l'air instrument

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    LES UTILITÉS

    L'AIR INSTRUMENT

    MANUEL DE FORMATIONCOURS EXP-PR-UT030

    Révision 0.1 

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    LES UTILITÉS

    L'AIR INSTRUMENT

    SOMMAIRE

    1. OBJECTIFS.....................................................................................................................4 2. LES FONCTIONS DE L'AIR INSTRUMENT....................................................................6 

    2.1. INTRODUCTION.......................................................................................................6 2.2. QUALITÉS DEMANDÉES À L'AIR INSTRUMENT ...................................................6 2.3. QUALITÉS DE L'AIR SERVICE ................................................................................9 

    3. DESCRIPTION D'UNE UNITÉ DE PRODUCTION D'AIR INSTRUMENT .....................10 

    3.1. LA COMPRESSION................................................................................................10 3.1.1. Les compresseurs alternatifs............................................................................10 3.1.2. Les compresseurs centrifuges..........................................................................11 3.1.3. Les Compresseurs à vis ...................................................................................11 

    3.2. PRODUCTION DE L’AIR ........................................................................................13 3.2.1. Production de l’air service.................................................................................13 3.2.2. Filtration et séchage de l'Air Instrument............................................................14 3.2.3. Réseau de distribution de l'Air Instrument ........................................................19 

    4. PARAMETRES OPERATOIRES UNITE DE PRODUCTION.........................................20 4.1.1. La pression du ballon tampon d'Air Instrument (AI)..........................................20 

    4.1.2. Régulation de la pression du réseau ................................................................21 4.1.3. Le point de Rosée de l'air Instrument ...............................................................21 4.1.4. Débit de l'Air Instrument dans le réseau ...........................................................22 4.1.5. Niveau d'eau condensée dans le ballon AI.......................................................22 4.1.6. Mesure du point de rosée.................................................................................22 

    4.2. PARAMÈTRES OPÉRATOIRES DU RÉSEAU AIR SERVICE (AS) .......................24 4.3. SÉCURITÉS PROCÉDÉS.......................................................................................25 

    5. CONDUITE D'UNE UNITÉ DE PRODUCTION D'AIR INSTRUMENT...........................26 5.1. LA CONDUITE ........................................................................................................26 

    5.1.1. La pression du réseau ......................................................................................26 5.1.2. La valeur du point de rosée de l’Air Instrument (AI)du réseau..........................27  

    5.1.3. Le débit de l’Air Instrument (AI) dans le collecteur vers les utilisateurs ............27 5.2. ARRÊT D’UNE UNITÉ D'AIR INSTRUMENT et AIR SERVICE ..............................28 

    5.2.1. Arrêt d'un compresseur.....................................................................................28 5.2.2. Arrêt d'une batterie de sécheurs.......................................................................28 

    6. REPRESENTATION ET DONNEES..............................................................................29 6.1. REPRESENTATION SUR P&ID (PIPING & INSTRUMENTATION DIAGRAM)......29 

    7. TROUBLE SHOOTING..................................................................................................32 7.1. Variations oscillantes (pompage) de la pression du réseau ....................................32 7.2. Remontée rapide du point de rosée de l'air du réseau............................................33  

    8. LE GAZ INSTRUMENT (GI) ..........................................................................................34 8.1. DESCRIPTION D'UNE SECTION DE PRODUCTION DE GI .................................34 8.2. OPÉRATION D'UNE SECTION DE Gaz Instrument ( GI )......................................36 

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    8.3. TROUBLE SHOOTING ...........................................................................................36 9. EXERCICES..................................................................................................................38 10. GLOSSAIRE................................................................................................................41 

    11. SOMMAIRE DES FIGURES........................................................................................42 12. SOMMAIRE DES TABLES ..........................................................................................43 13. CORRIGE DES EXERCICES......................................................................................44 

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    1. OBJECTIFS

     À l'issue de l'étude de ce module le lecteur devra être capable de :

    Reproduire et décrire le schéma standard de procédé d'une section production AirInstrument, Air Service et Gaz Instrument

    Citer les procédés et techniques mis en œuvre dans la section

    Schématiser les différents circuits

    Énumérer les paramètres opératoires

    Localiser les organes de contrôle et de régulation

    Connaître les actions générales de conduite de la section

    Citer les actions de sécurité procédée

    Connaître les caractéristiques techniques des équipements utilisés

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       E  x  p   l  o

      r  a   t   i  o  n  e

       t   P  r  o

       d  u  c

       t   i  o  n

       L  e  s

       U   t   i   l   i   t   é  s

     

       L   '   A   i  r   I  n  s

       t  r  u  m  e  n

       t

         S  u  p  p  o  r   t

       d  e

       F  o  r  m  a

       t   i  o  n  :

       E   X   P  -   P

       R  -   U

       T   0   3   0  -   F

       R

     

       D  e  r  n

       i   è  r  e

       R

       é  v

       i  s   i  o  n  :

       2   8   /   0   5   /   2   0   0   7

     

       P  a  g  e

       5   d  e

       4   6

     

       F   i  g  u  r  e   1  :   I   l   l  u  s   t  r  a   t   i  o  n  m  o  n

       t  r  a  n   t   l   '   é  v  o   l  u   t   i  o  n   d  e   l  a  p  u  r  e   t   é

       d  e   l   '  a   i  r  a  u   f  u  r  e   t   à  m  e  s  u  r  e   d

      e   l  a  p  r  o  g  r  e  s  s   i  o  n   d  e  s   t  r  a   i   t  e  m

      e  n   t  s

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    2. LES FONCTIONS DE L'AIR INSTRUMENT

    2.1. INTRODUCTION

    L'air Instrument est la première utilité fondamentale dont on a besoin dans une installation" Oil & Gas "puisque sans Air Instrument ou sans Gaz Instrument, aucun contrôle de"process" n'est possible

    Pas même l'énergie électrique n'est la première car il suffit d'un moto-compresseur dieseld'air pour commencer à relancer les opérations, ensuite évidemment il faut démarrer legroupe électrogène de secours qui alimente les circuits prioritaires, comme par exemple,,

    un compresseur d'air à moteur électrique etc…L’Air Instrument est indispensable pour faire fonctionner les équipements suivants:

    Toutes les vannes opérées pneumatiquement à savoir:

    Les vannes de régulation PCV, LCV, FCV, TCV et PDCV

    Les ROV, SDV, ESDV (attention les vannes de bloc peuvent êtremotorisées par huile hydraulique HP c'est le pour les puits ou des ESDVdes pipelines)

    Déluge Valves

    Tous les transmetteurs pneumatiques FT, PT, LT et PDT (pas les TT)

    L'unité de production d'Azote (quand elle existe)

    Laboratoire (avec une qualité d’air bien évidemment supérieure)

     Ateliers d’entretien (également avec de l’air plus « épuré »)

    2.2. QUALITÉS DEMANDÉES À L'AIR INSTRUMENT

     Au fur et à mesure de l'évolution des appareillages d'instrumentation vers plus desophistication, les spécifications exigées de l'Air Instrument sont devenues plusrigoureuses qu'au temps du "tout pneumatique"

     Au premier rang un air sec avec un point de rosée adaptée à la température ambiante dela zone géographique de l'installation (un point de rosée de – 30°C en Indonésie est

    inutile, par contre en Norvège c'est recommandé)Pourquoi l'humidité relative de l'air comprimé est-elle si importante ?

