Gazoduc principal : nuances de conception et de construction

Le transport du gaz par pipeline est l’un des moyens les plus économiques et les plus efficaces pour acheminer le combustible bleu. Son seul inconvénient majeur réside dans les investissements importants nécessaires à la conception et à la construction.

Au début, il peut sembler qu’un gazoduc principal coûte une fortune. Cependant, avec le temps, les dépenses sont amorties et les faibles coûts d’entretien permettent au propriétaire d’économiser des sommes considérables. Vous découvrirez tout sur la conception et la construction d’un système de canalisations d’approvisionnement en gaz dans l’article que nous vous proposons.

Caractéristiques générales des gazoducs principaux

Un gazoduc de type principal est un système de tuyaux et d'installations utilisé pour acheminer le combustible des sites d'extraction ou de production vers les clients. Il comprend des tuyaux principaux et supplémentaires. Le diamètre de ces derniers est déterminé par les caractéristiques de l'objet de transport, mais ne peut dépasser 1420 mm.

Les pipelines sont divisés en trois classes en fonction de la pression sous laquelle la substance est transportée. Cet indicateur doit impérativement être pris en compte, car en cas de dépassement de la norme, la probabilité d'un accident augmente.

La pression varie entre 1,2 et 10 MPa. Le plus souvent, la valeur de service est considérée comme étant de 7,5 MPa.

Les gazoducs principaux sont divisés en aériens, souterrains et sous-marins. Les premiers, grâce à une faible élévation, ne gênent pas la circulation des véhicules. Cette option de transport est utilisée pour franchir les obstacles aquatiques, les ravins et autres barrières.

Les réseaux souterrains sont posés dans des tranchées spéciales. La profondeur de celles-ci dépend du niveau de gel des sols. Par conséquent, lors de l'organisation du transport de gaz humide, il est important de prendre en compte les caractéristiques climatiques de la région, la structure du sol, le diamètre des tuyaux, etc.

Pour les tuyaux transportant du gaz déshydraté, une tranchée d'une profondeur de 0,8 m convient. Son fond est recouvert d'une couche de sable compacté, les tuyaux posés sont recouverts de plusieurs couches de mastic bitume-polymère ou de coque polymère, puis remplis de terre.

Les systèmes sous-marins sont créés pour transporter des produits depuis les zones maritimes, le long du fond des rivières ou des grands lacs.

Un pipeline standard est équipé de stations de compression principales et intermédiaires. Chacune d'elles répartit le flux de combustible sur les branches avec un diamètre prévu et réduit sa pression.

Par exemple, avant d'arriver au consommateur final, le gaz passe par le point de distribution principal, puis intermédiaire. En fin de compte, la pression est réduite à une valeur prévue par les pipelines locaux.

Et pour assurer l'équilibre du fonctionnement du système directement dans la zone de consommation, des réservoirs spéciaux sont créés. Par exemple, en été, du gaz peut être accumulé pour être utilisé pendant la saison froide.

Il ne faut pas permettre la destruction des tuyaux en raison de leur contact avec le sol, l'eau ou l'air. Cette tâche est résolue grâce à une isolation anticorrosion externe.

On utilise également la protection cathodique, qui fonctionne sur la base d'un potentiel négatif

Il est important d'assurer la fiabilité du réseau gazier. Celle-ci est garantie par l'équipement de pompage dans les stations de compression, l'utilisation de tuyaux en acier de qualité, et la création de lignes parallèles supplémentaires qui sont reliées à la ligne principale par des pontages.

Points clés du fonctionnement du réseau

Premièrement, la productivité. Elle est calculée en tenant compte du bilan énergétique des régions où le transport aura lieu. Les charges maximales sont prévues. Il faut également prendre en compte le fait qu'une région donnée peut se développer à l'avenir, donc le volume de gaz livré augmentera.

Pour augmenter le rendement, on utilise un bouclage de gazoduc. Si le pipeline fonctionne à puissance moyenne, les compresseurs centrifuges n'ont pas d'impact particulier sur l'efficacité. En revanche, leur rôle augmente lorsque la charge s'accroît.

Deuxièmement, le réglage automatique. Lors de la conception du réseau, les caractéristiques de gestion des gazoducs principaux sont analysées. Pour ce faire, on détermine la stabilité du système et on identifie les processus qui manquent pour un fonctionnement équilibré.

L'importance du réglage automatique augmente proportionnellement à la distance de transport

Les moyens techniques modernes permettent de modifier la productivité de manière automatique. Si l'équipement nécessaire est absent, alors la vitesse et l'efficacité du transport tombent littéralement à zéro.

D'un côté, le mouvement de la substance se produit sous l'effet de l'inertie. Mais d'un autre côté, le système ralentit le déplacement à la fois par les courbures des tuyaux et directement par la résistance interne. Compte tenu de la complexité de l'équipement, les deux facteurs nécessitent une approche individuelle.

La gestion du gazoduc principal est assurée par une entreprise d'État. En Russie, il s'agit d'OAO Gazprom.

