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Pedro Barbosa, responsable produit pour l’activité Pipelines chez Fotech Solutions, une société faisant partie de l’accélérateur d’entreprise BP Launchpad, nous détaille pourquoi il est plus important que jamais de se concentrer sur l’intégrité des pipelines. Il explique comment les opérateurs peuvent utiliser des technologies avancées telles que la détection acoustique distribuée (DAS) pour améliorer la sécurité des pipelines.

L’intégrité des pipelines est une préoccupation majeure pour les sociétés pétrolières et gazières désireuses de s’assurer que les pipelines sont exploités de manière sûre et fiable. Maintenir les pipelines exempts de défauts et de dommages afin qu’ils puissent continuer à transporter leur contenu, sans incident, est essentiel pour empêcher le rejet de substances nocives dans l’environnement et pour protéger la population contre des accidents potentiels. Même les plus petites fuites de pétrole ou de gaz peuvent causer des dommages environnementaux importants et les coûts de nettoyage peuvent facilement se chiffrer en millions.

Les conséquences d’une fuite

Prenons par exemple l’incident survenu à Refugio Bay, au large de la côte ouest des États-Unis le 19 mai 2015, où 541 000 litres de pétrole brut se sont déversés sur l’un des littoraux les plus diversifiés du monde en matière de biodiversité. La cause de la fuite a été attribuée à une corrosion conséquente qui n’a malheureusement pas été détectée à temps. Les employés locaux de l’oléoduc n’ont eu connaissance de la fuite qu’une fois qu’ils ont été informés par les agents des parcs nationaux de la présence de pétrole dans l’eau. Plains All American Pipeline L.P. et Plains Pipeline L.P. ont alors convenu de modifier leurs opérations afin d’éviter d’autres déversements, et ont payé 24 millions de dollars US de pénalités, en plus de 22,3 M$ US en réparations de dommages aux ressources naturelles, 10 M$ US pour les coûts d’évaluation des dommages aux ressources naturelles et 4,26 M$ US pour les coûts de nettoyage de la Garde côtière. Le coût global du nettoyage, y compris les revendications juridiques attendues et les règlements potentiels, s’est élevé à environ 257 M$ US. Alors, que peuvent faire les exploitants pour prévenir de tels incidents et quels sont les meilleurs moyens de garantir l’intégrité des pipelines et de détecter plus rapidement les fuites ? Il existe un certain nombre d’approches à adopter, notamment la prise en compte des dernières technologies, le respect des dernières normes et orientations relatives aux oléoducs et gazoducs et l’établissement d’un plan de gestion de l’intégrité.

Envisager les dernières technologies de pointe

Bien que l’installation de systèmes automatiques de détection des fuites dans les pipelines soit une pratique courante, les systèmes traditionnels, en particulier les systèmes internes, présentent plusieurs limites en raison de leur incapacité à détecter les petites fuites, et à les localiser avec précision une fois qu’elles sont détectées. Cela est dû au fait qu’il n’y a pas de mesure directe du phénomène de fuite, mais que la fuite est déduite des évaluations du bilan massique en utilisant des paramètres tels que le débit, la pression, la température, etc. Cependant, la technologie de détection acoustique distribuée (DAS) permet de surveiller les pipelines avec précision, tant pour la détection des fuites que pour les interférences de tiers, notamment les perturbations liées aux tentatives de vol. La DAS utilise la photonique, qui transforme un câble à fibre optique longeant un réseau de pipelines en milliers de capteurs de vibrations, capables de détecter toute perturbation sur toute la longueur de la canalisation, même sur des centaines de kilomètres, et en temps réel.

La technologies de pointe

La technologie DAS, telle que la solution LivePIPE® de Fotech Solutions, envoie chaque seconde des milliers d’impulsions lumineuses le long du câble à fibres optiques et surveille le fin motif de la lumière réfléchie. Lorsque l’énergie acoustique ou vibratoire – telle que celle créée par une fuite ou un creusement – crée une tension sur la fibre optique, cela modifie le motif de la lumière réfléchie. En utilisant des algorithmes et des techniques de traitement avancés, la DAS analyse ces changements pour identifier et classer les perturbations. Chaque type de perturbation a sa propre signature et la technologie peut dire à un opérateur, en temps réel, ce qui s’est passé, où et quand. La gestion de l’intégrité peut être améliorée grâce à de meilleures données et à l’accès à des informations continues et en temps réel sur l’état du pipeline. Les technologies avancées telles que LivePIPE II fournissent aux opérateurs ces données continues en temps réel qui leur permettent de prendre des décisions mieux informées, afin de pouvoir agir plus rapidement en cas d’incident de canalisation ou de menace détectée.

La législation en vigueur

L’American Petroleum Institute (API), la référence en matière de normes sur la sécurité opérationnelle et environnementale, l’efficacité et la durabilité, joue un rôle essentiel dans la promotion de la normalisation des performances des systèmes de détection de fuites. L’API RP 1130 Computational Pipeline Monitoring for Liquids (surveillance informatique des pipelines pour les liquides) et l’API RP 1175 Pipeline Leak Detection-Program Management (gestion du programme de détection des fuites de pipeline) sont deux normes clés qui fournissent aux exploitants de pipelines des lignes directrices essentielles à la détection précoce et précise des fuites, et qui sont indispensables pour améliorer l’intégrité et la sécurité. Elles ont été actualisées en avril 2022 pour inclure les systèmes de détection de fuites externes tels que ceux basés sur les technologies de détection par fibre optique. Jusqu’à présent, ces normes étaient uniquement axées sur les systèmes de détection de fuites internes, comme le bilan massique et la modélisation transitoire en temps réel.

