Le raclage (pigging) : comment nettoyer et inspecter les pipelines de l'intérieur
L’essentiel
- Un racleur est un outil poussé dans la conduite par le liquide ou le gaz de la ligne, pour la nettoyer, séparer des lots ou l'inspecter.
- Types principaux : mousse, à coupelles ou disques (mandrin), à brosses, sphère, à plaque de calibrage, et instrumenté (ILI).
- Une gare comporte un fût large, une porte à ouverture rapide, une ligne kicker, des vannes d'isolement, un évent, une purge, un manomètre et un signaleur.
- Le moment le plus dangereux est l'ouverture de la porte : vérifier la pression nulle par deux moyens indépendants avant d'ouvrir.
- Les dépôts peuvent contenir du H2S, du sulfure de fer pyrophorique et des matières radioactives naturelles (NORM).
Contenu éducatif uniquement : les procédures et valeurs opérationnelles varient d’une compagnie et d’un site à l’autre. Suivez toujours les procédures approuvées de votre société, les consignes du superviseur et les permis de travail de votre site.
Qu'est-ce qu'un racleur et pourquoi l'utiliser ?
Un racleur est un outil cylindrique ou sphérique dont le diamètre est proche du diamètre intérieur de la conduite. On le charge en début de ligne et il est poussé par le liquide ou le gaz qui s'écoule derrière lui jusqu'au bout de la ligne. Le nom anglais « pig » viendrait du grincement que faisaient les premiers outils dans la conduite.
Le raclage sert à beaucoup de choses :
- Nettoyage : retirer la paraffine, le sable et les dépôts qui rétrécissent la conduite et augmentent la perte de charge.
- Assèchement : l'eau accumulée aux points bas accélère la corrosion interne, et après l'épreuve hydrostatique il faut évacuer l'eau d'épreuve.
- Évacuation des liquides des lignes de gaz : les liquides accumulés réduisent la capacité et peuvent arriver soudain à l'usine en un gros bouchon (slug).
- Séparation de lots : dans les lignes de produits, un racleur sépare deux produits, par exemple gazole et essence.
- Calibrage et inspection : vérifier l'absence d'enfoncements et mesurer épaisseur et corrosion avec des outils instrumentés.
Les types de racleurs
- Racleur mousse : léger et souple, il passe coudes et restrictions. Idéal pour le premier passage dans une ligne d'état inconnu.
- Racleur à mandrin (coupelles ou disques) : corps en acier équipé de coupelles ou disques en polyuréthane, parfois de brosses métalliques ou de lames pour gratter la paraffine.
- Racleur moulé : une seule pièce de polyuréthane, économique et courant pour le nettoyage périodique.
- Sphère : très utilisée dans les lignes de gaz pour évacuer les liquides, elle passe des piquages que d'autres racleurs ne passent pas.
- Racleur de calibrage : porte une plaque d'aluminium, en général de 90 à 95 % du plus petit diamètre intérieur. Si la plaque ressort intacte, la ligne n'a pas d'enfoncement important.
- Racleur instrumenté (outil ILI) : porte capteurs, batteries et mémoire. Les technologies les plus connues sont la fuite de flux magnétique (MFL) pour les pertes de métal, les ultrasons pour l'épaisseur, et le caliper pour la géométrie.
La gare de racleur
Une gare est un tronçon plus large que la ligne, installé au départ (gare de départ) et à l'arrivée (gare d'arrivée). Ses éléments :
- Le fût : une ou deux tailles au-dessus de la ligne, pour charger facilement le racleur.
- Le réducteur : guide le racleur du fût large vers la ligne.
- La porte à ouverture rapide : généralement avec un verrou de sécurité qui empêche l'ouverture tant qu'il reste de la pression.
- La vanne d'isolement principale : entre la gare et la ligne ; elle doit être à passage intégral pour laisser passer le racleur.
