Carburants Diesel Et Jet-Fuel [PDF]

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LES UTILITES CARBURANTS DIESEL ET JET-FUEL

SUPPORT DE FORMATION Cours EXP-PR-UT080 Révision 0.1

Exploration & Production Les Utilités Carburants Diesel et Jet-fuel

LES UTILITES CARBURANTS DIESEL ET JET-FUEL SOMMAIRE 1. OBJECTIFS .....................................................................................................................4 2. INTRODUCTION .............................................................................................................5 3. LE DIESEL.......................................................................................................................6 3.1. EVALUATION DES CONSOMMATIONS GLOBALES DES UTILISATEURS...........7 3.1.1. Carburant Diesel pour Turbine à gaz..................................................................7 3.1.2. Carburant Diesel pour motopompes incendie.....................................................7 3.1.3. Carburant diesel pour groupes électrogènes de Secours...................................8 3.1.4. Bateaux de sauvetage et équipements mobiles .................................................8 3.1.5. Demandes de combustibles autres que diesel ...................................................8 3.2. QUALITÉS REQUISES POUR LES COMBUSTIBLES DIESEL ...............................8 3.2.1.1. Concernant les moteurs diesel...................................................................10 3.2.1.2. Pression .....................................................................................................10 3.2.1.3. Température...............................................................................................11 3.3. STRUCTURE D'UN MODULE DIESEL (INSTALLATION OFFSHORE) .................11 3.4. FONCTIONNALITÉ DES ÉQUIPEMENTS D'UN MODULE DIESEL ......................14 3.4.1. Disponibilité et rechanges.................................................................................14 3.4.2. Système de chargement...................................................................................14 3.4.3. Stockage...........................................................................................................15 3.4.4. Traitement des carburants Diesel .....................................................................15 3.5. INSTALLATION DE DIESEL ONSHORE ................................................................17 3.5.1. Types de système de stockage Onshore..........................................................17 3.5.2. Station de chargement de camions-citernes à terre .........................................17 3.5.3. Aspects de sécurité ..........................................................................................17 3.6. CONDUITE & PARAMÈTRES OPÉRATOIRES D'UN MODULE DIESEL ..............19 3.6.1. Les niveaux dans les stockages ......................................................................19 3.6.2. Fonctionnement des pompes ...........................................................................19 3.6.3. Fonctionnement des unités de purification .......................................................19 3.6.4. Bac de récupération des "trop pleins"...............................................................19 3.6.5. Dépotage du Diesel ..........................................................................................20 3.7. EXERCICES ...........................................................................................................21 4. LE JET-FUEL.................................................................................................................22 4.1. QUALITÉS REQUISES POUR UN CARBURANT JET-FUEL.................................22 4.2. STRUCTURE D'UN MODULE JET-FUEL (INSTALLATION OFFSHORE) .............22 4.2.1. Le stockage ......................................................................................................22 4.2.2. Pompes de ravitaillement .................................................................................23 4.3. CONDUITE D'UNE OPÉRATION DE RAVITAILLEMENT ......................................25 4.4. EXERCICES ...........................................................................................................26 5. TROUBLESHOOTING...................................................................................................27 5.1. DIESEL ...................................................................................................................27 5.2. JET-FUEL ...............................................................................................................27 6. GLOSSAIRE ..................................................................................................................28 Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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7. SOMMAIRE DES FIGURES ..........................................................................................29 8. SOMMAIRE DES TABLEAUX .......................................................................................30 9. CORRIGÉ DES EXERCICES ........................................................................................31

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1. OBJECTIFS À la suite de la lecture de ce module le lecteur doit connaître : Les caractéristiques physiques du carburant Diesel et Jet-Fuel. Les risques qu'il présente lors des manipulations de ces carburants. Les dysfonctionnements causés par la présence d'eau dans ces carburants. Les précautions à prendre pour le dépotage de ces carburants. Connaître le fonctionnement des modules Diesel & Jet-Fuel.

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2. INTRODUCTION Les Fonctions des carburants Diesel et Jet-Fuel Les installations pétrolières de production étant souvent situées dans les zones hors populations doivent subvenir à leurs besoins d'énergie électrique d'équipements de lutte anti-incendie et à leur transport de liaisons du personnel avec les grandes zones habitées. Il leur faut donc disposer de stockages de carburant Diesel & Jet-Fuel. Le diesel est utilisé pour le fonctionnement : Des groupes électrogènes de Secours. Comme carburant de Back Up au Fuel-Gaz pour les turbines à Gaz dites « Dual Fuel » (double carburant). Des moteurs Diesel des pompes incendie. Du moteur du compresseur d'Air Instrument de secours. Des grues fixes offshore & grues motorisées on shore. Des moteurs des bateaux de sauvetage. Des véhicules à moteur Diesel. A signaler d'autres utilisations occasionnelles du Diesel comme par exemple : Solvant pour inhibiteur de corrosion. Remplissage de lignes pendant le précommissioning d'une installation. Solvant pour les fluides de forage. Fluide de déplacement des boues pour démarrage des puits. Brûleur Diesel de l'incinérateur d'ordures ménagères. Le Jet-Fuel est utilisé uniquement pour les hélicoptères de liaison et de relève du personnel.