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    L'humidité a les effets les suivants :

    Rouille et corrosion des canalisations du système d’air comprimé

    Détérioration des servo des vannes 

    Mauvais fonctionnement des transmetteurs et transducers

    Dans la plupart des environnements des sites industriels Les procédés de productionrequièrent de l’air ultra sec (Classe ISO 1, 2 ou 3) ont besoin d’une solution avancée quiutilise la technologie des sécheurs avec Adsorbeurs.

    On trouvera ci-dessous les spécifications de quelques classes de normes d'air comprimé

    suivant leur utilisation.

    Ensuite la deuxième qualité demandée est la pureté de l'Air Instrument au point de vueparticules solides qui peuvent s'amalgamer avec l'humidité pour former des dépôts pâteuxdans les coudes des fins " liners " qui amènent l'air aux vannes automatiques et autrestransmetteurs, particulièrement en bout de lignes.

    La troisième qualité recherchée est l'absence d'huile, bonne en mécanique mais mauvaiseen régulation, car mélangée à la rouille elle forme une pâte qui ne demande qu'à boucherles orifices des relais pneumatiques, d'ou l'utilisation de compresseurs dont les organesmécaniques ne sont jamais en contact avec "l'air procédé", ce sont les compresseurs à vis

    dont les particularités techniques sont décrites plus loin.

    On demande à l’air instrument, une certaine ‘classe’ ; ci-après les définitions de cesclasses avec tables et graphiques

    Qualité de l’Air Comprimé : ISO 8573.1

    Particules solidesNombre maximum de particules par m3 

    Classe 0,1 à 0,5

    Microns

    0,5 à 1

    Microns

    1 à 5

    Microns

    EauPt de Rosée

    souspression (°C)

    Huile(y compris

    vapeurmg/m3)

    1 100 1 0   70 001

    2 100000 1000 10   40 01

    3 Non spécifié 10000 500   20 1

    4 Non spécifié Non spécifié 1000 3 5

    5 Non spécifié Non spécifié 20000 7 Non spécifié

    6 Non spécifié Non spécifié Non spécifié 10 Non spécifié 

    Table 1: Les principales spécifications d'Air Instrument

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    Figure 2: Température de l'air ambiant (°C)

    Classe Description Application

    IN1 Air de grade Instruments :

    Classe ISO 2.1.1

    Élimination efficace desparticules solides & de l’huile

    Classe ISO 1. Le point derosée sous pression sera

    maintenu

    Instrumentation de procédésde Production, Industrie

    pétrolière & gazière,Industrie chimique,

    Électronique

    IN1 Sans Odeur Air de grade Instruments :

    Classe ISO 2.1.1 sans

    odeur

    Élimination efficace desparticules solides & de l’huile &

    huile vapeurClasse ISO 1. Le point de

    rosée sous pression seramaintenu

    Industries pharmaceutiques& Alimentaires

    Chambres blanches

    IN2 Air de grade Instruments :

    Classe ISO 2.2.1

    Élimination efficace desparticules solides & de l’huile

    Classe ISO 2. Le point derosée sous pression sera

    maintenu

    Instrumentation,Procédés de Production

    Industrie pétrolière &gazière, Industrie chimique,

    Électronique

    Table 2: Différentes classes d'air de grades instruments

    Comment comparer l'humidité relative de l'air comprimé à la classification ISO ?

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    3. DESCRIPTION D'UNE UNITÉ DE PRODUCTION D'AIRINSTRUMENT

    3.1. LA COMPRESSION

    Dans tous les cas l'air aspiré par les compresseurs est filtré (comme l'air de combustiondans les moteurs à pistons)

    Depuis le début de l'exploitation des installations " Oil & Gas " la compression de l'air a faitappel à plusieurs types de compresseurs;

    3.1.1. Les compresseurs alternatifs

    Jusque dans les années 80 ce furent les compresseurs alternatifs qui avaient la faveur, eneffet ils présentaient de nombreux avantages qui correspondaient bien aux prestationsdemandées:

    Bon niveau de pression entre 8 et 13 Barg en deux étages de compression

    Quantité d'air fourni suffisante pour les installations de production

    Robustesse, entretien assez rustique

    Longévité appréciable

    Entraînement facile par moteur Diesel et moteur électrique

    Mais à la longue avec les exigences des organes de régulation modernes avecl'avènement de l'électronique leurs gros défaut les a condamnés, car ces compresseurs,tout comme un moteur à pistons, ont besoin d'être amplement lubrifiés ce qui fait que l'airà comprimer est en contact avec des pièces mouvantes bien grasses, et malgré les piéges

    à huile en sortie de compresseur l'air reste gras et ne demande qu'à se charger departicules solides diverses pendant son parcours de traitement.

    Le pire étant la neutralisation des billes d'Alumine ou grains de silicagel par un dépôt desurface bien gras empêchant l'adsorption de l'humidité dans les pores des dessicants,donc faible déshydratation conduisant à un point de rosée inacceptable, et remplacementstrop fréquents des lits de dessicants.

    D'autre part avec les besoins d'air comprimé en hausse leurs débits sont devenusinsuffisants, et peu à peu ils on été abandonnés au profit d'autres types de compresseurs

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    3.1.2. Les compresseurs centrifuges

     À part dans les grandes centrales utilités ou l'on demande de forts débits (couramment

    8000 m3/ Heure) à des pressions de 10 Barg vue leur complexité ils n'ont pas étélongtemps utilisés dans les installations " Oil & Gas " leurs points forts étant:

    Les gros débits

    De bonnes pressions en deux étages (de 8 à 11 Barg)

    Peu d'huile dans l'air produit

    Mais:

    régulation imprécise

    recyclage obligatoire pour répondre aux demandes variables des utilisateurs,

    conduite délicate dans les phases de recouvrement à plusieurs compresseurs (cequi est le mode d'opération habituel pour une unité de production d'air comprimé)

    3.1.3. Les Compresseurs à vis

    Puis sont arrivés assez rapidement les compresseurs à vis qui, depuis une bonnevingtaine d'années, ont remplacé tous les autres compresseurs, sauf dans des casparticuliers de très petites unités oû on utilise encore les compresseurs alternatifs.

    Comment ont-ils supplantés les autres types?

    Par leur principe qui a l'avantage primordial de fournir un air absolument sans huile, ce quiélimine tous les problèmes inhérents à ce défaut des autres compresseurs.