Le troisième point clé est le marquage. Des symboles spéciaux remplissent des fonctions d'information et d'avertissement. L'installation de panneaux est une règle obligatoire pour l'utilisation des gazoducs principaux.

Les marquages permettent d'identifier les installations, la zone et la profondeur du pipeline. Il s'agit en fait de poteaux avec deux blocs d'information. Sur le bloc vertical sont indiqués la zone de danger particulier, l'emplacement de la canalisation et d'autres caractéristiques importantes.

Le bloc horizontal, quant à lui, contient des informations sur l'emplacement de la section dangereuse et est installé à un angle allant jusqu'à 30 degrés par rapport à la surface du sol. Il indique la distance en kilomètres sur l'ensemble du tracé.

Comment conçoit-on et construit-on un gazoduc ?

La sécurité dépend d'une conception correcte, d'un calcul hydraulique du gazoduc et du respect des exigences technologiques lors de la construction. Par conséquent, le travail doit être effectué de manière méthodique et responsable.

Bases de l'élaboration du projet

La première étape, et la plus importante. Elle implique la création d'un ensemble de documents contenant les informations techniques. On y indique le diamètre et la pression de service des tuyaux. On précise le nombre de stations qui seront responsables du pompage.

Le projet comprend un schéma de l'emplacement prévu du gazoduc principal, une classification des réseaux en fonction de la pression. Le document indique l'emplacement de l'installation de régulation centrale et des autres.

Le projet doit garantir :

• un transport continu ;
• la possibilité de travaux de maintenance ;
• un confort et une sécurité maximum pour les consommateurs.

Outre les documents techniques et économiques, il faut également prendre en compte les nuances de l'environnement extérieur. La section correspondante décrit les facteurs écologiques, la structure du sol, les particularités de l'implantation géographique, etc.

Avant le début de la construction, le projet du pipeline est soumis à une expertise rigoureuse auprès des autorités publiques.

Toute la documentation est soumise à une expertise rigoureuse auprès des autorités publiques compétentes. Cette mesure vise à prévenir d'éventuelles conséquences négatives dues à des erreurs dans le schéma du gazoduc principal. Les experts peuvent autoriser, exiger des modifications ou refuser la construction.

Un projet bien conçu est une garantie de confort et de sécurité du transport, une minimisation des risques pour la vie et la santé des personnes, et une prévention des impacts négatifs sur l'environnement.

Prise en compte et respect des contraintes

Lors de la conception des systèmes d'alimentation en gaz de tout niveau, il est nécessaire de prendre en compte les limites des actes législatifs, des normes correspondantes et des recommandations techniques.

En particulier, la construction de pipelines est formellement interdite dans toute zone habitée, sur les terrains où sont effectués des travaux agricoles, à proximité immédiate des aéroports et des voies ferrées. Il existe également des restrictions concernant les ports et les quais.

Lors de la pose d'un gazoduc, il est important de respecter une distance minimale par rapport aux câbles. Le Ministère des Communications de la Fédération de Russie peut autoriser la combinaison des pipelines avec des câbles.

Il est également interdit de combiner des pipelines destinés chacun au transport de substances aux caractéristiques différentes. Comme mentionné précédemment, la ligne principale peut se ramifier — des tuyaux supplémentaires sont reliés par des ponts afin de faciliter les travaux de réparation.

La profondeur d'enfouissement des tuyaux souterrains est déterminée par le type de substance transportée et le niveau de gel du sol dans la région concernée. Ce dernier point est particulièrement pertinent pour le transport de gaz humide.

Dans la plupart des cas, il s'agit d'une substance asséchée, donc la profondeur d'enfouissement des branches du gazoduc est comprise entre 0,8 et 1 mètre. Mais il y a aussi des particularités. Si cette section doit être asséchée, alors la valeur doit être supérieure à 1,1 mètre. Cela est dû au tassement futur du sol.

Particularités du transport des tuyaux

Pour le transport de tubes laminés, on utilise des véhicules spécialisés équipés de remorques à longeron, de patins à tourniquet et d'équipements de fixation. La remorque se distingue par une liaison renforcée avec la carrosserie du véhicule. Et la cabine est dotée d'un bouclier spécial qui garantit la sécurité du conducteur.

Juste avant la construction, un contrôle externe de la qualité des tuyaux est effectué. Si ces derniers présentent des défauts mécaniques ou sont endommagés par la corrosion, ils ne sont pas utilisés. Les raccords et les matériaux utilisés sont également inspectés.

Le client peut exiger de vérifier la qualité de l'isolation conformément aux exigences de la norme GOST 9.602

Pour les pipelines aériens et souterrains, on utilise des tuyaux en acier. Pour les seconds, les tuyaux en polyéthylène sont également pertinents. Bien que les tuyaux en acier soient universels, ils sont inférieurs à d'autres options sur certains aspects.

Par exemple, les équivalents en polyéthylène ont une durée de vie plus longue, une résistance accrue à la rupture et ne nécessitent pas de matériaux supplémentaires contre la corrosion. Lors de l'aménagement des réseaux intérieurs de gazoduc, des tuyaux en cuivre plus coûteux sont souvent utilisés en complément des tuyaux en acier.