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3. LE DIESEL Il est bon de rappeler quelques spécifications propres à un carburant Diesel standard utilisable pour des moteurs Diesel courants équipant les installations statiques tels que des Motopompes incendie, des groupes électrogènes. Les caractéristiques mentionnées dans le tableau ci-dessous émanent d'une circulaire européenne N°98/70/CE. Paramètre

Unité

Tolérances

Spécifications nationales Minimum Maximum

Indice de Cétane

Selon la directive 98/70/CE Minimum

Maximum

51 Kg / m3

845

°C

360

Hydrocarbures Aromatiques

% (m/m)

11

Teneur en Soufre

mg / Kg

350

Densité à 15° C Distillation point 95 %

On rappelle que l'indice de Cétane est aux carburants Diesel ce que le nombre d'octane RON est aux carburants essences, c.-à-d. adapté suivant les performances des moteurs. La grande contre indication des moteurs Diesel est la présence d'eau liquide à l'arrivée de la pompe d'injection et des injecteurs, tout particulièrement pour les diesels très performants. La conséquence en est la détérioration quasi immédiate du moteur. Donc la présence d'eau dans le Diesel est à éviter impérativement. Pour ce faire il faut d'une part : Faire analyser le % d'eau à la livraison (des réservoirs de stockage), dans les installations pétrolières onshore ou offshore, où les quantités stockées sont de 50 à 800 m3, suivant l'importance des équipements fonctionnant au Diesel. D'autre part, il faut : Monter un filtre conséquent sur la ligne de déchargement. Stocker le Diesel dans des réservoirs étanches à l'eau. Faire des purges d'eau régulières surtout 24 Heures après dépotage.

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Lors de la construction du réservoir prévoir un drain en point bas Au niveau de la pompe de transfert, il faut installer deux types de filtres : Un filtre classique à l'aspiration de la pompe pour retenir les particules solides (les injecteurs du moteur peuvent s'encrasser). Deux filtres coalesceurs de gouttelettes d'eau, très fin et en parallèle (avec plusieurs cartouches). Et finalement avant démarrage du moteur sur son circuit d'alimentation, vérifier et purger si nécessaire le filtre à l'aspiration du circuit d'alimentation du moteur. Risque potentiel du carburant Diesel : l’Électrostatique lors des transferts dans des récipients en plastique

3.1. EVALUATION DES CONSOMMATIONS GLOBALES DES UTILISATEURS 3.1.1. Carburant Diesel pour Turbine à gaz La consommation moyenne d’une turbine à gaz en carburant est de 350 g / kW/h pour une puissance de turbine estimée à une puissance nominale ou à une puissance sur l’arbre. La capacité d’un réservoir de carburant diesel doit être dimensionnée de façon à disposer d’une durée suffisante (environ 2 heures) pour démarrer une Turbine à gaz avec un carburant diesel et récupérer suffisamment de fuel gaz pour l’alimentation de la centrale. Densité approximative moyenne de carburant diesel : 0,830.

3.1.2. Carburant Diesel pour motopompes incendie La consommation moyenne d’un moteur diesel en carburant se situe entre 200 et 250g / kW/h pour une puissance de moteur diesel estimée à une puissance nominale ou à une puissance sur l’arbre. Capacité de carburant diesel : chaque motopompe possèdera son propre réservoir d’une capacité de stockage correspondant à un jour de consommation de carburant diesel. Estimation à considérer pour deux motopompes Diesel. Le dimensionnement est indiqué et validé par le Service Sécurité Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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3.1.3. Carburant diesel pour groupes électrogènes de Secours La consommation moyenne d’un moteur diesel en carburant se situe entre 200 et 250g / kW/h, pour une puissance de moteur diesel estimée à une puissance nominale ou à une puissance sur l’arbre. Capacité de carburant diesel : les groupes électrogènes à carburant diesel (destinés aux procédés et/ou aux quartiers d’habitation) possèderont leur propre réservoir d’une capacité de stockage correspondant à 12 heures de consommation de carburant diesel. En règle générale, le Service Sécurité valide le dimensionnement

3.1.4. Bateaux de sauvetage et équipements mobiles Ces ‘faibles’ utilisateurs sont directement alimentés par un flexible au départ du principal stockage de ravitaillement en diesel.

