Détection et surveillance du sable
Contrôler de manière non intrusive le risque d’érosion lié à la production de solides.
Contrôler de manière non intrusive le risque d’érosion lié à la production de solides.
Le moniteur de particules acoustiques Rosemount™ SAM42 d’Emerson détecte de manière non intrusive des concentrations extrêmement faibles de sable entraîné dans des conditions difficiles et fournit des taux de sable en temps réel ainsi qu’une indication de la production de particules solides. Associée aux transmetteurs de corrosion et d’érosion Rosemount d’Emerson, cette solution complète et fiable vous aide à prendre des décisions rapides et fondées sur des données pour atténuer les risques d’érosion associés à la production de sable, prolonger la durée de vie de vos équipements et optimiser l’efficacité de la production.
Le Rosemount SAM42 utilise un capteur acoustique pour détecter le sable en très faible concentration et capter le bruit produit par les particules percutant la paroi du tuyau. Ce bruit est traité à l’aide d’un système de traitement numérique du signal et, avec l’ajout d’une entrée de vitesse, génère des données fiables et exploitables, notamment le taux de sable, la masse de sable accumulée et l’intensité du sable. Il se connecte au système numérique de contrôle-commande (DCS) par l’intermédiaire d’un câble de terrain et fournit des données traitées sans nécessiter de logiciel dédié, de serveurs ou de matériel supplémentaire câblé sur le terrain.
Le moniteur de particules acoustiques Rosemount SAM42 et les transmetteurs sans fil de corrosion et d’érosion Rosemount permettent de surveiller à la fois le risque et les effets de l’érosion, ce qui permet de détecter le risque d’érosion avant qu’il ne se produise et de surveiller les zones où le risque d’érosion est présent.
Défi : Les dommages causés par l’érosion due à l’augmentation de la production de sable peuvent souvent se produire sur l’infrastructure de surface, ce qui compromet l’intégrité des équipements, entraîne des arrêts imprévus coûteux et des opérations inefficaces.
Solution : Le Rosemount SAM42 peut aider à produire à des taux sans sable ou à des taux de sable acceptables, contrôlant ainsi le risque d’érosion et aidant à protéger tout bien contre les dommages causés par l’érosion. Cela permet de réaliser des économies en évitant les arrêts imprévus et en préservant l’intégrité des équipements, tout en optimisant la production pour des opérations sûres et rentables.
Défi : Gérer les fluides d’écoulement sableux de manière rentable et en temps voulu, l’accumulation de sable au fond des séparateurs entraînant des processus de séparation inefficaces et les résultats de faible qualité, et le sable pénétrant dans les conduites en amont en raison de défaillances du massif filtrant, même si des mesures de contrôle du sable ont été mises en place.
Solution : Le Rosemount SAM42 surveille les solides d’écoulement dans les puits de pétrole brut et détermine quand mettre au rebut l’équipement loué, ce qui permet à l’opérateur d’économiser de l’argent. Il permet aux opérateurs de surveiller et de contrôler en temps réel les accumulations de sable au fond du séparateur, ce qui garantit l’efficacité du processus de séparation des hydrocarbures et la fourniture d’un produit de haute qualité.
Le Rosemount SAM42 peut également contrôler l’efficacité du désableur cyclonique à la tête du puits ou surveiller le gravier, le sable et les minéraux qui peuvent s’échapper en raison de défaillances du massif filtrant.
Défi : Pendant la saison hivernale, la demande d’énergie atteint des sommets, ce qui nécessite une extraction du gaz à haute vitesse. Le risque d’usure et d’érosion est donc plus élevé, ce qui peut entraîner une diminution de l’approvisionnement en gaz, limitant ainsi la rentabilité.
Solution : Le Rosemount SAM42 surveille en permanence le risque d’érosion, ce qui vous aide à maximiser les débits de prélèvement par temps froid. Cela réduit le risque de variabilité du procédé pendant les périodes de pics, évitant ainsi les pénalités en cas de manque d’approvisionnement et contribue à augmenter les recettes. Il contribue également à améliorer la fiabilité des équipements, en évitant les activités de maintenance réactive (telles que l’érosion de l’étranglement) et les inspections fréquentes.