- La ligne kicker : dérive une partie du débit derrière le racleur pour le pousser.
- Évent, purge et manomètre.
- Le signaleur de passage : confirme le départ ou l'arrivée du racleur.
Étapes d'envoi
Ces étapes sont typiques ; la séquence exacte est fixée par la procédure de votre société et le permis de travail :
- Vérifier que la gare est isolée de la ligne : vanne principale et kicker fermés.
- Ouvrir l'évent et la purge vers un système fermé ou sûr, et évacuer pression et liquide.
- Confirmer la pression nulle par deux moyens indépendants : le manomètre, et un évent ouvert sans écoulement.
- Ouvrir la porte, introduire le racleur et le pousser jusqu'à ce qu'il s'appuie bien dans le réducteur.
- Inspecter et nettoyer le joint torique, fermer la porte et engager le verrou de sécurité.
- Fermer la purge, remplir lentement la gare par le kicker avec l'évent ouvert pour chasser l'air, puis fermer l'évent et équilibrer avec la ligne.
- Ouvrir la vanne d'isolement principale, puis le kicker.
- Étrangler progressivement la vanne de ligne pour que le débit passe derrière le racleur et le pousse dans la ligne.
- Quand le signaleur confirme le départ, remettre les vannes en position normale et noter l'heure.
Une ligne fait 120 km et la vitesse du fluide est de 1,2 m/s. Le racleur avance à peu près à la vitesse du fluide, ou un peu moins à cause des fuites autour de lui :
t = 120,000 ÷ 1.2 = 100,000 s ≈ 27.8 h
Ce calcul indique quand l'équipe de réception doit être prête. Si le racleur est très en retard, il est peut-être bloqué, ce qui se voit par une hausse de la perte de charge de la ligne.
Étapes de réception
La gare d'arrivée est alignée sur la ligne bien avant l'arrivée prévue. À l'arrivée, le débit pousse le racleur dans le fût et le signaleur le confirme. On isole alors la gare, on la dépressurise, on confirme la pression nulle par deux moyens, puis on ouvre la porte pour sortir le racleur. Derrière lui sortent souvent des dépôts, de la paraffine et du liquide : il faut s'y préparer.
Risques et sécurité
- Pression piégée à la porte : les pires accidents de raclage sont survenus à l'ouverture d'une porte encore sous pression : la porte ou le racleur a été projeté avec une grande force. Ne jamais se placer face à la porte ; utiliser le verrou de sécurité et la double vérification.
- H2S et gaz : du gaz acide peut s'échapper à l'ouverture. Utiliser un détecteur de gaz, et un appareil respiratoire si nécessaire.
- Sulfure de fer (FeS) : les dépôts noirs peuvent s'enflammer seuls en séchant à l'air. Les garder humides et les éliminer selon la méthode approuvée.
- NORM : les matières radioactives naturelles peuvent se concentrer dans les dépôts des lignes de production et demandent mesure et manipulation spécifiques.
- Racleur bloqué : ne pas tenter de le libérer en dépassant les limites de pression. Suivre le plan de secours du raclage.
À retenir pour le technicien
Le raclage est une opération courante, mais son étape la plus dangereuse est très simple : ouvrir une porte. Double vérification de la pression nulle, jamais face à la porte, et préparation aux dépôts dangereux : trois règles qui protègent l'équipe à chaque fois.
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Leçons liées
- Hydraulique des oléoducs et stations de pompage
- Corrosion, protection cathodique et intégrité
- Pourquoi le tubing de production s'obstrue-t-il par la cire ? Tout sur la paraffine
Sources
- What Is Piping - Pipeline pigging: pig types, launcher and receiver
- What Is Piping - Pig launchers, receivers and traps
- Hydrotech - Pig receivers and their role in safe pipeline operations
- PHMSA Fact Sheet - Smart pigs (archived)
- University of Bristol - A review of fluid driven pipeline pigs and their applications
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