3.1.5. Demandes de combustibles autres que diesel La fréquence d’utilisation de ces demandes est généralement minime. C’est la raison pour laquelle elles doivent être examinées lors de la conception et ne constituent pas un facteur essentiel dans le dimensionnement des équipements du système diesel. Il est toujours possible de faire transporter un skid comprenant réservoir et les pompes de dépotage, sur une installation à terre ou en offshore depuis un bateau ravitailleur spécialement adapté et (même éventuellement) décharger le skid sur la plateforme

3.2. QUALITÉS REQUISES POUR LES COMBUSTIBLES DIESEL Les systèmes appropriés de traitement des carburants diesel devront être spécifiés afin de garantir la conformité de la qualité des carburants diesel aux exigences spécifiées par l’équipementier. Les turbines à gaz présentent des exigences qualité de carburant diesel relativement élevées, par conséquent les principales caractéristiques des conceptions de système de carburant diesel dépendront de la nécessité d’adaptation de la qualité d’un carburant diesel pour une turbine à gaz ou pour un moteur diesel. Il est impératif de considérer en priorité les exigences des moteurs Diesel récents qui ne peuvent plus "avaler n'importe quel Diesel" sans dommages, alors que l'utilisation du Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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Diesel comme combustible de démarrage en attendant la fourniture de Fuel-Gaz ne pose pas de problème du fait d’une conception des injecteurs brûleurs moins « pointue ». Par contre les températures dans la chambre de combustion des Turbines à Gaz étant de l'ordre de 1100°C, tout risque est à éviter car les problèmes énoncés ci-dessous peuvent survenir, en sachant que de toutes manières dans la pratique, un carburant Diesel de très bonne qualité est toujours sélectionné. Le transport et le déchargement sont fréquemment source de contamination, notamment en mer. Des contrats et des procédures devront être formulés dans le but de minimiser ce risque. Les turbines à propergol liquide font l’objet de contraintes particulières en raison de propriétés physiques et chimiques du combustible affectant la combustibilité et de contaminants risquant d’endommager le dispositif comme la corrosion des parties chaudes, l’érosion (des pales etc.) et son encrassement. L’élimination de contaminants solides comme le sable, la rouille et les micro-organismes peut souvent être réalisée par filtration et/ou traitement biocide. Les sels solubles dans l’eau tels que le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium peuvent souvent être éliminés par lavage et séchage du mazout. La suppression des contaminants corrosifs qui sont chimiquement liés au combustible hydrocarboné (ou ceux solubles dans l’huile), tels que le vanadium et le plomb, n’est pas envisageable. En ce qui concerne les contaminants, seuls les solides sont abordés dans les normes relatives au diesel. Les contaminants métalliques solubles risquant d’endommager les pales, notamment celles des turbines à gaz de type aéronautique à haute température ne sont pas mentionnés. Une contamination par le vanadium risque de survenir si le diesel est transporté dans des containeurs préalablement utilisés pour du pétrole brut ou des résidus tandis qu’une contamination par le plomb peut être la conséquence de cargaisons antérieures d’essence. Le sodium constitue un contaminant très fréquemment rencontré pour le carburant diesel. Du sodium provient notamment de la raffinerie par le biais de l’ajout de vapeurs de mélange diesel neutralisées par soude caustique. Une contamination plus importante par le sodium peut également survenir lors du transport, notamment sur les installations offshore en raison de l’introduction d’eau salée. À titre indicatif, la contamination maximum de combustible pour les turbines à gaz ne doit pas excéder les limites admises pour un combustible liquide standard (pour lequel la Valeur calorifique minimale = 42 680 kJ/kg)

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Soufre (S)

10g / kg

x

LHV / 42 680 kJ / kg

Vanadium (V)

0.5 mg / kg

x

LHV / 42 680 kJ / kg

Sodium plus Potassium (Na+K)

1.0 mg / kg

x

LHV / 42 680 kJ / kg

Plomb (Pb)

1.0 mg / kg

x

LHV / 42 680 kJ / kg

Calcium (Ca)

2.0 mg / kg

x

LHV / 42 680 kJ / kg

Les contaminants pouvant également provenir de l’air et de l’injection d’eau, le niveau total de contaminants circulant dans le compresseur doit être pris en considération.

