Mesure du débit pendant le déchargement de pétroliers

Le pétrole arrivant à un terminal de la Mer du Nord transite par les installations d’une jetée de déchargement située à proximité du chenal. Les pétroliers peuvent donc s’y amarrer facilement pour le déchargement, une opération qui se fait à l’aide de goulottes de déchargement, des équipements sophistiqués, extrêmement performants.

Trois goulottes de déchargement d’une capacité totale de 40 000 mètres3/heure sont présentes sur la jetée : deux goulottes d’une capacité de 12 000 mètres3/heure et une goulotte d’une capacité de 16 0000 mètres3/heure. Les pétroliers pompent le pétrole dans le dépôt au travers des goulottes de déchargement avec leurs propres pompes. La capacité de déchargement effective dépend donc de leur capacité de pompage.

Pour des raisons de sécurité, un certain débit ne doit pas être dépassé par conduite, d’où la nécessité de surveiller l’opération à l’aide de débitmètres. En outre, la mesure de la capacité de déchargement permet de réguler les pompes des navires pour optimiser la conduite des installations et du process. Enfin, les mesures de débit permettent un premier enregistrement des volumes déchargés. Le relevé d’ordre fiscal est effectué par des mesures de niveau dans les cuves respectives.

Jusqu’à présent, les débits étaient mesurés à l’aide de sondes Pitot et de turbines installées non pas sur la jetée de déchargement proprement dite, mais sur la terre ferme. Les inconvénients de ces équipements de mesure intrusifs sont connus : ils subissent une usure mécanique et leur gamme dynamique est restreinte, à savoir qu’ils ne sont précis que dans une plage de mesure limitée. En outre, les travaux d’entretien et de maintenance obligent d’ouvrir la conduite, qui est donc temporairement hors service. Dans le cadre de la modernisation des équipements, les ingénieurs responsables cherchaient par conséquent une meilleure alternative.

Une nouvelle fois, la mesure de débit non-intrusive avec le FLUXUS s’impose comme la solution idéale. Vu que les capteurs à ultrasons non-intrusifs sont simplement fixés à l’extérieur de la conduite, ils ne sont pas exposés à l’usure du liquide. L’installation ne nécessite aucune coupe sur la conduite et se déroule en cours de fonctionnement. Le principe de mesure acoustique ne présente aucune inertie et offre une gamme dynamique hors du commun, d’où une précision élevée quelle que soit la vitesse d’écoulement, très faible ou très élevée, ce qui permet de détecter avec précision les phases de démarrage et d’arrêt.

Une fois l’adéquation de la technologie de mesure non-intrusive par ultrasons de FLEXIM démontrée à l’aide d’un débitmètre portable FLUXUS, les ingénieurs du terminal ont décidé d’installer un FLUXUS dans un premier temps sur l’une des trois goulottes de déchargement. Une difficulté particulière de ce type de mesure réside dans le fait que les pompes des pétroliers pompent fréquemment de l’air, présent dans le flux de pétrole sous la forme de bulles qui amortissent fortement les signaux ultrasonores. Ce problème a été parfaitement résolu à l’aide de capteurs LambWave. Pour garantir une totale fiabilité, les mesures se font sur deux canaux et en vue d’une précision maximale, les valeurs de densité et de viscosité du produit déchargé, présentes dans le système de contrôle du process, sont injectées dans le FLUXUS sous la forme d’un signal électrique et converties pour la mesure de débit.

Le test à long terme de la mesure de débit non-intrusive avec le FLUXUS s’étant lui aussi avéré concluant, les deux autres goulottes de déchargement ont bénéficié du même équipement. L’une d’elle sert non seulement au déchargement de pétrole, mais également à celui de résidus de raffinage qui arrivent chauffés avant d’être pompés dans les cuves à terre au travers d’une conduite chauffée et isolée. Compte tenu de la forte viscosité de ces produits, les avantages de la mesure acoustique non-intrusive sont ici particulièrement évidents. Les capteurs non-intrusifs sont intégrés dans l’isolation.
Toutes les mesures ont été étalonnées en comparaison avec les mesures de niveau de remplissage des cuves. Il est également prévu de réaliser, à l’aide des mesures de débit précises et dynamiques, un système de sécurité chargé de détecter rapidement d’éventuelles fuites.

Avantages

  • Mesure fiable et précise du débit depuis l’extérieur de la conduite
  • Aucune usure
  • Aucun risque de fuite
  • Aucune perte de charge
  • Aucune coupe des conduites
  • Coûts réduits du système de mesure à ultrasons non-intrusif par rapport aux débitmètres intrusifs de cette section nominale
  • Coûts d’installation et éventuellement d’entretien considérablement inférieurs à ceux des débitmètres intrusifs
  • Disponibilité permanente de l’installation

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