L’importance de former les ingénieurs en instrumentation du secteur du pétrole et du gaz à la physique des matériaux

L’importance de former les ingénieurs en instrumentation du secteur du pétrole et du gaz à la physique des matériaux

17 mars 2020 | Brian Van Valkenburg, responsable de la commercialisation des services et des formations

Au vu de l’évolution qu’a connue le secteur du pétrole et du gaz offshore, les enjeux associés à la fiabilité et à l’étanchéité des systèmes sont encore plus grands qu’ils ne l’étaient auparavant. Les exploitants qui cherchent à préserver un fonctionnement sûr de leurs installations, sans risques pour l'environnement, tout en maximisant leur rendement ont un défi de taille à relever.

Plusieurs choses se sont passées. En gros, la fiabilité globale des systèmes fluides et de leurs composants de base est devenue une priorité absolue. Motivés par des questions de coûts d'exploitation et de disponibilité de la main-d'œuvre, entre autres, les exploitants de plates-formes se sont mis à rechercher des composants d’une durée de vie égale à celle des plates-formes pour ne plus avoir à changer ces composants régulièrement. Ensuite, comme les plates-formes sont de plus en plus éloignées du littoral, elles nécessitent des systèmes d’une fiabilité sans faille à ces profondeurs.

Par ailleurs, il ne faut pas oublier qu’entre les lignes d’instrumentation, les circuits hydrauliques, les systèmes d’injection de produits chimiques et les installations « déluge », entre autres, une plate-forme offshore peut compter près de 15 km de tubes, plus de 20 000 composants de systèmes fluides, pas moins de 10 000 raccords et jusqu’à 8000 liaisons mécaniques. Chacun de ces points est essentiel à fiabilité et à la sûreté globales d’une plate-forme. Spécifier les bons composants et des matériaux adaptés est d’une importance capitale.

Cette situation illustre pourquoi il est de plus en plus important de maîtriser des notions de métallurgie et de physique des matériaux – et pourquoi une formation adéquate sur ces sujets et sur le choix des matériaux peut aider les professionnels du pétrole et du gaz à prévenir la corrosion et à mettre toutes les chances de leur côtés.

Découvrir le programme de formation à la physique des matériaux de Swagelok

L'équipe Swagelok chargée des services sur site aide régulièrement des clients de ce secteur à mieux comprendre comment choisir et spécifier les bons matériaux pour leur plate-forme dans le cadre d’un programme de formation à la physique des matériaux. L’intérêt pour des professionnels du pétrole et du gaz de mieux comprendre la physique des matériaux est expliqué ci-dessous, de même qu’est présenté ce à quoi ressemble un stage de formation réussi avec Swagelok :

L'évolution des alliages et les bénéfices d’une formation. Quels matériaux choisir et spécifier est une question plus complexe qu'il n'y paraît et la réponse à cette question est loin d'être simple.

Les tubes en acier inoxydable 316 ont longtemps été préférés pour toutes les applications pétrolières et gazières. Ils se sont comportés de manière satisfaisante pendant longtemps et continuent à le faire dans certaines circonstances. Cependant, le secteur a évolué et de nombreuses sociétés pétrolières et gazières ont commencé à exiger des performances plus élevées pour les tubes et les raccords utilisés sur leurs plates-formes. C’est alors que l’acier inoxydable 316 a commencé à montrer quelques faiblesses. La corrosion due aux conditions difficiles qui règnent dans les océans devient un problème bien avant qu’une plate-forme n’atteigne sa fin de vie. Or, remplacer régulièrement des composants corrodés est coûteux et risqué.

Comment prévenir la corrosion ? De nouveaux alliages très efficaces contre la corrosion ont depuis été mis au point, notamment l’acier inoxydable super duplex de Swagelok, l’acier inoxydable 6-moly et d’autres. Il serait donc logique de penser que les professionnels du pétrole et du gaz vont utiliser des alliages plus performants partout sur leurs plates-formes pour toutes leurs applications, n’est-ce pas ?

Eh bien, pas nécessairement. Le choix des bon matériaux pour différents systèmes dépend de divers facteurs indissociables, dont les conditions environnementales, les performances requises, et bien sûr, le coût. Et si de nombreux exploitants préfèrent n’utiliser qu’un matériau pour des raisons de simplicité, c’est rarement le choix le plus économique.

Par exemple, l’acier inoxydable 316 offre une bonne ductilité qui facilite les opérations de façonnage et de soudage pour un prix intéressant. Il reste utilisable dans certains systèmes fluides des installations pétrolières et gazières, en particulier si ces systèmes sont cachés ou protégés de facteurs environnementaux comme le soleil et les embruns salins, entre autres. Il est toutefois important de savoir que la composition d’un acier inoxydable 316 n’est pas toujours la même. Les plus fortes teneurs en nickel et en chrome exigées par la norme ASTM peuvent améliorer la fiabilité et la résistance à la corrosion de ces aciers.