3.2.1.1. Concernant les moteurs diesel Les spécifications suivantes concernant le pourcentage limite en eau et sédiments sont générales et s'appliquent ă n’importe quel moteur diesel, pour les autres spécifications se reporter à la norme 98/70/CE décrite ci-dessus (pour l’Europe seulement) Les niveaux d’eau et de sédiments sont de 0,1 %, le niveau maximum acceptable de sodium dans le combustible est estimé à 0,3 mg/Kg en présumant que 0,3 mg/kg équivalent est absorbé par l’air comburant. Ceci signifie que la contamination par l’eau de mer dans le diesel sera réduite à environ 25 mg/kg pour un combustible de turbine à gaz. Les niveaux d’eau et de sédiments de carburant diesel pour les moteurs diesel ne devront pas excéder 0,1 %. Soufre: 0,4% en poids. En règle générale, les caractéristiques de combustible devront être conformes aux spécifications de combustible indiquées par les équipementiers et tout écart par rapport aux exigences des spécifications devra faire l’objet d’examen 3.2.1.2. Pression Très souvent, l’utilisateur final de carburant diesel possède sa propre pompe à Diesel pour l’alimentation des brûleurs / injecteurs en diesel à la pression correcte permettant une atomisation satisfaisante du combustible. En règle générale, ces pompes seront alimentées depuis un ballon-tampon afin de les protéger de toute variation de pression du système de distribution en diesel lorsque d’autres utilisateurs effectuent également des soutirages. Le système de distribution en carburant diesel doit être capable de fournir ces différents utilisateurs à la pression correcte tout en subissant des chutes de pression de service Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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dans les tuyaux du système, des effets de charge statique, des pressions d’alimentation dans le système de traitement et des chutes de pression au sein de l’installation de traitement etc Afin de garantir des performances satisfaisantes, les calculs devront prendre en compte : la géométrie du système et dimension des trajets de tuyauterie, les débits maximum prévus et les points de soutirage, les conditions ambiantes (viscosité effective du diesel) si les lignes ne sont ni isolées ni chauffées et la localisation/les élévations des réservoirs journaliers/utilisateurs finaux. 3.2.1.3. Température Des températures basses entraînent une augmentation de la viscosité du carburant diesel ou sa solidification lorsque la température chute sous son point d’écoulement. Si le point d’écoulement du carburant diesel est inférieur de 10°C par rapport à la température ambiante minimale, il sera nécessaire de prévoir des réchauffeurs pour les réservoirs diesel ainsi que l’isolation et le réchauffage des lignes exposées.

3.3. STRUCTURE D'UN MODULE DIESEL (INSTALLATION OFFSHORE) On trouvera l'exemple d'un PCF d'un module Diesel dans les pages suivantes. En général on y trouve les équipements suivants : Une ligne de déchargement (de 3" à 6") équipée en bout d'un flexible de connexion au bateau ravitailleur. Un filtre installé sur la ligne de déchargement, de type panier la plupart du temps Deux réservoirs cylindriques horizontaux de capacité variable suivant les équipements à alimenter. Un troisième réservoir dit de débordement de trop plein des deux réservoirs précédents, de capacité inférieure souvent 50 à100 m3. Deux pompes centrifuges de transfert (une en service l'autre en stand-by) vers une unité de traitement du diesel. Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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Deux unités de traitement du Diesel (une en service l'autre en stand-by) purification par centrifugation, ce qui élimine les particules solides et les gouttelettes d'eau. Un réservoir qui stocke le Diesel purifié avant utilisation par les équipements consommateurs. Deux pompes centrifuges de distribution aux équipements consommateurs (une en service l'autre en stand-by). Un réseau de distribution alimenté par un collecteur équipé d'une ESDV qui se ferme en cas de ESD 1 (Excepté pour les motopompes diesel qui restent alimentées par leur réservoir individuel pour assurer la lutte anti-incendie) Des lignes individuelles vers les différents utilisateurs (en offshore les lignes sont équipées de vannes motorisées (Remote Operated Valve).

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Or

Centrifugation Unit

Diesel Air Inst Com pressor

O verflow Tank

O ther consum ers

Figure 1 : Schéma PCF d'un module Diesel

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3.4. FONCTIONNALITÉ DES ÉQUIPEMENTS D'UN MODULE DIESEL 3.4.1. Disponibilité et rechanges Les systèmes de combustible sont conçus pour assurer l’alimentation en combustible du système de combustion de l’utilisateur dans des conditions permettant une combustion en toute sécurité, fiable et permanente suivant les besoins du procédé ou du module utilités. Sauf spécification contraire, le système de carburant diesel devra être conçu en vue d’un fonctionnement continu et conforme à une politique appropriée de rechange des composants permettant d’atteindre la disponibilité nécessaire La nécessité de maintien du fonctionnement des utilités vitales lors d’urgences graves sur les installations fera l’objet d’une considération toute particulière. Dans certaines situations, ceci peut entraîner l’utilisation d’un carburant diesel, comme second combustible indépendant, de secours par rapport au type de combustible normalement utilisé. Ce peut être le cas, comme par exemple, pour les turbines à gaz dites à "carburant double" FG / Diesel (Dual Fuel). La fourniture d’un système de carburant diesel comme second système de combustible indépendant peut également être considérée comme nécessaire pour diverses raisons telles que le besoin d’un démarrage d’une installation de production après une panne générale ou le besoin d’approvisionnement de Diesel plus léger à l’utilisateur lors d’une phase de démarrage avant l’utilisation d’un Diesel nettement plus lourd. Ce second système peut également servir comme système de rinçage (et/ou pré allumage) pour le système primaire de Diesel lourd.

3.4.2. Système de chargement Station de ravitaillement de navires : le diesel est chargé depuis un bateau ravitailleur dans un module Diesel à bord de l'installation offshore qui permet de ravitailler les navires La station de chargement sera généralement équipée de façon à permettre le chargement d’autres matières premières telles que de l’eau douce, du ciment en vrac, du béton baryté en vrac etc., en sus du carburant diesel. Il peut exister plusieurs stations de chargement de navires par installation en fonction des différentes directions de vents et de courants. Le diesel sera déchargé depuis le bateau ravitailleur vers la plate-forme au moyen d’un flexible stocké sur la plate-forme (généralement abaissé sur le navire par l’intermédiaire d’une grue).