Mais, pour la première fois, les systèmes externes tels que la DAS ont été officiellement reconnus comme des solutions pratiques et robustes pour la détection des fuites – ce que de nombreux exploitants de pipelines savaient déjà depuis un certain temps. Ces normes actualisées reconnaissent la capacité des systèmes DAS externes à détecter les petites fuites plus rapidement que les systèmes internes traditionnels. Les normes fournissent des paramètres de performance spécifiques que les exploitants de pipelines peuvent suivre. Par exemple, la norme RP1175 indique les objectifs et les paramètres de performance qu’un opérateur peut appliquer à un pipeline. Alors que les systèmes internes doivent détecter des fuites de ±200 barils par heure avec une précision de localisation de ±8 km (débit constant), les systèmes externes doivent détecter des fuites de ±2 barils par heure avec une précision de localisation de ±10 mètres (débit constant).

Établir un plan de gestion de l’intégrité

Une autre étape importante pour améliorer l’intégrité est de disposer d’un plan solide de gestion de l’intégrité. Aux États-Unis, l’organisme Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA) fournit des réglementations auxquelles les exploitants de pipelines doivent se conformer pour prévenir les fuites et la corrosion des pipelines. L’une des exigences pour les exploitants de pipelines de transport et de distribution de liquides dangereux, de gaz naturel et d’autres gaz, est de développer et de mettre en place des programmes complets de gestion de l’intégrité. Ces règlements sur la gestion de l’intégrité sont codifiés dans le titre 49 du Code fédéral (CFR : Code of federal regulations), partie 195, 195.452 pour les pipelines de liquides dangereux ; partie 192, sous-partie O pour les pipelines de transport de gaz ; et partie 192, sous-partie P pour les pipelines de distribution de gaz. En l’absence de réglementation prescriptive, les exploitants de pipelines peuvent choisir de suivre des approches fondées sur le risque ou la performance, des normes reconnues, des RP et des meilleures pratiques, par exemple l’API RP 1160 Pipeline Integrity Management Standard for Hazardous Liquid Pipelines (norme de gestion de l’intégrité des pipelines pour les pipelines de liquides dangereux) et l’ASME B31.8S Managing System Integrity of Gas Pipelines (gestion de l’intégrité du système des gazoducs). Les plans de gestion de l’intégrité constituent une approche documentée et systématique visant à garantir l’intégrité à long terme des pipelines. Le processus sert à évaluer et à diminuer les risques dans le but de réduire la probabilité et les conséquences d’incidents, et d’optimiser la sécurité et les performances. Les anciens concepts d’intégrité se concentraient uniquement sur l’entretien du pipeline. Cela concernait principalement les conditions physiques d’un pipeline, les systèmes de support et l’administration du programme d’inspection d’un opérateur. En revanche, la gestion de l’intégrité adopte désormais une vision plus large qui prend aussi en compte l’environnement. La réglementation des pipelines de liquides dangereux stipule que les sociétés pétrolières et gazières évaluent régulièrement les pipelines dans les endroits où une fuite ou une défaillance pourrait avoir des conséquences négatives importantes et où il existe un risque plus élevé pour la sécurité publique ou environnementale.

Conclusion

L’intégrité des pipelines est un sujet essentiel pour les exploitants, qui évolue sans cesse à mesure que les sociétés pétrolières et gazières cherchent à améliorer leurs pratiques et à opérer à des niveaux de sécurité les plus élevés. Au cours des 40 dernières années, la gestion de l’intégrité est passée d’une inspection et d’une évaluation visuelles normatives à une gestion de l’intégrité basée sur le risque et utilisant des données en temps réel. Un plan d’intégrité des pipelines bien géré peut non seulement aider les exploitants à identifier et à réduire les risques de sécurité avant qu’ils ne s’aggravent, mais aussi jouer un rôle majeur dans l’atteinte de l’excellence opérationnelle et la prolongation de la durée de vie du matériel vieillissant. Le sujet de l’intégrité des pipelines étant plus important que jamais, il est de plus en plus crucial que les normes et la législation du secteur soient appliquées. Il est également essentiel que toutes les réglementations et normes soient alignées sur les nouvelles avancées technologiques et les reflètent. C’est ainsi que l’intégrité pourra finalement être améliorée. Par exemple, les avantages de la DAS sont largement reconnus par les exploitants de pipelines et elle est déjà utilisée dans des applications de détection de fuites et pour améliorer l’intégrité des pipelines dans le monde entier. L’acceptation officielle par l’API et son inclusion dans ses pratiques recommandées valident cette technologie, donnant aux exploitants une confiance totale dans la précision et la rapidité de détection de la DAS pour leur permettre d’augmenter les niveaux de sécurité et d’intégrité de leurs pipelines.