    Le principe de fonctionnement de base reprend en gros le principe de la vis d'Archimède,mais avec la différence qu'il y a non seulement le déplacement de l'air le long de la vis

    depuis l'entrée jusqu'à la sortie, mais il y a compression de l'air car il y a une deuxième vis parallèle à la première et dont les lobes s'encastrent pratiquement dans leurshomologues de la première vis ce qui, en quelque sorte " coince" les molécules d'air quis'en trouvent réduites en volume. En conséquence suivant le bon principe de Mariotte ceciaugmente la pression puisqu'il y a réduction de volume au passage des couplessuccessifs de lobes.

    On a bien P1V1 = P2V2 car toute cette transformation se fait dans un stator, donc l'air nepeut pas s'expandre, il reste donc comprimé, (Attention ce n'est pas une compressionisotherme car il y a augmentation de la température de l'air comprimé)

    Pour parvenir aux pressions courantes utilisées dans les réseaux d'Air Instrument cescompresseurs sont à deux étages de compression. Sous une forme très compacte on

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    trouve deux enceintes contenant deux fois deux vis (1er  et 2eme étage), séparés par unéchangeur dit " intercooler " qui permet de refroidir  l'air sortant du 1er  étage. Comme il y aeu compression on est en présence des deux principes de liquéfaction d'un gaz.

    Résultat: une partie de l'humidité aqueuse a été condensée et cette eau est évacuée àl'atmosphère par purgeur automatique.

    Le deuxième étage accroît la pression à la valeur du réseau plus 1 à 2 Barg pourcompenser les pertes de charge dans les lignes et équipements de séchage.

    En sortie du 2eme étage l'air est à nouveau refroidi dans un échangeur à eau ouaéroréfrigérant, ce qui condense un peu plus d'humidité en eau liquide.

    Donc entre l'aspiration et la sortie du compresseur l'air aura été "pré-séché".

    Durant la compression à aucun moment l'Air Procédé n'est en contact avec des partiesmécaniques grasses, car la lubrification des pignons d'entraînement des arbres moteur etmené se fait à l'extérieur des enceintes des deux vis. L'étanchéité des arbres est assuréeà l'entrée dans les enceintes par des joints spéciaux.

    Figure 3: Coupe d'un compresseur à vis Ingersoll Rand

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    Schéma d’échangeur ci-contre

    La température de l’air sortie deuxième étage

    est abaissée efficacement avant d’entrer dansl’échangeur final.Les deux conduits connectés au collecteur derefroidissement préliminaire sont placésdirectement dans le flux d’air qui régule latempérature générale de l’échangeur

    L’échangeur Ingersol Rand permet larégulation de température air sortie 2ième étage

    Figure 4: Schéma d’échangeur

    3.2. PRODUCTION DE L’AIR

    3.2.1. Production de l’air service

    Dans le cas des compresseurs alternatifs (c'est-à-dire, à pistons) un piège à huile est

    installé à la sortie de chaque compresseur

    Dans la plupart des cas des installations récentes, cet air est réceptionné dans un ballonoù intentionnellement le temps de rétention a été calculé pour permettre une condensationsupplémentaire de la vapeur d’eau. Cette eau est évacuée à l’atmosphère par un purgeur.

    Dons en sortie de ce ballon l’Air Comprimé est compatible avec l’utilisation de certainsinstruments à savoir les outils pneumatiques et les opérations de soufflage 1ère étape dedégrossissage.

    Il est donc envoyé dans le réseau Air Service sous contrôle de pression. (L’Air Service

    n’est pas prioritaire)

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    3.2.2. Filtration et séchage de l'Air Instrument

    La description du traitement est à suivre sur le schéma ci- dessous

    Figure 5: Schéma de fonctionnement d'un ensemble filtrant et séchant

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    Unité de régénération (9 / 10)

    Tous les éléments nécessaires à l’air de commande et de régénération se trouvent

    dans l’unité de régénération. Celle-ci est également conçue de manière á faciliter lestravaux d’entretien.

    Clapet de fermeture pour l’air de régénération (12) 

    Un clapet à commande pneumatique clôt automatiquement la sortie de l’air derégénération lors de l’arrêt du compresseur empêchant l’humidité ambiante de s’infiltrerdans les filtres et de les saturer. C’est pourquoi le sécheur régénérant s’accommoded’un fonctionnement saccadé; un fonctionnement continu n’est pas nécessaire.

    Commande électronique 

    Tous les paramètres relatifs au fonctionnement du sécheur (temps de cycle, équilibragedes pressions, commutation, purge des condensats, etc.) peuvent être consultés etcommandés grâce à une commande électronique spécialement conçue pour le relaisséquentiel Les différents états de service du sécheur sont affichés sur un écran LCD.

    Figure 6 : Illustration d'une batterie de sécheurs par Adsorption

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    L'autre partie de l'air comprimé sortant du ballon Air Service qui n'est pas utilisée en tantque tel est envoyé dans un filtre ou toutes les particules solides sont retenues.

    Ensuite le séchage du flux d'air se fait par adsorption.

    Les molécules d'eau contenues dans l'air se déposent sur des filtres moléculaires de trèsgrande surface. Ce processus est réversible, c'est-à-dire qu'un filtre chargé de moléculesd'eau peut être régénéré par désorption.

    La régénération se fait à pression atmosphérique (Pabs = 1 bar) à l'aide d'un flux partiel de5% max. de l'air déjà séché. Le faible besoin en air régénérant résulte de la différence depression entre la pression de service de 8 à 12 bars et la pression de régénération quicorrespond à la pression atmosphérique. L’air de régénération est conduit à traversl’élément adsorbant saturé et peut le régénérer du fait de la baisse de pression partielle

    de la vapeur d’eau.

     Afin de garantir un fonctionnement continu, deux tours contenant des cartouches d'agentsdessiccateurs sont commutés en cycle pull-push. L'air arrivant est séché dans une tour;simultanément, la deuxième tour est régénérée. Avant d'atteindre la limite de saturation dela tour du sécheur, un relais séquenceur commute automatiquement sur l'autre tour.

    L'air séché est ensuite acheminé à travers un filtre à particules et quitte le sécheur par unesoupape anti-retour pour le maintien de pression.

    Comment se fait la désorption du dessicant?

    Considérant que la tour 1 qui est en adsorption est à la pression P1 son volume d'air dansle cylindre à l'instant T est V1 

    Lorsque cette tour passe en phase de régénération sa pression passe à P2 (pressionatmosphérique) et le volume passe en même temps à V2 

    On peut constater de visu qu'il n'y a pas de changement de température pendant les deuxphases.