Obtenir des informations détaillées sur le choix des matériaux avec le Guide de sélection des matériaux de Swagelok

À l'autre extrémité du spectre, les systèmes qui acheminent des gaz acides exigent ce qui se fait de mieux en matière de résistance à la corrosion pour éviter la corrosion sous contrainte due aux gaz sulfureux (CCS). La CCS a pour effet de dégrader un métal en contact avec de l’hydrogène sulfuré dans une atmosphère humide – une combinaison fréquente et très corrosive rencontrée sur de nombreuses plates-formes offshore, en particulier depuis que des gisements de pétrole brut plus acide sont exploités dans le monde entier. Le résultat est une fragilisation du matériau, qui peut aboutir à une fissuration sous l’action conjuguée de contraintes de traction et de la corrosion. Les alliages plus sophistiqués qui sont décrits dans la norme NACE MR0175/ISO 15156 – notamment l’alliage 825 et l’alliage 625 entre autres – doivent être utilisés pour garantir la sûreté et la viabilité des systèmes.

Entre les deux extrémités du spectre, il existe d’autres occasions d’utiliser des alliages spécifiques pour mieux répondre aux besoins d’une application. Par exemple, dans certains systèmes, il peut être obligatoire de spécifier des tubes fabriqués dans un alliage sophistiqué, tout en conservant des raccords en acier inoxydable 316. Lorsque les professionnels du pétrole et du gaz ont une bonne connaissance de la physique des matériaux, ils sont alors en mesure de faire les meilleurs choix et de maximiser le rendement des investissements effectués dans l’ensemble de la plate-forme.

La formation à l’œuvre. Quel que soit le sujet traité, la réussite d’une formation dépend de nombreux facteurs. Lorsqu’ils évaluent les différentes possibilités de formation qui s’offrent à eux, les exploitants de pétrole et de gaz devraient toujours chercher des formateurs qui ont une expérience significative du terrain et qui ont eux-mêmes reçu une formation solide.

Un programme de formation réussi n’est pas généraliste. Il se base au contraire sur vos besoins et sur les défis auxquels vous devez faire face au quotidien dans vos installations. Une bonne formation dépend de la capacité du formateur à comprendre les situations locales et d’autres facteurs géographiques spécifiques qui ont un impact sur vos installations. La réglementation applicable aux activités pétrolières et gazières dans le nord du Royaume-Uni, par exemple, est différente de la réglementation en vigueur dans le golfe du Mexique.

Parmi les spécificités régionales d’une formation figurent, entre autres, le niveau général des connaissances de la main-d'œuvre locale. Par exemple, le point de vente et centre de services de Swagelok en Malaisie fait beaucoup d’affaires en Malaisie, en Indonésie, à Singapour, en Thaïlande et au Vietnam, où un secteur du pétrole et du gaz encore émergent mais très actif commence à prendre forme. Nous savons ainsi qu'il existe un fort intérêt pour des formations sur la corrosion et la physique des matériaux – des sujets essentiels pour des activités pétrolières et gazières aux enjeux importants. Nos équipes ont eu l'occasion de dispenser des formations sur mesure portant sur la métallurgie et la physique des matériaux, afin d’améliorer les connaissances des acteurs du secteur pour leur plus grande réussite. D'autres secteurs, et d'autres applications particulières, peuvent avoir des besoins différents. Nos formateurs ont organisé des déjeuners et des séances d’information avec de gros clients pour répondre aux questions que ceux-ci se posaient sur les alliages.

Lorsqu’il s’agit de formation et de choix des matériaux, les particularités ont également leur importance. Il existe d’innombrables différences entre toutes les plates-formes pétrolières et gazières en activité à travers le monde, et toutes ces différences ont une incidence sur le choix des matériaux. Quelles sont les méthodes généralement utilisées pour installer des tubes et des raccords ? Comment les exploitants et le personnel de maintenance préservent-ils la propreté des systèmes ? Les systèmes peuvent-ils être protégés des embruns et de la lumière du soleil ?

Ce sont notamment ces questions que nous allons poser à chaque client avec lequel Swagelok travaille, lorsque l’on aborde la formation à la physique des matériaux ou le choix et la spécification des matériaux. L'essentiel pour toute entreprise qui envisage de former son personnel réside dans le fait qu'une formation dispensée localement par des spécialistes – axée sur les besoins et les défis propres à votre activité – peut véritablement faire la différence.

Vous désirez en savoir plus ? Découvrez dès aujourd’hui comment vous pouvez bénéficier des possibilités de formation offertes par Swagelok :

Découvrir la formation à la physique des matériaux proposée par Swagelok