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Les débits au départ des bateaux ravitailleurs sont variables mais à titre indicatif de l’ordre de 80 à 200 m3/h pour des plates-formes à forte demande et de 50 à 100 m3/h pour des plates-formes à demande plus réduite.

3.4.3. Stockage Le stockage devra assurer une capacité suffisante pour un fonctionnement continu de l’installation lors de la phase d’utilisation maximale de diesel avec prise en compte de la période la plus longue durant laquelle certains approvisionnement peuvent se révéler impossibles. De plus, un stockage en vrac permet la décantation de l’eau entraînée (premier niveau de traitement du diesel). La durée minimum de décantation admise doit être de 1 jour (il est prévu en règle générale 10 jours de consommation normale de combustible). L’eau décantée devra être régulièrement drainée. Types de systèmes de stockage offshore : Systèmes de stockage sous pression atmosphérique (une jambe acier de plateforme peut être utilisée) dans lesquels le stockage du diesel s’effectue sous pression atmosphérique avec la charge à l’aspiration de la pompe de transfert assurée par la charge statique du combustible diesel lui-même. Systèmes de déplacement en eau de mer dans lesquels le diesel flotte effectivement sur l’eau de mer à l’intérieur d’une cellule de stockage. La charge motrice alimentant en diesel les pompes de transfert correspond généralement à la charge statique fournie par une colonne d’eau de mer. Systèmes de déplacement par air ou par gaz sous pression dans lesquels le diesel est chapeauté d’une couche de gaz à l’intérieur de la cellule de stockage. La charge motrice appliquée aux pompes de transfert est fournie par une augmentation de pression de la couche de gaz présent dans la cellule de stockage

3.4.4. Traitement des carburants Diesel En considérant que le niveau d’eau et de sédiments de carburant diesel entrant dans l’installation de traitement n’excèdera à aucun moment 2 %. En règle générale, si le réservoir est conçu de façon à minimiser le mélange et qu’il existe un drainage d’eau, le niveau d’eau et de sédiments dans le carburant diesel, même au fond du réservoir, doit être inférieur à 100 mg/kg après une journée de décantation. Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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Deux types de traitement existent : Filtre coalesceur : Un filtre coalesceur est un dispositif de séparation à deux étages composé au premier étage d’un coalesceur et d’un treillis recouvert d’un film hydrophobique au second étage qui collecte l’eau entraînée depuis le coalesceur. Les deux éléments sont installés à l’intérieur d’un seul bac coalesceur. L’ensemble complet coalesceur diesel disposera également d’un pré filtre à l’intérieur d’un bac séparé. Principaux avantages d’un filtre coalesceur par rapport à une centrifugeuse : ce filtre est de dimension moindre avec un poids minoré, il ne possède aucune pièce mobile, ne nécessite que des exigences minimes de maintenance, ne nécessite aucune puissance et présente un coût moindre. En revanche, la contamination possible par des solides exige un remplacement régulier des éléments filtrants nécessitant leur stockage sur l’installation. Une charge de combustible contaminé entraînera une augmentation rapide de la pression différentielle nécessitant le remplacement fréquent des éléments. Centrifugeur : Un centrifugeur sépare l’eau et les solides présents dans le diesel avec une efficacité dépendant de la différence de densité entre les fluides/solides en cours de traitement, de la taille des particules et de la viscosité en phase continue. La spécification rigoureuse de ces paramètres permet l’obtention des performances optimales du centrifuge. L’huile traitée et les eaux usées sont continuellement évacuées tandis que les solides sont collectés dans un décanteur de boues à l’extérieur de la cuve du centrifugeur. Un ensemble automatique centrifugeur autonettoyant devra être spécifié, celui-ci devra permettre la décharge des solides sans nécessité d’arrêt de l’appareil Sur le plan mécanique, le centrifugeur est plus complexe qu’un filtre coalesceur. Il nécessite une puissance d’environ 8 kW à 9 kW pour une capacité de traitement de 12 m3/h. Son coût initial sera supérieur, son poids et son encombrement seront plus importants et il nécessitera des normes de maintenance plus rigoureuses par rapport au filtre coalesceur. Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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3.5. INSTALLATION DE DIESEL ONSHORE 3.5.1. Types de système de stockage Onshore Les installations à terre exigeant une grande capacité de stockage seront généralement équipées d’un réservoir cylindrique vertical. Pour les installations à terre nécessitant une capacité de stockage moindre, un réservoir non standard rectangulaire peut être envisagé.