    Considérant les deux états P1V1 et P2V2  ainsi que la température constante on peutconsidérer que l’on est en présence d'une transformation isotherme du type (loi deMariotte / Boyle), car il y a changement de volume et de pression 

    On peut donc écrire que : P1V1 = P2V2 seul V2 n'est pas connu dans cette équation, lestrois autres, eux, sont connus on en déduit la valeur de V2 :

    2P

    1P

    1V

     2V   =  

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    Sachant que les deux tours verticales sont égales avec un volume de 200 litres parexemple, que P1 soit de 12 BarA, P2 est de 1BarA l'équation ci-dessus devient:

    Litres24001

    12200 2

    V   ==  

    il y a donc une expansion de 12 fois le volume d'air par rapport au volume initial V1, lorsque la tour 1 passe en régénération, c'est de l'air sec qui y entre et s'expanse de V1 àV2 à la pression atmosphérique P2, cet air n'étant pas saturé va se charger de l'humiditéimprégnée dans le dessicant, et de plus considérant son volume de 2400 litres il peutemmagasiner jusqu'à 12 fois la quantité de vapeur d'eau qu'il pouvait emmagasiner à sonvolume de 200litres ! Résultat : il y a bien assèchement du dessicant (Désorption)

    Les dessicants les plus couramment utilisés dans les installations" Oil & Gas " sontl'alumine, le silicagel et la Zéolithe (Al2O3SiCa)

    Figure 7: Système complet de production et de séchage d’air par Adsorption

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    3.2.3. Réseau de distribution de l'Air Instrument

    L'Air Instrument en sortie de séchage et de filtration est d'abord envoyé dans un ballontampon dont la capacité de stockage est fixée en fonction de la consommation calculéedes utilisateurs à laquelle est appliqué un coefficient de marge de sécurité pour lesconsommations imprévues.

    Ce ballon est de forme cylindrique vertical ou horizontal suivant les engineerings, il estaussi équipé d'un purgeur afin de pouvoir décanter éventuellement l'eau en cas dedysfonctionnement des sécheurs.

    L'air est ensuite envoyé sous contrôle de pression dans un réseau constitué d'uncollecteur principal et de sous-collecteurs par sections d'utilisateurs et à nouveau ramifié

    en manifolds d'ou partent les lignes individuelles par vanne et transmetteurs

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    4. PARAMETRES OPERATOIRES UNITE DE PRODUCTION

    Les paramètres opératoires d'une unité de production d'AI et AS sont:

    La pression du ballon tampon Air Instrument

    La régulation de la pression du réseau

    Le point de rosée de l’air instrument

    Le débit de l’air instrument dans le réseau

    Niveau d’eau condensé dans le ballon AI

    4.1.1. La pression du ballon tampon d'Air Instrument (AI)

    C'est le paramètre opératoire principal; en effet du maintien de la pression dépend lastabilité de fonctionnement des vannes de régulation et donc au final le contrôle des trainsde procédé quels qu'ils soient

    Trois PT placés en général sur le ballon tampon et dont les indications sont en

    redondance est à vote: 2 contre 1 (c'est l'indication de la même valeur de deux d'entreeux qui est sélectionnée) cette valeur est envoyée au tableau de contrôle des troiscompresseurs.

    Ces compresseurs sont disposés en ordre de démarrage, " fonctionnement à vide" et arrêtde la façon suivante:

    Le premier compresseur que l'on appelle "A" est en service et maintient la pression duballon à sa valeur de consigne (≈ 8 à 10 Barg)

    Si la pression est stable pendant un certain temps (en général 10 minutes) le compresseurpasse en phase " à vide " c'est-à-dire, qu'il ne comprime plus (pour les compresseurs à viscela se fait en général par la fermeture de la vanne d'aspiration en aval du filtre)

    Quand la pression du ballon va inévitablement baisser à une valeur de PSL lecompresseur repasse en charge (réouverture de la vanne d’aspiration).

    En cas de montée à la valeur du PSH du réseau "A" passe en configuration "à vide"

    Le second compresseur que l'on appelle " B " est disposé en mode Stand-By:

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    Si malgré la remise en charge du premier compresseur la pression du ballon continue àbaisser en dessous du PSL ce deuxième compresseur démarre automatiquement encharge, il reste dans cette position jusqu'à ce que la valeur de consigne de la pression soit

    atteinte, il passe alors en mode " à vide " et, si durant par exemple 10 minutes, la pressionse maintient son moteur s'arrête. Le premier évidemment continue ses cycles.

    Et ainsi de suite s'enchaînent les séquences de charge, "à vide", arrêt et redémarrage, cequi permet une bonne optimisation de la pression et des économies d'énergie électriquenon négligeables.

    Le troisième compresseur que l'on appelle " C " est disposé en Arrêt mais restedisponible et aligné dans le circuit

    Si l'un des deux compresseurs A ou B vient à tomber en panne mécanique, "C" démarrepasse en charge et devient N°1 quel que soit le compresseur en défaut (ceci poursimplifier la logique opératoire)

    Ce système de gestion est utilisé partout à quelques variantes prés dans les séquencesCharge, "À vide", Arrêt et Redémarrage.

    4.1.2. Régulation de la pression du réseau

    Les vannes de régulation étant très sensibles aux variations de la pression d'alimentation,il faut maintenir cette pression d'une façon plus précise qu'avec les seuls compresseurs

    C'est la fonction de deux PCV1 et PCV2 qui peuvent être régulées par un PIC situé enaval sur le collecteur principal ou bien être des PCV auto régulées (Self Regulated)

    Elles ont un point de consigne différent (décalé) de généralement 0,5 Barg :

    La PCV1 maintient la pression au point de consigne voulu du réseau, parexemple 8 Barg, si la pression descend à 8  ─  0,5 Barg = 7, 5 Barg

    La PCV2 prend le relais, commence à ouvrir pour remonter la pression à 8 Barg,si la pression dépasse cette valeur elle va se fermer à nouveau et ainsi de suite.

    4.1.3. Le point de Rosée de l'air Instrument

    Par raison de sécurité évidente on installe toujours au moins deux unités de séchage uneen service l'autre en stand-by prête à passer en ligne.

    Sur le collecteur de sortie des deux batteries est placé l'analyseur en ligne du point derosée de l'air sec et un autre à la sortie de chaque batterie

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    Le premier donne en salle de contrôle une Alarme Haute de la valeur du point de roséedans le réseau, le second individuel indique la batterie en service fautive et fait basculerautomatiquement le passage de l'air humide sur la batterie en Stand-By qui prend le relais

    (ce basculement ne se fait pas toujours automatiquement en particulier pour les unitésanciennes, c'est à l'opérateur de le faire localement)

    4.1.4. Débit de l'Air Instrument dans le réseau

    Un FT FI installé sur le collecteur en amont de la ramification du réseau donne en sallede contrôle l'indication du débit global d'utilisation.

    Pour information quelques consommations d'Air Instrument par type d'utilisateur

    Transmetteur: 0.4 Sm3/hr consommation intermittente,

    Contrôleur: 1 Sm³/hr, consommation permanente

     Actionneur pneumatique de vanne: 1 Sm3/hr consommation intermittente.

    4.1.5. Niveau d'eau condensée dans le ballon AI

    Malgré qu'il ne doive plus y avoir d'eau dans l'AI, par précaution un LG est installé dans le

    fond du ballon en cas de dysfonctionnement des deux batteries de sécheurs et cette eaupeut être purgée manuellement.

