Faire face à la pression, améliorer la sûreté des usines

Régis Hugonnard-Roche, Business Consulting Director chez AspenTech

Dans le secteur de la pétrochimie, il est fondamental de respecter les délais fixés pour la conception des installations. Pour respecter les délais tout en assurant la sûreté et la conformité des installations, il est indispensable d’éliminer les problèmes de sécurité qui bloquent les projets. La suppression de ces obstacles permet aux ingénieurs d’améliorer le déroulement des tâches et de réduire la durée des projets. Elle leur permet également de servir un plus grand nombre de clients, tout en appliquant des normes de sécurité strictes.

Le temps et la précision sont des facteurs déterminants pour les ingénieurs qui travaillent sur des projets d’ingénierie et de construction. Les soupapes de décompression et les disques de rupture doivent être analysés en fonction de tous les scénarios susceptibles de se produire et ce, conformément aux normes de dimensionnement reconnues dans le secteur. De même, les conduites qui transportent le fluide de décompression au nez de torche doivent être correctement dimensionnées et les résultats de l’ensemble des analyses de la décompression doivent être documentés à des fins réglementaires, budgétaires et d’achat. Des logiciels d’ingénierie de la sûreté avancés peuvent considérablement faciliter la tâche des ingénieurs en leur permettant de relever facilement et précisément ces défis.

Résolution des problèmes liés au déroulement des tâches

Toutes les usines de traitement ont besoin de dispositifs de décompression pour assurer leur fonctionnement sans danger pendant la production. Pour de nombreuses entreprises de BTP au service de propriétaires-exploitants, l’utilisation de logiciels de simulation intégrés avancés est un moyen efficace de résoudre les problèmes liés au déroulement des tâches. Les logiciels de simulation de la sécurité des procédés fournissent des solutions précises pour chaque étape de l’analyse de la sécurité générale. Contrairement aux outils traditionnels, tels qu’Excel, les logiciels d’ingénierie intégrés éliminent le besoin de transférer manuellement les données, processus chronophage qui aboutit à des imprécisions dans les calculs de données.

La simulation des procédés est déjà nécessaire pour analyser les scénarios complexes, tels que les pannes de courant, la défaillance des circuits d’eau de refroidissement et les feux en nappe. L’analyse des dispositifs de décompression au sein du simulateur de procédé utilisé pour analyser les scénarios de surpression présente des avantages non négligeables, tels que la réduction de 50 % du temps passé à dimensionner les soupapes de décompression sur l’ensemble du flux de travail, grâce à la réduction des opérations de transfert manuel des données et à l’automatisation du calcul de la charge de secours et du dimensionnement des orifices conformément aux normes industrielles.

En identifiant rapidement les zones où la pression est susceptible de s’accumuler dans un procédé, les ingénieurs peuvent calculer les charges de secours et dimensionner leurs dispositifs de décompression respectifs pour s’assurer que les zones d’accumulation de pression peuvent être décompressées en toute sécurité. Une fois le dispositif de décompression dimensionné, l’ingénieur peut examiner comment évacuer le fluide de décompression du système de surpression. La sécurité est importante non seulement pour limiter la défaillance catastrophique des procédés et équipements, mais également pour préserver le bien-être du personnel.

Logiciel intégré rigoureux

Bon nombre d’entreprises ont adopté le logiciel aspenONE® Engineering d’AspenTech pour améliorer rigoureusement leurs travaux d’ingénierie de base et réaliser des études de revalidation pour trouver des économies et améliorer la sécurité et la fiabilité des procédés. Le logiciel Process Safety d’AspenTech offre de nombreuses solutions intégrées pour effectuer des analyses de décompression. Les entreprises peuvent facilement réaliser des études de sécurité, incluant le dimensionnement des soupapes de sûreté haute pression, la conception et l’évaluation des systèmes de torchage, ainsi que l’analyse dynamique pour le démarrage, l’arrêt, les urgences et le pompage des compresseurs, tout en ayant la possibilité d’utiliser les données de simulation d’Aspen HYSYS® et Aspen Plus®. L »environnement d’analyse de la sûreté de ces outils permet aux ingénieurs de dimensionner rapidement les soupapes de décompression au début du processus de conception en s’appuyant sur les normes API 520 et 521, et d’importer automatiquement les résultats des soupapes de sûreté haute pression dans Aspen Flare System Analyzer, afin de rationaliser la conception des systèmes de torchage. Aspen HYSYS Dynamics permet aux ingénieurs de convertir les simulations stables réalisées dans Aspen HYSYS en puissants modèles dynamiques. Cette solution s’exécute entièrement dans l’environnement Aspen HYSYS et utilise les mêmes données d’entrée et les mêmes modèles thermodynamiques.

Il est possible de modéliser les procédés en utilisant la vaste base de données de propriétés d’Aspen HYSYS et d’Aspen Plus. Il est ensuite possible d’utiliser les résultats de la simulation des procédés pour évaluer les charges de secours et obtenir des tailles de soupape de décompression en tenant compte d’une multitude de scénarios d’urgence et en respectant les normes API, sans jamais quitter Aspen HYSYS ou Aspen Plus. Les ingénieurs peuvent alors importer les résultats obtenus dans Aspen Flare System Analyzer pour modéliser des systèmes de torchage. Ce flux de travail permet de concevoir efficacement et précisément des dispositifs de protection contre la surpression, tout en favorisant la collaboration.

La nouvelle version d’aspenONE offre une fonction de calcul de la charge de secours améliorée pour les scénarios d’urgence tels que la rupture des tubes des échangeurs de chaleur, la sécurité incendie et la défaillance des soupapes de commande. Cette amélioration réduit le temps nécessaire pour effectuer une analyse de la décompression et améliorer la précision de l’analyse. En résumé, les ingénieurs des entreprises de BTP équipés d’un logiciel de simulation avancé bénéficient des avantages suivants :

• Réduction de 50 % du temps passé à dimensionner les soupapes de décompression
• Élimination du transfert manuel des données
• Plus grande précision des données
• Pas besoin d’outil externe pour effectuer des calculs de dimensionnement des dispositifs de décompression
• Intégration avec la conception des systèmes de torchage
• Modèles plus sûrs avec un plus grand nombre de possibilités de calcul de la charge de secours
• Amélioration de la prise en charge de la méthode HAZOP

Performances optimales

Pour améliorer les systèmes de décompression, les entreprises doivent bénéficier de marges d’exploitation plus solides et plus sûres pour leurs équipements critiques. En optimisant au maximum l’ensemble des opérations, le renforcement des capacités des ingénieurs et du personnel moins expérimenté avec un logiciel intégré d’ingénierie de la sûreté résout les problématiques les plus ardues et accélère la réalisation des projets. Une meilleure visibilité des opérations de production aide les ingénieurs à faire face à la pression et à améliorer la sûreté des usines.