Défi : L’érosion par le sable est un problème courant pour les éoliennes situées dans des eaux peu profondes et refroidies par la circulation de l’eau de mer. Le sable peut être aspiré, provoquant l’érosion des tuyaux de refroidissement et endommageant les pompes et les équipements rotatifs qui remontent l’eau dans la tour, ce qui peut entraîner une défaillance du système de refroidissement.
Solution : En surveillant le flux de sable dans le système, le Rosemount SAM42 fournit des alertes précoces sur les risques d’érosion, aidant les opérateurs à prendre des mesures préventives et à planifier de manière proactive la maintenance, ce qui prolonge la fenêtre opérationnelle.
Défi : Les sédiments abrasifs présents dans l’eau circulée peuvent accélérer l’usure des turbines, ce qui entraîne souvent des arrêts et la nécessité de réparer ou de remplacer des équipements coûteux.
Solution : Le Rosemount SAM42 surveille de manière proactive la concentration de particules dans l’eau en circulation, ce qui permet d’éviter les dommages et d’allonger la durée de vie des turbines, contribuant ainsi à assurer la continuité de la production d’énergie hydroélectrique.
Défi : Comme dans l’industrie pétrolière et gazière en amont, le sable indésirable est aspiré avec de l’eau chaude et de la vapeur à des températures élevées (100 °C à 400 °C) à partir du réservoir géothermique souterrain, ce qui pose un risque de dommages dus à l’érosion.
Solution : Le Rosemount SAM42 surveille de manière fiable la production de solides dans des conditions de température élevée afin de prévenir l’usure des turbines et des générateurs et d’éviter les arrêts non planifiés, contribuant ainsi à maintenir des opérations efficaces.
Foire aux questions (FAQ)
Le sable est abrasif et provoque l’érosion des conduites d’écoulement, des vannes, des pompes et d’autres applications. L’érosion entraîne une perte de métal, ce qui peut entraîner des dommages et des pannes d’équipement, un risque environnemental, des réparations coûteuses, une réduction de la production et, en fin de compte, une diminution des bénéfices.
Si les installations se contentent de « prélever des échantillons » instantanés pour caractériser et quantifier le sable transporté, elles obtiennent des informations différées, qui sont mal corrélées avec les événements du procédé. La production de sable peut fluctuer de manière significative, ce qui crée des risques pour la sécurité du personnel et des équipements en raison d’une prise de décision tardive. Si l’on n’agit pas rapidement, les équipements sont exposés à une érosion excessive, à une augmentation des dépenses d’entretien et à un risque d’arrêts imprévus. Grâce à une surveillance continue, le Rosemount SAM42 peut vous avertir s’il y a un risque d’érosion et si le risque augmente rapidement, ce qui vous permet de prendre des décisions rapides étayées par des données complètes.
En utilisant à la fois le moniteur de particules acoustiques SAM42 de Rosemount, qui surveille le risque d’érosion, et les transmetteurs sans fil d’épaisseur par ultrasons (UT) de Rosemount, qui surveillent les effets de la corrosion et de l’érosion, il est possible de détecter le risque d’érosion avant qu’il ne se produise, ce qui permet d’atténuer ces risques, de prolonger la durée de vie de l’équipement et d’optimiser l’efficacité de la production.
Il est possible d’utiliser le Rosemount SAM42 sans étalonnage. Cependant, sans étalonnage, le Rosemount SAM42 mesurera le bruit brut, qui est un mélange de bruit environnant, de bruit de débit et de bruit produit par le sable. Une augmentation du signal brut peut indiquer la présence de sable dans le flux, mais elle peut également être due à une augmentation de la vitesse du flux, à une vanne proche qui vient de s’ouvrir ou à d’autres facteurs.
L’étalonnage permet d’éviter les bruits extérieurs ou les changements dans les paramètres du procédé qui peuvent être perçus comme une production de sable. L’étalonnage du bruit de fond élimine les bruits environnants et les bruits d’écoulement, ce qui permet à l’appareil d’identifier plus précisément les bruits de sable. Le profil de bruit diffère d’un puits à l’autre et même d’un puits à l’autre sur un même site (les puits de gaz sont généralement plus silencieux et les écoulements multiphasiques sont généralement plus bruyants). Par conséquent, l’étalonnage de l’appareil pour chaque emplacement spécifique permet d’obtenir des mesures personnalisées et plus précises, plutôt qu’une approche unique.