    4.1.6. Mesure du point de rosée

    4.1.6.1. Technique fondamentale

    La méthode fondamentale, établie depuis plusieurs siècles, pour mesurer le point de roséed’un gaz, utilise le principe de la condensation optique

    La température du point de rosée (qui est la température à laquelle la vapeur commence àse condenser, ou se transformer en glace quand ce même gaz est refroidi) donne avecprécision le niveau d’humidité (la concentration) dans le gaz.

    4.1.6.2. Principe de fonctionnement 

    La méthode “Michell’s Cooled Mirror Sensors” utilise un miroir métallique miniature polirefroidi par une pompe à chaleur thermoélectrique (système Peltier) jusqu'à ce que le pointde rosée du gaz à tester soit atteint.

    Dès que la température est atteinte, la condensation commence à se former sur la surfacedu miroir.

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    Une boucle électro-optique comprenant une diode émettant une lumière rouge visible, etun système photo-détecteur à haut gain détecte ce début de condensation. La lumièrereflétée voit son intensité lumineuse diminuée, cette différence étant mesurée par un

    ensemble électronique modulant en fonction sa sortie vers l’indication.

    La surface du miroir est alors contrôlée dans un état d’équilibre selon l’évolution des étatsévaporation et condensation. Par la suite la température du miroir (contrôlé par unemesure de température à résistance de platine) correspond à la température de point derosée du gaz concerné.

    Figure 8: Technologie du ‘Cooled Mirror Sensor’ et transmetteur à variation d’impédance

    4.1.6.3. Technologie de la sonde détectrice 

    Le fonctionnement du ‘senseur’ est basé sur le principe d’adsorption de vapeur d’eau parun matériau poreux, non-conducteur pris en ‘sandwich’ entre deux éléments conducteurs,le tout monté sur un support en céramique.

    Le ‘senseur’ (‘2’ sur la figure) est unelamelle active très fine (moins d’unmicron), la lamelle conductrice poreuse’1’ du dessus permettant le passage dela vapeur d’eau vers la lamelle ‘2’ nemesure que 0.1 micron

    Figure 9: Technologie de la sonde“Michell” du type à miroir refroidi

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    4.2. PARAMÈTRES OPÉRATOIRES DU RÉSEAU AIR SERVICE (AS)

    Il a été défini que l'Air Service n'est pas prioritaire dans l'exploitation d'une unité deproduction d'Air Comprimé, parce que son utilisation est:

    à la demande et non continue

    ne participe pas au contrôle des procédés

    De ce fait son utilisation est restreinte aux périodes de marche normale descompresseurs.

    Sa régulation de pression est réalisée par un PIC monté dur le ballon d'Air Service qui

    régule une PCV installée en entrée du réseau

    Une indication de la consommation d'AS (débit) est envoyée en Salle de Contrôle par unFT FI

    Sur certaines unités est prévue une FCV limitatrice de débit (qui peut êtreexceptionnellement inhibée pour permettre des chasses d'air comprimé après interventiond’entretien).

    Un LG indique le niveau d'eau condensée au fond du ballon.

    Un ou deux purgeurs autonomes d'eau condensée sont installés en point bas du ballond'Air Service.

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    4.3. SÉCURITÉS PROCÉDÉS

    Pour éviter les consommations trop importantes d'Air Service une interruption de fournitureest prévue, elle consiste à l'action d'un PSLL monté sur le ballon tampon d'Air Instrumentqui initialise la fermeture d'une SDV à l'entrée du réseau Air Service

    Dans certaines unités de production d'Air Instrument une action provoquée par unedétection de valeur de point de rosée trop élevée (AHH) met automatiquement en servicela deuxième batterie de séchage

    Plus couramment ce basculement se fait manuellement sur site ou à partir de la salle decontrôle sur apparition de l'alarme AH au DCS

    Il a été vu au § 2.5.1.5 "contrôle de la pression par les compresseurs" que dans certainesunités, en cas d'arrêt d'un compresseur par problème mécanique le troisièmecompresseur (en position de N°3 par ordre de démarrage) démarre en charge pour rétablirla pression du réseau.

    En cas de consommation excessive (FAH) se soldant par une baisse de pressionanormale les deux compresseurs étant déjà en route le troisième démarre et passe encharge.

    Cependant, si la situation n'est pas récupérée au bout d'un certain délai, tous lescompresseurs s'arrêtent et on arrive à une valeur limite de pression des PSLL du réseauqui provoquent un ESD 1 et positionne les unités "process" en Sécurité pour laquelle lesvannes régulatrices passent soit en position Normalement Ouverte (Fail Open) soitNormalement Fermée (Fail Close) suivant leur catégorie.

    Par exemple les PCV sont FO tandis que les LCV sont FC et les SDV, ESDV passent enposition de sécurité (en général c'est Fermé), les BDV étant secourues par capacitéindividuelle d'air Instrument ou Azote restent fermées sauf si la dépressurisation estcommandée.

    Tous les équipements en pression (compresseurs, ballons tampon, sécheurs) sont

    protégés par PSV.

    Sur les ballons les PSV sont doublées avec disposition une en service l'autre isolée enamont, par système "Interlock mécanique"

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    5.1.2. La valeur du point de rosée de l’Air Instrument (AI)du réseau

    Lors des tournées sur site:

    Suivre le bon déroulement des cycles Adsorption / Désorption de la batterie desécheurs en service. En cas de dysfonctionnement du à l'automate relais, passersur l'autre batterie (avertir SdC)

    La permutation d'une batterie de sécheurs à l'autre est quasi instantanée;

    Dés que celle qui doit passer en service est sélectionnée elle se met instantanément enposition conforme:

    Traitement sur la tour régénérée

    Passage en désorption de l'autre tour

    Contrôler les paramètres mécaniques du compresseur en fonction (cycle en"charge" et à "vide") les purges d'eau inter étages et étage final, les pressionsd'huile et températures Air sorties étages

     À la prise de quart vérifier le positionnement des sélecteurs locaux (Manu, Auto, Local,Remote) de chaque compresseur, et la position du sélecteur priorité de démarrage 

    5.1.3. Le débit de l’Air Instrument (AI) dans le collecteur vers les utilisateurs

    Suivre l'évolution du débit global de consommation en consultant régulièrement la courbedu FI sur le DCS ; ce qui permet de savoir si la consommation est normale ou inhabituelledans ce cas il y a ou bien une fuite ou bien une utilisation anormale comme par exempleune chasse d'air dans une section de l'installation sans avoir informé la SdC

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    5.2. ARRÊT D’UNE UNITÉ D'AIR INSTRUMENT et AIR SERVICE

    Un arrêt total ne peut être envisagé qu'en fin d'un arrêt normal complet de l'installation "Oil & Gas", puisque l'AI est indispensable au fonctionnement des organes de contrôle.

