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Pétrochimie

Diminuer les coûts de fonctionnement  et augmenter les taux de production tout en prenant en compte les impératifs de sécurité  est un important challenge pour les industries pétrochimiques.

Pour transporter efficacement et en toute sécurité des fluides, il est primordial de prédire le plus précisément possible les surpressions lorsqu’il y a un changement dans les conditions de fonctionnement du système (arrêt de pompes, fermeture de vannes, …)

Traditionnellement, les surpressions sont calculées par le biais de feuille de calculs simplifiées ou de logiciels maisons qui ont plusieurs désavantages:

  • Généralement la pression n’est prédite que pour un évènement particulier et en peu de points du système
  • Les calculs ne prennent pas précisément en compte l’influence des changements dans le comportement du composant
  • Les systèmes complexes deviennent vite encombrants et lents
  • L’assurance qualité et la validation des codes internes ont un coût important en temps et en moyens.

En adoptant une approche progressiste qui utilise Flowmaster vous vous assurez de prédire les surpressions et de dénicher les formations de poches de cavitations dans l’ensemble du système pour toute une série de conditions de fonctionnement. Cela vous permettra de:

  • Réduire les coûts d’un surdimensionnement habituel
  • Réduire les risques et en conséquences les surcoûts lies à corriger les défauts d’un sous dimensionnement
  • Réduire vos coûts de développement en utilisant un logiciel validé sur des cas réels et développé en accord avec la norme ISO 9001.

FPSO

Dans la recherché de nouvelles réserves de pétrole et de gaz, les compagnies doivent travailler en eaux profondes (> 2000 m ). Cela représente un certain challenge en ce qui concerne l’élaboration, la construction, l’installation et la mise en service de systèmes de production. Ces ressources en eaux profondes doivent pouvoir bénéficier des mêmes niveaux de sécurité que ceux en eaux peu profonde.

Les réservoirs FPSO (Floating Production Storage Offloading) ont été introduits pour remplacer rapidement les plates-formes pétrolières. Des sociétés leaders de ce marché comme Single Buoy Moorings utilisent intensément Flowmaster pour la conception des FPSO's.

Voici un extrait d’une de leur présentation :

ECOULEMENT STATIONNAIRE D’EAU DE MER (DELUGE)

Les risques associés à la présence d’hydrocarbures non stabilisés dans le touret et de vannes d’arrêt sur le pipeline, rendent obligatoire un réseau de protection active contre le feu. Pour ce système de déluge pour lutte anti-incendie, un modèle d’écoulement a été réalisé avec le logiciel Flowmaster.

Cette modélisation a permis des calculs sur un réseau complexe de 200 buses de déluge en réseau maillé.  Le diamètre des tuyauteries, le type et le nombre de buses de déluge ont pu être ajustés assez finement pour satisfaire au critère géométrique des surfaces mouillées et au critère hydraulique du débit associé à chaque buse de déluge tout en minimisant la consommation d’eau incendie.

Suite au changement des interfaces pour la connexion d’arrivée de l’eau, ce même modèle a été modifié très facilement.

BENEFICES DE CETTE SIMULATION NUMERIQUE

Grâce à la simulation numérique des écoulements, des réseaux complexes peuvent être étudiés et s’adapter rapidement à des changements de design comme l’adjonction de nouveaux éléments à protéger et donc l’ajout de buses et l’augmentation du débit global nécessaire.  Si on le désire, on peut enchaîner sur les problèmes d’amorçage de ces colonnes sèches, calculer le temps de mise en œuvre des buses les plus éloignées et satisfaire éventuellement à des critères de temps de réponse (paramètre critique pour une plate-forme hélicoptère par exemple).

ECOULEMENT DYNAMIQUE DE PETROLE

Il s’agit ici du déchargement de pétrole en mer vers le navire amarré en tandem. Etude d’abord des pertes de charge (en statique) puis des coups de béliers (en dynamique) occasionnés par des erreurs éventuelles d’opérateur sur le navire enleveur ou par la fermeture accidentelle d’une vanne sur la ligne. Grâce à la simulation avec Flowmaster, on a pu optimiser les paramètres du système de protection mis en place (diamètre de la ligne de sûreté et tarage (P0) du disque de rupture) avec minimisation du temps de réponse tout en limitant les surpressions.

Contrôles Hydrauliques Sous-marins

Les systèmes de contrôle sous-marins jouent un role vital pour un fonctionnement productif et sécuritaire de tout gisement gazier ou pétrolier. Ces systèmes fonctionnent dans des environnements extrêmes, qui font de l’installation et de la mise en service du système un exercice à haut risque et à grand coût.

Pour s’assurer que le système corresponde aux spécifications requises et pour réduire les risques et les coûts lies à l’installation et à la mise en exploitation, de nombreuses sociétés gazières et pétrolières se sont tournées vers une simulation avec Flowmaster.

Les simulations typiques que vous pouvez lancer incluent :

  • Scénarios d’accidents – arrêt et démarrage de pompes
  • Temps de fermeture des vannes
  • Effet sur les performances du système de l’utilisation de différents fluides
  • Dimensionnement des pompes et optimisation pour une série de modes de fonctionnement.