Un article suivant vous présentera les repères pour le choix des tuyaux pour la construction des lignes du système d'alimentation en gaz, que nous vous recommandons vivement de lire.

Subtilités du montage du réseau de gaz

D'abord, la partie intérieure des tuyaux est nettoyée. Ensuite, ces derniers sont installés par des spécialistes expérimentés. Il faut non seulement prévenir la perte de substance, mais aussi tenir compte de la vitesse de transport et du niveau de pression.

Pour l'installation du système, on utilise :

• sections de tuyaux ;
• demi-coudes ;
• réductions ;
• coudes ;
• bouchons ;
• nœuds pour regards ;

L'utilisation des éléments énumérés permet d'assurer une construction rapide des gazoducs principaux, ainsi que des gazoducs moins importants, et de créer une structure étanche. Par la suite, le soudage du pipeline a lieu : travaux préparatoires, formation de joints serrés, soudage en sections et en fil.

Il faut prendre en compte les exigences relatives aux pièces conformément à la norme GOST 16037 lors de l'exécution des travaux de soudage

Pour cela, on utilise le soudage au gaz et à l'arc électrique, le soudage par contact bout à bout, le brasage, etc. Compte tenu de la responsabilité, seuls des professionnels certifiés conformément au document RD 03-495 sont sollicités.

Les soudeurs de 4e et 5e catégorie travaillent sur les gazoducs intérieurs. Le soudage peut être effectué aussi bien directement dans la tranchée (typique pour un gazoduc souterrain) qu'à proximité de celle-ci.

Lestage et contrôle de l'ouvrage

Le ballastage et le fixage permettent de garantir le positionnement correct du pipeline. Par exemple, pour le type souterrain, on utilise les méthodes suivantes : bétonnage, remblayage du sol, suspension de lest en béton armé et de conteneurs. Pour fixer le pipeline, on utilise des dispositifs d'ancrage.

Avant la mise en service, le réseau de gazoduc subit un nettoyage obligatoire de la surface intérieure des tuyaux. Ces derniers sont inspectés et soumis à une action mécanique conformément aux mesures prévues dans le SNiP 42-01.

Les résultats du soudage au gaz et à l'arc électrique doivent être conformes à la norme GOST 16037. Les représentants du client ont également le droit de contrôler.

La prévention des effets néfastes des facteurs destructeurs est réalisée conformément au projet de corrosion

Si le pipeline a passé tous les essais nécessaires et est conforme aux exigences législatives, aux normes et aux recommandations, alors il est livré en exploitation au client. Il faut d'abord purger l'air, puis commencer à transporter la substance correspondante.

Protection du pipeline principal

Le réseau central de gaz n'est pas un jouet. C'est pourquoi des règles strictes sont établies concernant son utilisation. L'activité des entités économiques à proximité des sections où passe le gazoduc et où a été réalisée une connexion au système d'alimentation en gaz est limitée. Il est nécessaire d'obtenir une autorisation correspondante des autorités locales.

L'entreprise propriétaire doit informer la population des zones adjacentes de l'emplacement du pipeline au moins une fois par trimestre. Des publications imprimées, la télévision locale ou la radio sont utilisées.

Le gestionnaire du pipeline doit respecter les règles générales et élaborer des règles spéciales d'exploitation de l'installation.

Le pipeline est considéré comme une installation à haut risque. Cela est déterminé à la fois par les caractéristiques du transport et par les propriétés dangereuses du pétrole, du gaz et d'autres substances.

Par conséquent, en cas de rupture de l'intégrité du tuyau, les conséquences possibles sont :

• explosion ;
• destruction et pollution de la zone adjacente ;
• formation d'un nuage de fumée ;
• incendie ;
• autres conséquences négatives.

Il est obligatoire de placer des panneaux d'information à proximité immédiate du pipeline, à une hauteur de 1,5 à 2 mètres du sol. Ils doivent être lisibles et visibles, espacés de 500 mètres et à chaque virage du tracé.

L'intersection d'une autoroute et d'un pipeline n'est pas souhaitable, mais dans certains cas, elle est inévitable. Sur ces sections, des panneaux interdisant le stationnement des véhicules sont installés.

Les principales règles et nuances du raccordement d'une maison individuelle au réseau principal de gaz sont présentées dans un article, dont nous vous recommandons de prendre connaissance.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n°1. Informations détaillées sur les nuances de la conception des pipelines de première importance :

Vidéo n°2. Construction du réseau central de gaz :

Vidéo n°3. Protection anticorrosion des pipelines :

Un pipeline principal est une installation à haut risque. Lors de la construction, il faut tenir compte des exigences des textes réglementaires et ne faire appel qu'à des spécialistes possédant les certifications appropriées.

Par la suite, il faut respecter strictement les exigences d'exploitation de l'installation. Ainsi, il sera une source de revenus stable pour le propriétaire et fournira aux consommateurs finaux du gaz, du pétrole et d'autres produits de transport.

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