     Autrement on ne peut entreprendre qu'un arrêt partiel, soit par exemple un ensemblecompresseur et une batterie de sécheurs

    5.2.1. Arrêt d'un compresseur

    Si pour cause d'intervention programmée (changement de courroies dans le cas d'uncompresseur alternatif à pistons & transmission par courroies) le compresseur doit êtrepermuté en N°3, on met d'abord en N°1 celui qui était en N°3, on teste le bonfonctionnement en charge de ce dernier pendant au moins un cycle complet " à vide " " encharge " " à vide ".

    On passe ensuite celui à arrêter en N°3, on le passe en mode " Local " " Manuel " et on lelaisse tourner à vide pendant cinq minutes pour le refroidir, finalement on l'arrête aupanneau local et on l'isole électriquement juste avant l'intervention.

    5.2.2. Arrêt d'une batterie de sécheurs

    C'est en général pour changer la charge du dessicant.

    L'arrêt ne doit être entrepris que lorsque l'équipe d'intervention est à" pied d'œuvre " 

    Si cette batterie est en en marche on commence d'abord par mettre en opération celle quiest en stand-by, la permutation se fait directement à l'automate relais local ou depuis leDCS en SdC, il est préférable de faire cette opération sur site pour pouvoir réagirimmédiatement s'il y a un problème.

    Une fois la permutation faite avec le sélecteur, les deux vannes manuelles d'isolement

    doivent être fermées et la tour qui était en traitement est décomprimée manuellement àl'atmosphère.

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    6. REPRESENTATION ET DONNEES

    6.1. REPRESENTATION SUR P&ID (PIPING & INSTRUMENTATIONDIAGRAM)

    Ce document édité lors de la phase projet, présente sous format beaucoup plus complexeque le PFD, toutes les lignes et capacités process ainsi que tous leurs paramètres defonctionnement.

    NB : On situera facilement sur les deux P&IDs (en exemple ci-après) les repères desparamètres d’instrumentation cités au paragraphe ‘Paramètres Opératoires’

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       E  x  p   l  o

      r  a   t   i  o  n  e

       t   P  r  o

       d  u  c

       t   i  o  n

       L  e  s

       U   t   i   l   i   t   é  s

     

       L   '   A   i  r   I  n  s

       t  r  u  m  e  n

       t

         S  u  p  p  o  r   t

       d  e

       F  o  r  m  a

       t   i  o  n  :

       E   X   P  -   P

       R  -   U

       T   0   3   0  -   F

       R

     

       D  e  r  n

       i   è  r  e

       R

       é  v

       i  s   i  o  n  :

       2   8   /   0   5   /   2   0   0   7

     

       P  a  g  e

       3   0   d  e

       4   6

     

       F   i  g  u  r  e   1   0  :   P   &   I   D   d  e   l  a  s  e  c   t   i  o  n   S

       é  c   h  e  u  r  s   d   '  u  n  e  u  n   i   t   é   d  e   P  r  o   d

      u  c   t   i  o  n   d   '   A   i  r

     

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       E  x  p   l  o

      r  a   t   i  o  n  e

       t   P  r  o

       d  u  c

       t   i  o  n

       L  e  s

       U   t   i   l   i   t   é  s

     

       L   '   A   i  r   I  n  s

       t  r  u  m  e  n

       t

         S  u  p  p  o  r   t

       d  e

       F  o  r  m  a

       t   i  o  n  :

       E   X   P  -   P

       R  -   U

       T   0   3   0  -   F

       R

     

       D  e  r  n

       i   è  r  e

       R

       é  v

       i  s   i  o  n  :

       2   8   /   0   5   /   2   0   0   7

     

       P  a  g  e

       3   1   d  e

       4   6

     

       F

       i  g  u  r  e   1   1  :   P   &   I   D  m  o  n   t  r  a  n   t  u  n

      c  o  m  p  r  e  s  s  e  u  r   à   d  e  u  x   é   t  a  g  e  s

     ,  u  n   b  a   l   l  o  n   d   '   A   i  r   I  n  s   t  r  u  m  e  n   t  e   t   l  a  r   é  g  u   l  a   t   i  o  n   d  e  p  r  e  s  s   i  o  n   d

      u  r   é  s  e  a  u

     

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    7. TROUBLE SHOOTING

    7.1. Variations oscillantes (pompage) de la pression du réseau

    Deux causes possibles:

    Dysfonctionnement de la PCV 1 ou la PCV 2 si le réseau est en régulation depression avec les deux PCV en service,

    Dans le 1er  cas passer la PCV 1 en "manuel", la PCV 2 prendra le relais si lapression du réseau chute.

    Dans le 2eme cas passer à tour de rôle les deux PCV en "manuel", si le pompages'arrête c'est que la PCV perturbatrice est celle qui vient de passer en "Manuel", sile pompage continue c'est que c'est évidemment celle qui est en "Automatique", sic'est la PCV 1 passer la PCV 2 en N°1 (au point de consigne nominal), si c'est laPCV 2 la passer en "Manuel" avec une valeur d'ouverture telle que la pression duréseau reste stable à sa valeur de consigne.

    Mauvais passage de relais de démarrage entre les deux compresseurs enposition N°1 et N°2

    Ce dysfonctionnement a pour conséquence des brutales variations de pression du réseaucar les deux compresseurs se contrarient l'un l'autre;

    Changer l'ordre de priorité de démarrage des compresseurs en passant celui qui était enN°3 en position N°1 passer le N°1 en N°2 puis le N°2 en N° 3 observer le résultat si lephénomène persiste cela signifie que c'est l'ex N°1 maintenant en N°2 qui est leperturbateur, il faut alors le passer en N°3

    Si le phénomène s'est arrêté cela signifie que c'est l'ex N°2 maintenant en N°3 qui est lefautif, le laisser en N°3

    Dans les deux cas ex N°1 ou ex N°2 il faut demander l'intervention de l'entretien enurgence, pour la bonne raison que si un des deux compresseurs restants a un problèmemécanique, on se retrouve avec un seul compresseur fonctionnant correctement et celuiperturbateur passé en N°3 à faire fonctionner en " Manuel " à la demande, quand lapression du réseau baisse.

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    7.2. Remontée rapide du point de rosée de l'air du réseau

    Quand le cas se présente il faut immédiatement mettre en service la batterie qui est enstand-by et arrêter la batterie qui était en service.

    Demander l'intervention de l'entretien pour vérifier le fonctionnement de l'automate relaisqui est probablement la cause du mauvais point de rosée ou bien:

    Si le fonctionnement de la batterie en service provoque une remontée du point de roséede plus en plus rapidement prévoir le remplacement du dessicant à l'intérieur des deuxtours.

