Maintenez le bon fonctionnement de la liquéfaction avec Panametrics

Enregistrer dans la liste de lecture Publié par Leah Jones, Digital Administrator LNG Industry, vendredi 02 juin 2023 12:00

Avec un besoin accru en gaz à mesure que la transition énergétique s'accélère et que nous progressons vers un avenir moins carboné, les opérateurs doivent augmenter la quantité de gaz produit avant de le liquéfier. Une partie de ce gaz se situe dans des zones extrêmement froides, par exemple vers le pôle Nord. Ces emplacements contiennent certaines des plus grandes sources inexploitées de gaz naturel et des dizaines d'installations de traitement de GNL.

En 2000, l'US Geological Survey (USGS) a déclaré que près d'un tiers des ressources pétrolières et gazières non découvertes de la planète se trouvaient dans l'Arctique. Ce sont des endroits sauvages et reculés où les températures descendent régulièrement jusqu'à -50°C. Les conditions ambiantes extrêmes aggravent également un défi important associé à la production de GNL, la mesure du débit.

Ce n'est un secret pour personne que le gaz naturel est comprimé 600 fois en volume pour faciliter son transport sous forme de GNL. Dans les meilleures conditions, la mesure est un défi car le volume est fonction de la pression et de la température, facteurs qui peuvent faire des ravages en métrologie. La technologie Panametrics est largement déployée sur les trains de liquéfaction, y compris ceux situés dans des conditions extrêmes comme l'Arctique.

Avant que le gaz naturel puisse être fourni aux réseaux de distribution nationaux, il doit être liquéfié pour le transport. Les terminaux GNL sont confrontés à la réception du gaz pour le traitement et le déplacement du gaz dans leur installation, le stockage et finalement le transfert du produit désormais liquide vers des navires qui l'amèneront sur le marché. Le gaz naturel change de forme physique au sein de l'infrastructure qui gère ces opérations à mesure que les conditions de température et de pression varient. Par exemple, le GNL est stocké à des pressions très proches de son point d'ébullition dans des réservoirs cryogéniques à double paroi.

Dans ces réservoirs, il est généralement stable. Cependant, une fois que le GNL commence à circuler dans un pipeline, il y a un risque qu'il passe à un écoulement diphasique s'il y a des points chauds le long du trajet ou si la chute de pression transforme une partie du liquide en gaz avec un volume beaucoup plus élevé. Une mesure précise est essentielle pour minimiser les produits perdus et non comptabilisés. Au sein de l'installation de GNL, les ingénieurs de Panametrics ont travaillé avec le client pour identifier les situations présentant le plus grand potentiel de perte de produit et le plus grand besoin de mesure de débit. Besoins centrés autour du transport de GNL, du reflux de gaz d'évaporation (BOG) et de la torche.

L'installation de GNL a été construite pour résister à l'environnement difficile grâce à une conception modulaire. Cette approche a permis d'économiser près de 30 % des coûts de construction, mais a créé une infrastructure compacte dépourvue de lignes droites suffisamment longues, une exigence pour mesurer avec précision le débit avec des compteurs à ultrasons. Obtenir des mesures précises était l'une des principales priorités du client pour exporter efficacement le GNL. La nature capricieuse du GNL exige qu'il soit manipulé à très basse température (autour de -150°C ou moins). Chaque fois que du GNL se déplace d'un navire à l'installation de traitement, une partie du GNL doit être transportée dans la direction opposée pour maintenir le délicat équilibre de pression afin d'empêcher la libération rapide de vapeurs de GNL, connue sous le nom de « renversement ». Là encore, il fallait une mesure précise.

Le troisième domaine nécessitant une mesure minutieuse est la gestion de l'excès de gaz. En raison du processus de liquéfaction, l'excès de gaz (principalement du méthane) est évacué à travers une torchère où, selon un protocole de sécurité, il est brûlé. Selon l'endroit où il est relâché, le gaz en excès allant à la torche peut avoir une vaste plage de débit - à partir de 0,03 m/sec. jusqu'à 100+ m/sec. – et température – de -160°C à +300°C – faisant de la mesure un défi de taille.

Avec les défis identifiés, l'expérience de Panametrics avec des projets GNL similaires a pris le dessus. L'entreprise s'est immédiatement mise au travail sur une analyse technique qui comprenait un examen des dessins techniques isométriques et de la dynamique des fluides computationnelle pour modéliser mathématiquement l'environnement.

Ce travail a abouti à un plan adapté aux besoins de cette installation de GNL particulière et s'est fortement appuyé sur le débitmètre Sentinel LNG de Panametrics, le dernier ajout à sa série de débitmètres à ultrasons avancés pour la mesure du GNL. Les mesures BOG et torche ont toutes deux utilisé les compteurs de gaz et de torche hérités, dont il existe plusieurs milliers en fonctionnement dans le monde. Le plan et l'expertise de pointe de Panametrics dans le domaine du GNL ont créé un environnement de confiance avec la société EPC et le client.

Les vannes, les coudes, les vannes de régulation et d'autres composants de tuyauterie limitent le nombre de tronçons droits dans une installation de GNL et peuvent provoquer des perturbations du débit. La configuration étroite de cette installation en avait plus que la quantité habituelle pour s'adapter à l'empreinte disponible.

Pour remédier aux lignes droites terriblement insuffisantes, qui créent des erreurs de mesure dues à des profils de débit non entièrement développés, Panametrics a sélectionné notre débitmètre Sentinel LNG à 4 voies, qui réagit aux changements de débit avec une vitesse et une précision incroyables. Le débitmètre étend l'utilisation de la technologie ultrasonique aux applications cryogéniques pour mesurer le GNL avec des performances, une fiabilité et une sécurité imbattables et peut être calibré jusqu'à ± 0,25 % de la lecture. Au total, 26 unités Sentinel ont été installées.

Panametrics a fait ses preuves en matière de mesure de BOG dans des projets GNL similaires. Pour ce projet, la société a recommandé son XGM868i, qui gère exceptionnellement bien les conditions de basse pression et cryogéniques grâce à la technologie ultrasonique. Le choix de ce compteur garanti contre les pertes de charge et le maintien de la pression d'équilibre nécessaire.

L'environnement difficile de la région a également exigé une attention particulière pour la manipulation des fusées éclairantes. Pour s'assurer que son produit était à la hauteur de la tâche, en plus d'utiliser son électronique flare XGF868i, Panametrics a effectué des tests approfondis de nos transducteurs pour les exposer à des cycles de températures extrêmes. Créant des environnements artificiels à l'aide d'azote liquide et d'étuves spécialisées, l'entreprise a testé les appareils à -190°C puis à +300°C. Les transducteurs ont fonctionné aux deux extrêmes, permettant des certifications pour toutes les normes de zones dangereuses tout en garantissant des opérations fiables.

www.bakerhughes.com/panametrics

Lisez l'article en ligne sur : https://www.lngindustry.com/special-reports/02062023/keep-liquefaction-running-smoothly-with-panametrics/

Le ministère congolais des Hydrocarbures a signé un accord de coopération avec Technip Energies qui verra les parties étendre leur coopération dans les domaines des développements énergétiques offshore et onshore.

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