Pourquoi la formation en science des matériaux est importante pour les ingénieurs en instrumentation pétrolière et gazière

Pourquoi la formation en science des matériaux est importante pour les ingénieurs en instrumentation pétrolière et gazière

Brian Van Valkenburg, responsable marketing formation et services

À mesure que le marché du pétrole et du gaz offshore a évolué, les enjeux d'un fonctionnement fiable et sans fuite n'ont fait que croître. Les opérateurs pétroliers et gaziers qui cherchent à maintenir une exploitation sûre et exempte de risques environnementaux tout en maximisant la valeur ont un défi de taille à remplir.

Quelques choses se sont produites. Dans l'ensemble, la fiabilité globale des systèmes de fluides et de leurs composants de base est devenue une priorité absolue. Poussés par les coûts opérationnels et la disponibilité de la main-d'œuvre, entre autres critères, les opérateurs de plate-forme ont de plus en plus recherché des composants qui durent toute la durée de vie de la plate-forme, plutôt que d'exiger des changements réguliers. Deuxièmement, comme les plates-formes se sont déplacées de plus en plus loin au large, elles exigent une fiabilité sans compromis à des profondeurs plus grandes que jamais auparavant.

Considérez également qu'entre les lignes d'instrumentation, l'énergie hydraulique, l'injection chimique, les systèmes déluge et plus encore, une plate-forme offshore peut contenir près de 50 000 pieds de tubes, plus de 20 000 composants de système de fluide, pas moins de 10 000 raccords et jusqu'à 8 000 connexions mécaniques. Chacun de ces points est essentiel à la fiabilité et à la sécurité globales de la plate-forme ; spécifier les bons composants et matériaux est de la plus haute importance.

Ces conditions témoignent de l'importance croissante de la compréhension de la métallurgie et de la science des matériaux - et pourquoi une formation appropriée sur ces sujets et leur sélection peuvent aider les professionnels du pétrole et du gaz d'aujourd'hui à prévenir la corrosion et à mieux réussir.

L'équipe des services sur le terrain de Swagelok aide régulièrement ses clients pétroliers et gaziers à mieux comprendre la sélection et la spécification des matériaux adaptés à leur plate-forme grâce à notre programme de formation en science des matériaux. Voici pourquoi les professionnels du pétrole et du gaz peuvent bénéficier d'une compréhension plus approfondie de la science des matériaux, et à quoi peut ressembler une formation Swagelok réussie :

L'évolution des alliages et les avantages de la formation

« Quels matériaux dois-je sélectionner et spécifier ? » est une question plus complexe qu'il n'y paraît, et y répondre est loin d'être simple.

Les tubes en acier inoxydable 316 étaient autrefois le matériau de choix pour les applications pétrolières et gazières partout. Il offrait depuis longtemps des performances adéquates et, dans les bonnes circonstances, le fait toujours. Mais à mesure que le marché évoluait et que de nombreuses sociétés pétrolières et gazières commençaient à exiger des performances plus élevées dans les tubes et les raccords sur l'ensemble de leurs plates-formes, les tubes en acier inoxydable 316 ont commencé à montrer leurs vulnérabilités. La corrosion résultant de conditions océaniques difficiles deviendra un problème bien avant la fin de la vie d'une plate-forme offshore, mais le remplacement continu des composants corrodés est coûteux et risqué.

Comment prévenir la corrosion ? De nouveaux alliages offrant des performances de corrosion fiables ont depuis été développés, notamment la formulation d'acier inoxydable super duplex de Swagelok, l'acier inoxydable 6 moly et bien d'autres. Il serait donc logique que les professionnels du pétrole et du gaz spécifient des alliages plus performants sur leurs plates-formes pour chaque application, n'est-ce pas ?

Pas nécessairement. Le bon choix de matériaux parmi les différents systèmes dépend de divers facteurs entrelacés, notamment les conditions environnementales, les performances requises et, bien sûr, le coût. Et bien que de nombreux opérateurs préfèrent spécifier un matériau pour des raisons de simplicité, ce n'est souvent pas le choix le plus économique.

Par exemple, l'acier inoxydable 316 offre une bonne ductilité pour faciliter le formage et le soudage à un prix attractif. Il reste applicable pour certains systèmes de fluides pétroliers et gaziers, en particulier si ces systèmes sont cachés ou autrement protégés des facteurs environnementaux tels que le soleil, les embruns salins et autres. Cependant, il est important de noter que toutes les formulations d'acier inoxydable 316 ne sont pas identiques - des concentrations de nickel et de chrome plus élevées que celles minimalement requises par l'ASTM peuvent améliorer la résistance à la corrosion et la fiabilité.