3.5.2. Station de chargement de camions-citernes à terre Il existe différentes installations autonomes de diesel mais presque toutes seront constituées de simples réservoirs journaliers alimentant un utilisateur spécifique. Le ravitaillement s’effectue depuis un camion-citerne placé le long de la zone de stockage de diesel. Sur une installation à terre relativement grande et/ou complexe, il peut exister une installation centrale de chargement à partir de laquelle tout le diesel est distribué vers un stockage en vrac et/ou des réservoirs individuels journaliers. Ce type d’installation de chargement sera en général située dans une zone d‘utilités, facilement accessible par route. La station de chargement est souvent équipée de façon à pouvoir assurer le chargement d’autres produits. Les débits depuis les camions-citernes sont généralement de l’ordre de 36 m3/h.

3.5.3. Aspects de sécurité Concernant la classification zone, on peut considérer que le carburant diesel n’induit pas de dangerosité particulière et par conséquent le ‘zonage’ des dangers n’est pas nécessaire pour l’installation environnante sous réserve des deux conditions suivantes : Manipulation du carburant diesel en dessous du point d’éclair, Transfert du carburant diesel non réalisé sous forme de pulvérisation, brouillard ou mousse inflammable. Dans les situations de températures ou de pressions élevées, par ex. en raison du type d’installation environnante ou dans les cas où l’installation environnante elle-même peut donner lieu à une zone dangereuse, les composants du système de carburant diesel seront conçus, conformément aux exigences de classification des zones dangereuses. Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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Les exigences permettant de rendre le système de carburant diesel opérationnel dans des conditions d’urgence devront également être pris en considération Il existe une source de danger relatif à la manipulation du Diesel souvent oublié : il s'agit du comportement électrostatique du Diesel durant des transferts entre l'extrémité d'un tuyau métallique et un récipient en plastique. Il y a, en fonction de la durée du transfert et de la vitesse des molécules en surface, création d'une Différence De Potentiel (DDP) entre les deux parties métallique & plastique qui peut aller jusqu'à l'amorce d'une étincelle et si malencontreusement la température du point d'éclair (55°C) est atteinte il y a risque d'inflammation des vapeurs produites. On trouvera ci-dessous un tableau résumant les principales caractéristiques physiques des carburants Diesel et les aspects de sécurité les concernant Propriétés Physiques & Chimiques Famille chimique de la coupe

C12 à C22 hydrocarbures aliphatiques

État physique à P0 & 15°C

Liquide

Couleur

Gris jaunâtre

Odeur

Caractéristique entêtante

Distillation

IBP (Point initial d’ébullition) : 160°C FBP (Point final de d’ébullition) : 385°C

TV

0 Barg à 15°C (pratiquement imperceptible)

Point d'éclair

55°C

Température d'auto inflammation

≥ 220°C (environ)

Zone d'explosivité % Volume

0,9 à 2,2 %

Densité

≈ 0,830 Aspects Sécurité

Agent extincteur

CO2, Poudre Sèche, mousse

Agent contre indiqué

H2O

Manipulation Inflammable en mélange de ses vapeurs avec l'air

Éviter l'accumulation de charges électrostatiques durant les transferts de récipient à récipient éviter les transbordements dans locaux fermés non ventilés

Table 1 : Principales caractéristiques physiques des carburants Diesel & les aspects de sécurité les concernant

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3.6. CONDUITE & PARAMÈTRES OPÉRATOIRES D'UN MODULE DIESEL 3.6.1. Les niveaux dans les stockages S'assurer que les niveaux dans les stockages principaux sont au-dessus de 50 % afin de permettre le fonctionnement des équipements de secours (Groupe électrogène, moteurs des pompes incendie) pendant une durée fixée par la réglementation en vigueur sur l'installation. Vérifier la concordance des indications entre les LG locaux & les LI en salle de contrôle.

3.6.2. Fonctionnement des pompes Pour effectuer les essais périodiques des pompes, utiliser leur possibilité de fonctionnement en boucle sur les réservoirs en utilisant leurs lignes de débit minimal.

3.6.3. Fonctionnement des unités de purification Ces unités doivent être opérées en mode alterné. Dans le cas de filtres à coalescence surveiller la valeur de la ∆P du filtre en service pendant les transferts. Important: Ne jamais mettre simultanément en service les deux filtres pour éviter de les avoir encrassés en même temps ! Dans le cas des unités à centrifugation, vérifier l'aspect de l'eau rejetée (si présence) elle ne doit pas présenter de traces d'irisation hydrocarbure caractéristique. Le démarrage et l'arrêt de ce type d'unité sont commandés par un LIC situé sur le réservoir de Diesel traité : Quand le niveau arrive au LSL il y a Démarrage. Quand le niveau arrive au LSH il y a Arrêt.

3.6.4. Bac de récupération des "trop pleins" Opérer régulièrement le transfert du Diesel de ce bac vers l'unité de traitement

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3.6.5. Dépotage du Diesel Au niveau de la connexion du flexible de raccordement au bateau : Avant même de commencer le branchement ne pas oublier d'établir la liaison équipotentielle entre le bateau et la plate-forme. Prévoir un bac de récupération des égouttures à l'emplacement du branchement. Effectuer un balayage à l'azote avant et après le branchement (si une installation à l'azote existe). En fin de dépotage c'est la plate-forme qui demande l'arrêt de la pompe du bateau.