     Au remplissage des tours par l'entretien ou vendeur veiller à ce qu'un dépoussiérage du

    dessicant soit effectué à l'Azote (purge à l'atmosphère aux brides amont filtre avalsécheurs)

     À ce titre s'assurer qu'il y a toujours une charge complète de dessicant en magasin, ainsique les cartouches pour les filtres amont et aval des sécheurs

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    8. LE GAZ INSTRUMENT (GI)

    8.1. DESCRIPTION D'UNE SECTION DE PRODUCTION DE GI

    Sur certaines installations de production primaire (Gathering Treatment Satellite)éloignées et isolées il serait trop coûteux du point de vue économique d'installer des unitésindividuelles de production d'AI sur chacune d'entre elles, alors, on utilise enremplacement le gaz produit par les puits, on lui fait subir un traitement superficiel aprèsl'avoir détendu à une pression de 6 à 8 Barg:

    de filtration

    de séparation des liquides

    de récupération des condensats

    L'installation est très semblable à une section de Fuel-Gaz (voir le schéma ci-dessous)

    Étant donné le nombre restreint d'utilisateurs l'installation est généralement constituée delignes de 2" et inférieurs car les débits de gaz ne sont pas importants. l n’y a en généralque quelques vannes régulatrices dans la section (GI) même et le séparateur d’essai plusquelques pompes hydrauliques.

    Par contre les pressions sont souvent supérieures à 100 Barg.

    Figure 12 : Schéma théorique dune section de production de Gaz Instrument

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    Le collecteur de 2" est piqué en génératrice supérieure sur le manifold production, uneESDV ou SDV est montée en amont d'un robuste filtre, le gaz passe dans une TCV trois

    voies (cas des débits conséquents) il passe ensuite partiellement (et by-pass) dans unéchangeur Gaz Brut / Gaz Instrument puis est détendu dans une première PCV jusqu'àenviron 20 Barg.

    Il y a refroidissement donc condensation partielle de liquides H2O et gazoline qui sontrécupérés dans un séparateur vertical, cette phase liquide (faible eu en égard au faibledébit de gaz) est récupérée sous contrôle de niveau dans le ballon des drains fermés

    Une injection de méthanol (pompe pneumatique) est pratiquée en amont de l'échangeur.

    Le Gaz Instrument partiellement séparé de la phase liquide Eau / Condensats passe

    ensuite à contre courant dans l'échangeur Gaz Brut / Gaz Instrument oû il est réchaufféavant d'être à nouveau détendu à sa valeur d'utilisation de l'ordre 6 à 8 Barg dans uneseconde PCV, puis passe dans un 2eme  ballon plus petit KO Pot (prévu seulement si ledébit de gaz est conséquent)

    Le Gaz Instrument est ensuite distribué aux utilisateurs par des sous collecteurs de 1"1/2 à1" ( les PCV et TCV 3 Voies { si existante } LCV des KO Pots, manœuvre des vannes duséparateur d'essai, pompes pneumatiques d'injection des produits chimiques dans lespuits et collecteur), et si comme dans certains cas il est nécessaire d'avoir un réseausecondaire de Gaz à faible pression pour alimenter des brûleurs de petits générateursd'électricité (Thermal Electric Generators)

    Une troisième PCV réduit la pression pour ce seul usage (en tant que Fuel-Gaz) à 2 Barg,ces TEG sont utilisés pour fournir le courant nécessaire au fonctionnement de l'armoireESD et de la centrale hydraulique.

    NB: Le schéma fonctionnel ci-dessus n'est qu'indicatif, il peut changer quant à saconfiguration notamment l'installation de l'échangeur Gaz Brut / Gaz Instrumentdépend de la température du gaz au manifold production et du débit envisagé àfournir aux utilisateurs.

    En Indonésie sur certains champs de Bornéo (Kalimantan) dans l'estuaire de la rivièreMahakam l'unité de production du Gaz Instrument sur les G.T.S. se réduit à une seuledétente à travers deux PCV en parallèle à points de consigne décalés (comme pour uneunité standard d’AI) et un KO Pot qui récupère la phase liquide.

    La température est d'environ 60°C pour une pression de 80 à 100 Barg au manifoldproduction, pour passer de 100 Barg à 8 Barg la détente à travers les PCV fait perdreenviron 37°C, le gaz reste donc à 23°C après détente, la présence de l'échangeur ne se justifie donc pas.

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    8.2. OPÉRATION D'UNE SECTION DE Gaz Instrument ( GI )

    Ces sections de design simple permettent une utilisation continue sans la présence depersonnel d'opération, leur fonctionnement est vérifié lors des tournées quotidiennes (unetournée de jour par 24 heures), par contre étant vitales pour le fonctionnement de cesplateformes isolées, l'inspection des éléments suivants doit être minutieuse:

    Le filtre (généralement à panier) contrôler la valeur de sa  ∆P (trop souvent il n'yen a qu'un seul !)

    Surtout le fonctionnement des deux PCV (elles sont normalement conçues pourréguler autour de 50% d’ouverture) si les deux sont ouvertes à 100% il y aanomalie: soit une consommation anormale qui ne peut être du qu'à une fuite sur

    le réseau utilisateurs, soit le filtre amont des PCV est sérieusement bouché.

    Niveau de la phase liquide dans le(s) KO drum (pot)

    Niveau liquide dans le ballon des drains fermés (Close Drain system)

    Purger systématiquement les points bas du circuit (en principe des robinets depurge sont prévus à cet effet)

    8.3. TROUBLE SHOOTING

    Les incidents qui peuvent survenir sur une section de GI sont généralement:

    KO drum plein de liquides avec engorgement du KO Pot et arrivée de liquides auxservo des vannes de régulation, cela se traduit par la découverte d'un ESD 1 ou 2à l'arrivée de l'opérateur sur l'installation.

     Alors dans cette situation il faut évidemment redémarrer et comme toutes lesvannes sont fermées il n'y a pas possibilité d'avoir du GI, ce cas de figure a été

    prévu.

    Il faut se souvenir qu'il y a une bouteille d'Azote avec détendeur qui est connectésur le manifold de l'armoire ESD et qui permet de Réarmer (Reset) le systèmeESD (la procédure doit être disponible dans l'armoire dans une pochettetransparente).

     Avant il faut manuellement vider le KO Pot (démontage bride aval de la LCV,flexible récipient etc…)

    Possibilité de bouchage des PCV par hydrates (risque pendant la nuit) surtout

    quand la ligne amont des PCV et les PCV ne sont pas calorifugées

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    C'est déjà arrivé en Indonésie du au fait d'une pression de gaz supérieure à100Barg, et une nuit fraîche

    On se retrouve dans le cas précédent ESD par manque de GI (comme pour unPSLL d'Air Instrument)

    En principe l'hydrate fond tout seul en fonction de la température ambiante enzone tropicale ou équatoriale cela va assez vite, sinon réchauffer avec lesmoyens du bord ce qui peut être fait avec de l'eau de mer tropicale.

    Ensuite il faut appliquer la même procédure que pour le cas précédent réarmerl'ESD.

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    9. EXERCICES

    1. Quelles sont les deux qualités requises pour satisfaire aux spécifications de l'AirInstrument?

    2. Quel est le type de compresseurs le plus approprié pour produire de l'Air Instrument,pourquoi?

    3. Quelle loi thermodynamique est appliquée pendant la Désorption du dessicant de latour en régénération d'une batterie de sécheurs à adsorption et quelle en est laconséquence?

