiter au maximum les possibilités d’erreurs.

Réfléchissez à la manière de limiter les possibilités d’erreurs en améliorant l’étiquetage et en pensant davantage sécurité dès la phase de conception du système. Par exemple, veillez à placer des étiquettes sur vos équipements pour indiquer à l’opérateur ce à quoi ces équipements correspondent. Essayez de distinguer les poignées, les tubes et les tuyaux au moyen de couleurs qui renseigneront immédiatement sur le type de liquide ou de gaz qui circule dans telle ou telle conduite, même s’il ne s’agit pas d’un hydrocarbure. Veillez également à orienter les composants de manière à éviter tout contact accidentel des objets en mouvement ou des personnes passant à proximité.

4. Utilisez uniquement du matériel de qualité pour votre application.

Il peut être tentant d’opter pour du matériel moins cher, mais lorsque les enjeux sont importants, le jeu en vaut rarement la chandelle. Vous ne devriez utiliser que des produits à la réputation établie. Le marché regorge désormais de produits contrefait et de moindre qualité qui pourraient mettre en danger votre activité. Il est important de ne s’approvisionner qu’auprès de partenaires de confiance et de distributeurs agréés.

Il est également important de savoir différencier deux pièces dont les noms se ressemblent et de faire preuve de précision au moment de faire don choix. Par exemple, une soupape de sûreté, qui s’ouvre entièrement lorsque la pression de tarage est atteinte, n’est pas identique à une soupape de décharge, qui s’ouvre progressivement lorsque la pression augmente. Bien que ces termes puissent sembler similaires, assurez-vous de toujours de savoir exactement quelle pièce utiliser.

5. Simplifiez vos systèmes autant que possible.

Simplifiez autant que possible vos systèmes afin de limiter les complications pouvant survenir et ne manquez aucune occasion d’y apporter des améliorations. Cette simplification vous aidera également par la suite dans la mesure où il sera plus facile de résoudre les problèmes rencontrés si le nombre de composants à examiner est limité. Consultez un spécialiste qui pourra vous faire des recommandations pour réduire le nombre de raccordements. Au bout du compte, cela aura pour effet de réduire le nombre de pièces susceptibles de connaître une défaillance.

6. Suivez toujours attentivement les instructions du fabricant.

L’erreur qui consiste à ne pas respecter les procédures de montage et de démontage peut sembler mineure, mais peut avoir des conséquences majeures. Les erreurs courantes sont les suivantes :

  • Des raccords insuffisamment serrés, qui pourront causer des fuites de fluide ou l’éjection de composants ;
  • Des raccords trop serrés, ce qui limite le nombre de remontages possibles ;
  • Le fait de ne pas vérifier que le tube est bien en butée contre l'épaulement du corps du raccord avant de serrer ;
  • Le non-respect des bonnes procédures en ce qui concerne la profondeur d'insertion des tubes ou le fait de pas enfoncer le tube à fond dans le raccord
  • Le fait de ne pas vérifier correctement le tube à recherche de tout ce qui pourrait compromettre l’étanchéité du joint – ovalisation, défauts, rayures.
  • Le manuel du tuyauteur de Swagelok contient les consignes de montage les plus complètes que vous puissiez trouver. Afficher le manuel du tuyauteur

7. Tenez compte des vibrations et des mouvements lors de la conception de vos systèmes.

Lorsque l’on assemble un système dépressurisé (ce qu’il faut toujours faire car travailler sur un système sous pression est dangereux), on peut vite oublier les effets des vibrations de la machine. Veillez à prévoir des supports adaptés afin que les tubes et les raccords ne subissent pas une fatigue ou des mouvements excessifs lorsqu’ils seront soumis à une pression élevée. La contrainte constante exercée sur un système par les vibrations peut aussi user petit à petit les points de raccordement ; il est donc important de spécifier dès le départ des matériaux et une marge de mouvement adaptés.

Dans certains cas, opter pour des flexibles permet d’éliminer certains problèmes de vibrations. Gardez toutefois à l'esprit que ces flexibles peuvent s’user rapidement et devront être remplacés au fil du temps. Certains élastomères ont également une durée de stockage limitée ; vous devez donc connaître la date de fabrication du flexible que vous allez installer.

8. Tenez compte de la dureté des matériaux lorsque vous concevez un système à tubes.

Il est important que les matériaux des composants soient compatibles les uns avec les autres et qu’ils possèdent la dureté appropriée pour que les composants restent assemblés. Le métal des tubes doit toujours être plus doux que celui des raccords pour que le raccord puisse accrocher et enserrer le tube correctement.

Lorsque des systèmes fluides fonctionnent parfaitement jour après jour, il est facile d’oublier le danger que peut représenter un seul composant mal monté. Vous préserverez vos activités en gardant les meilleures pratiques à l’esprit. Ces mesures paraissent simples mais elles sont souvent ignorées. Il existe de nombreuses façons de concevoir un système sûr et une attention particulière portée à la sécurité vous permettra d’éviter des problèmes inattendus.