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3.7. EXERCICES 1. Quel est le point d'éclair (Flash Point) du Diesel ?

2. Quel est le composant le plus nocif pour les moteurs Diesel ? Quelles sont les précautions à prendre pour éviter la présence de ce composant dans les équipements d'un module Diesel ?

3. Comment savoir que l'unité de filtration à coalesceurs est saturée ?

4. Citer les principaux utilisateurs de carburant Diesel dans une installation « Oil & Gas ».

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4. LE JET-FUEL 4.1. QUALITÉS REQUISES POUR UN CARBURANT JET-FUEL Le Jet-Fuel est parmi les carburants pour moteurs à combustion internes celui qui a les spécifications les plus rigoureuses et les plus restrictives. Il est totalement exclu de tolérer la moindre déviation à ses spécifications. La raison fondamentale de ces exigences est la sécurité des personnes transportées et des équipages des Aéronefs ; Une panne de turbine due à une mauvaise qualité de JetFuel se solde presque toujours par des conséquences tragiques, en effet si le carburant est mauvais, quel que soit le nombre de turbines de l'aéronef, elles en seront toutes affectées. Particulièrement pour les hélicoptères qui assurent les relèves de personnel Off shore, par exemple en mer du Nord, dans des conditions météorologiques hivernales, c'est la catastrophe assurée. Toutes ces considérations font que l'on aboutit à une fiche de spécifications « très pointue », dont on trouvera un exemple ci-dessous

4.2. STRUCTURE D'UN MODULE JET-FUEL (INSTALLATION OFFSHORE) Un module consacré au ravitaillement en Jet-Fuel des hélicoptères est généralement d'une taille modeste car il n'assure le ravitaillement régulier que pour l'hélicoptère affecté à l'installation qui le gère, et exceptionnellement aux hélicoptères de transport de personnel. Ce qui justifie la quantité modeste stockée à bord, en moyenne de 10 m3.

4.2.1. Le stockage Il est normalement réparti dans deux réservoirs pour raison de sécurité et pollution accidentelle de l'un d'eux, ce qui permet le cas échéant de pouvoir stocker un Jet-Fuel différent du Jet-A1. Les stockages ne font pas partie de la structure de la plate-forme mais sont souvent constitués de containers cylindriques en acier inoxydables fixés sur des supports berceaux de la structure. Ils sont équipés de tous les raccordements nécessaires aux ravitaillements Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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Suivant leur taille ils sont livrés prêts à l'emploi pour éviter toute contamination dans des lignes de transfert ou de flexibles puis déchargés du navire à l’aide d’une grue. Normalement ils doivent être maintenus sous atmosphère inerte d'où leur raccordement au système d'azote, la ligne d'injection étant équipée d'une vanne d'isolement et d'un clapet anti-retour.

4.2.2. Pompes de ravitaillement Ce sont des petites pompes centrifuges au nombre de deux (une en stand-by l'autre en réserve) équipées d'un filtre à particules à l'aspiration et placées sur le collecteur de refoulement d'un coalesceur de quelques microns (10) prévu pour arrêter les mini gouttelettes d'eau qui auraient pu être accidentellement introduites dans le Jet-Fuel. Pour le transfert du Jet-Fuel dans les réservoirs de l'hélicoptère, le flexible de remplissage est équipé en bout d'un « pistolet » semblable à celui des stations essences, mais adapté spécialement au Jet-Fuel A-1, afin de ne pouvoir s'adapter qu'au raccord spécial Jet A1 de l'hélicoptère. Le démarrage de la pompe de transfert est commandé par l'armement du pistolet et le remplissage se fait avec la gâchette prévue à cet effet

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Figure 2 : Exemple de certificat d'analyse Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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4.3. CONDUITE D'UNE OPÉRATION DE RAVITAILLEMENT Cette opération est confiée à un technicien responsable de toutes les procédures relatives aux mouvements d'hélicoptères sur la plate forme, sa fonction se nomme Helicopter Landing Officer (H.L.O.), il est en général issu du service Sécurité et a reçu une formation spécifique aux mouvements des appareils, il connaît par ailleurs les dispositions à prendre concernant le Jet-Fuel afin d‘effectuer un ravitaillement en toute sécurité. À l'annonce de la prévision de ravitaillement d'un hélicoptère le HLO est en charge des tâches suivantes: Il vérifie que la quantité prévue est disponible dans l'un des deux containers sinon il effectue le transfert d'appoint nécessaire entre les deux afin d'éviter les pertes de temps lors du chargement. Il s'assure de la disponibilité des deux pompes de chargements. Il s'assure de la présence au magasin de cartouches de rechange pour le(s) filtre(s) coalesceur. Il vérifie et dispose le circuit depuis le container jusqu'au pistolet de remplissage. Il demande l'assistance de deux pompiers entraînés à combattre les feux d'hydrocarbures légers. Il dispose les extincteurs sur le périmètre de l'hélideck. Il revêtit son équipement de prévention Sécurité. Il vérifie le bon fonctionnement de sa radio (sur la fréquence de communication avec l'hélicoptère). Il demande confirmation du ravitaillement à l'équipage de l'appareil. Et c’est seulement quand tous les passagers ont quitté l'appareil et que les deux pompiers sont aux emplacements prés de l'échappement des turbines de l'appareil. Il applique la procédure d'avitaillement il existe une forme éditée par la compagnie qui décrit cette procédure). Après le départ de l'appareil ou son arrêt complet, le H.L.O. redispose le circuit de Jet-Fuel en condition de stand-by Sécurité