    4. Comment fonctionnent les deux PCV de contrôle de la pression d'AI du réseau?

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    9. Sur les installations de plate formes puits isolées sans présence permanente depersonnel d'opération comment fait-on fonctionner les vannes de régulation duséparateur d'essai, les pompes de produits chimiques etc…? expliquer succinctement

    le procédé

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    10. GLOSSAIRE

    AI Air Instrument

    AS Air Service

    GIGaz Instrument

    TEGThermal Electricity Generator (Générateur Thermique d"électricité)

    GTSGathering Treatment Satellite (difficilement traduisible: plateforme satellite de productionde plusieurs puits regroupés)

    SdCSalle de Contrôle

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    11. SOMMAIRE DES FIGURES

    Figure 1: Illustration montrant l'évolution de la pureté de l'air au fur et à mesure de laprogression des traitements .........................................................................................5 

    Figure 2: Température de l'air ambiant (°C).........................................................................8 Figure 3: Coupe d'un compresseur à vis Ingersoll Rand ...................................................12 Figure 4: Schéma d’échangeur..........................................................................................13 Figure 5: Schéma de fonctionnement d'un ensemble filtrant et séchant............................14 Figure 6 : Illustration d'une batterie de sécheurs par Adsorption .......................................16 Figure 7: Système complet de production et de séchage d’air par Adsorption ..................18 Figure 8: Technologie du ‘Cooled Mirror Sensor’ et transmetteur à variation d’impédance

    ...................................................................................................................................23 Figure 9: Technologie de la sonde “Michell” du type à miroir refroidi.................................23 Figure 10: P&ID de la section Sécheurs d'une unité de Production d'Air...........................30 Figure 11: P&ID montrant un compresseur à deux étages, un ballon d'Air Instrument et la

    régulation de pression du réseau ...............................................................................31 Figure 12 : Schéma théorique dune section de production de Gaz Instrument .................34 

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    12. SOMMAIRE DES TABLES

    Table 1: Les principales spécifications d'Air Instrument.......................................................7 Table 2: Différentes classes d'air de grades instruments.....................................................8 

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    13. CORRIGE DES EXERCICES

    1. Quelles sont les deux qualités requises pour satisfaire aux spécifications de l'AirInstrument?

    L’Air Instrument doit être sec (Point de Rosée 10°C à 20°C en dessous la températureambiante moyenne), exempt de particules grasses et poussières érosives.

    2. Quel est le type de compresseurs le plus approprié pour produire de l'Air Instrument,pourquoi?

    Ce sont les compresseurs à vis, parce qu'ils produisent un air comprimé exemptd'huile, dû à leur conception qui fait que les deux vis parallèles de compression nenécessitent pas de lubrification entre elles.

    3. Quelle loi thermodynamique est appliquée pendant la Désorption du dessicant de latour en régénération d'une batterie de sécheurs à adsorption et quelle en est laconséquence?

    C'est la loi de Mariotte / Boyle qui s'écrit P1V1 = P2V2 ôu P2 est = à la Pression 

    atmosphérique ce qui entraîne V2 > V1 dans le rapport  2P1P

     

    Et comme la quantité de vapeur d'eau dans l'air dépend de la température de l'air et

    évidemment de la quantité d'air, à V2  cette quantité sera égale à2

    P

    1P

     fois la quantité

    de vapeur d'eau qu'il y a à V1.

    4. Comment fonctionnent les deux PCV de contrôle de la pression d'AI du réseau?

    Les deux PCV fonctionnent en ouverture décalée la seconde commençant à ouvrirquand la Pression du réseau diminue de généralement de 0,5 Barg en dessous le pointde consigne nominal et que la première est grande ouverte.

    5. Y a t’il une restriction automatique de l'utilisation de l'Air Service? Si oui, que se passe-t-il?

    Oui il y a une restriction automatique de l'utilisation de l'Air Service quand la pressionde l'Air Instrument du réseau baisse en déca d'une valeur de PSLL, la PCV de contrôledu réseau d'AS se ferme isolant ainsi son réseau

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    6. Expliquer comment fonctionne l'ordre de démarrage des trois compresseurs enfonction de la pression du ballon tampon de l'Air Instrument

    Le premier compresseur "A" est en service et maintient la pression du ballon à savaleur de consigne (≈ 8 à 10 Barg)Quand la pression du ballon baisse à une valeur de PSL le compresseur repasse encharge (réouverture de la vanne d’aspiration)En cas de montée à la valeur du PSH du réseau "A" passe en configuration "à vide"Le second compresseur " B " est disposé en mode Stand-By:Si malgré la remise en charge du premier compresseur la pression du ballon continueà baisser en dessous du PSL ce deuxième compresseur démarre automatiquement encharge, il reste dans cette position jusqu'à ce que la valeur de consigne de la pressionsoit atteinte,Le troisième compresseur " C " est disposé en Arrêt mais reste disponible et

    aligné dans le circuitSi l'un des deux compresseurs A ou B vient à tomber en panne mécanique, "C" démarre passe en charge et devient N°1 quel que soit le compresseur en défaut

    7. Si le point de rosée du réseau d'AI passe en alarme que faut-il faire?

    Cela signifie qu'il y a dysfonctionnement t de la batterie de sécheurs en service, enconséquence il faut immédiatement agir en mettant en service la batterie en stand-byet n'isoler physiquement la batterie défectueuse quand l'équipe d'intervention est àpied d'œuvre

    8. Si la pression du réseau d'AI commence à pomper qu'en déduire et que faire?

    Dysfonctionnement de la PCV 1 ou la PCV 2 si le réseau est en régulation de pressionavec les deux PCV en service,Dans le 1er  cas passer la PCV 1 en "manuel", la PCV 2 prendra le relais si la pressiondu réseau chute.Dans le 2eme cas passer à tour de rôle les deux PCV en "manuel", si le pompages'arrête c'est que la PCV perturbatrice est celle qui vient de passer en " Manuel ", si lepompage continue c'est que c'est évidemment celle qui est en " Automatique ", si c'estla PCV 1 passer la PCV 2 en N°1 ( au point de consigne nominal ), si c'est la PCV 2 lapasser en "Manuel" avec une valeur d'ouverture telle que la pression du réseau restestable à sa valeur de consigne.

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    9. Sur les installations de plate formes puits isolées sans présence permanente depersonnel d'opération comment fait-on fonctionner les vannes de régulation duséparateur d'essai, les pompes de produits chimiques etc…? expliquer succinctement

    le procédé

    Comme il n'est pas prévu d'unité de production d'AI pour raison économique, on utilisedu Gaz Brut des puits piqué sur le collecteur production, ensuite on filtre ce gaz puison le détend une 1re  fois on sépare l'eau et les condensats dans un KO drum, puis onle détend à nouveau à la pression désirée et il est distribué aux utilisateurs.Si la pression au collecteur de production est supérieure à 100 Barg et que le débitdemandé est conséquent, on prévoit alors une injection de méthanol et un échangeurGaz Brut / Gaz Instrument.