À l'autre extrémité du spectre, les systèmes de fluides à gaz corrosif nécessitent le nec plus ultra en matière de résistance à la corrosion pour empêcher la fissuration par le gaz corrosif ou la fissuration sous contrainte sulfurée (SSC). Le SSC est la détérioration du métal due au contact avec le sulfure d'hydrogène et l'humidité - une combinaison courante et extrêmement corrosive que l'on trouve sur de nombreuses plates-formes offshore, d'autant plus que des réservoirs plus acides sont développés dans le monde entier. Il en résulte une fragilisation du matériau se traduisant par une fissuration sous l'action conjuguée de la contrainte de traction et de la corrosion. Les alliages plus avancés, y compris l'alliage 825, l'alliage 625 et autres, doivent être spécifiés pour la sécurité et la durabilité et sont définis par la norme NACE MR0175/ISO 15156.

Entre les deux extrémités du spectre, il existe des possibilités supplémentaires de déployer des alliages spécifiques pour répondre au mieux aux besoins de cette application. Par exemple, certains systèmes peuvent exiger que seuls les tubes soient spécifiés comme alliage avancé, tandis que l'acier inoxydable 316 reste adéquat pour les raccords de tubes. Lorsque les professionnels du pétrole et du gaz sont armés d'une solide compréhension pratique de la science des matériaux, ils sont plus en mesure de faire des choix optimisés et de maximiser la valeur sur l'ensemble de la plateforme.

Formation en science des matériaux en action

Il y a beaucoup de choses qui entrent dans un programme de formation réussi, peu importe le sujet. Lors de l'évaluation des opportunités de formation, cependant, les opérateurs pétroliers et gaziers doivent toujours rechercher des formateurs qui ont une expérience significative du monde réel et qui ont eux-mêmes suivi une formation solide.

Les programmes de formation les plus réussis ne peignent pas avec un pinceau large - ils sont basés sur les besoins et les défis auxquels votre établissement est confronté chaque jour. Une bonne formation dépend de la capacité du formateur à comprendre les circonstances locales, les réglementations et d'autres facteurs géographiques spécifiques qui ont un impact sur votre installation. Les réglementations qui régissent l'activité pétrolière et gazière dans le nord du Royaume-Uni, par exemple, sont différentes de celles du golfe du Mexique.

La spécificité régionale de la formation peut également inclure le niveau général de connaissances de la main-d'œuvre locale. Par exemple, le centre de vente et de service de Swagelok en Malaisie réalise un volume d'affaires important sur les marchés de la Malaisie, de l'Indonésie, de Singapour, de la Thaïlande et du Vietnam, où un marché pétrolier et gazier florissant, mais encore émergent, commence à prendre forme. Grâce à cette expérience, nous savons qu'il existe un fort appétit pour la formation en science des matériaux et en corrosion, ce qui est très important pour les opérations pétrolières et gazières à enjeux élevés. Nos équipes ont eu l'opportunité de fournir une formation sur mesure en métallurgie et en science des matériaux pour aider à élever les connaissances des acteurs de l'industrie pour un plus grand succès. D'autres marchés et d'autres applications végétales spécifiques peuvent avoir des besoins différents. Nos formateurs ont également organisé des déjeuners et des sessions d'apprentissage avec des clients clés pour répondre à leurs questions spécifiques sur les alliages.

La spécificité individuelle compte également en matière de formation et de sélection des matériaux. Il existe pratiquement d'innombrables différences entre les plates-formes pétrolières et gazières individuelles dans le monde et toutes les sélections de matériaux d'impact. Quelles sont les méthodes généralement utilisées pour l'installation des tubes et des raccords ? Comment les opérateurs et le personnel de maintenance maintiennent-ils les systèmes propres ? Les systèmes peuvent-ils être protégés de la lumière du soleil ou des embruns ?

Telles sont les conversations que Swagelok a avec chaque client avec lequel nous travaillons lorsqu'il s'agit de formation en science des matériaux et de sélection et spécification des matériaux. L'essentiel pour toute opération envisageant des opportunités de formation est qu'un service localisé et une expertise spécifique peuvent être un véritable facteur de différence, axé sur les besoins et les défis pertinents de vos opérations.

Intéressé à en savoir plus? Découvrez comment vous pouvez bénéficier dès aujourd'hui des opportunités de formation Swagelok :