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4.4. EXERCICES 5. Quelle est la spécification du Jet-Fuel qui présente le plus grand risque d'arrêt pour les turbines d'aéronefs ?

6. Quel est le dernier équipement préventif installé contre l'eau lors des ravitaillements de Jet-Fuel ?

7. Pourquoi le Jet-Fuel est-il livré aux installations Offshore dans des containers en acier inoxydable ou aluminium ?

8. Quel est l’équipement de rechange qu’il est indispensable de détenir en magasin pour éviter l’interruption d’un ravitaillement ?

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5. TROUBLESHOOTING 5.1. DIESEL Il n'y a pas à proprement parler de problème de « process » dans un module de Diesel sinon de possibles anomalies de fonctionnement de l'unité de traitement par centrifugation. Si c'est le cas, permuter sur l'autre unité et signaler le problème à l'entretien. En cas d'atteinte du LSHH d'un réservoir pendant le dépotage il y a fermeture d'une SDV sur la ligne de déchargement (informer le bateau).

5.2. JET-FUEL À part le colmatage du filtre coalesceur ou l'arrêt d'une pompe de transfert, les deux possibilités étant résolues par le fait d'avoir, d'une part les cartouches de rechanges au magasin et d'autre part d'avoir la deuxième pompe prête à être démarrée, l'installation ne peut pas être hors service !

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6. GLOSSAIRE LSHH = Level Switch High High HLO = Helicopter Landing Officer SDV = Shut Down Valve I.B.P. = Initial Boiling Point F.B.P. = Final Boiling Point LSH = Level Switch High LSL = Level Switch Low DDP = Différence De Potentiel (électricité)

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7. SOMMAIRE DES FIGURES Figure 1 : Schéma PCF d'un module Diesel ......................................................................13 Figure 2 : Exemple de certificat d'analyse .........................................................................24

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8. SOMMAIRE DES TABLEAUX Table 1 : Principales caractéristiques physiques des carburants Diesel & les aspects de sécurité les concernant...............................................................................................18

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9. CORRIGÉ DES EXERCICES 1. Quel est le point d'éclair (Flash Point) du Diesel ? Le point d'éclair (Flash Point) du Diesel est 55°C mais on considère que la zone de dangerosité peut débuter à partir de 23°C. 2. Quel est le composant le plus nocif pour les moteurs Diesel ? Quelles sont les précautions à prendre pour éviter la présence de ce composant dans les équipements d'un module Diesel ? Le composant à proscrire pour un carburant Diesel est H2O. Pour éviter sa présence dans le Diesel avant livraison aux utilisateurs il faut : Disposer d'un Filtre sur la ligne de déchargement. Décanter les réservoirs 24Heures après la fin du dépotage. Disposer d'une unité de purification soit par filtres coalesceur, soit par centrifugation. Ne jamais disposer les deux filtres coalesceur en fonctionnement simultané. 3. Comment savoir que l'unité de filtration à coalesceurs est saturée ? En vérifiant sa ∆P. 4. Citer les principaux utilisateurs de carburant Diesel dans une installation « Oil & Gas ». Le (s) groupe(s) électrogène(s) de secours. Les pompes incendie à moteur Diesel. Compresseur d'air secours à entraînement par moteur Diesel. 5. Quel est le critère du Jet-Fuel qui présente le plus grand risque d'arrêt pour les turbines d'aéronefs ? La présence d'eau, qui aux températures ambiantes des altitudes de vol peut geler dans les circuits carburant et causer l'arrêt des turbines (déjà arrivé). 6. Quel est le dernier équipement préventif installé contre l'eau lors des ravitaillements de Jet-Fuel ? Le filtre coalesceur monté en aval des pompes d'avitaillement. 7. Pourquoi le Jet-Fuel est-il livré aux installations Offshore dans des containers en acier inoxydable ou aluminium ? Pour éviter d'être contaminé lors des transports par voies classiques (camions puis voie maritime dans des capacités quelconques). Support de Formation EXP-PR-UT080-FR Dernière Révision: 05/06/2007

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8. Quel est l'équipement de rechange qu'il est indispensable de détenir en magasin pour éviter l'interruption d'un ravitaillement ? Un ensemble de cartouches du filtre coalesceur

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