Pourquoi la formation en science des matériaux est critique pour les ingénieurs d'instrumentation pétroliers et gaziers

Pourquoi la formation en science des matériaux est importante pour les ingénieurs d'instrumentation pétroliers et gaziers

Brian Van Valkenburg, Responsable marketing formation et services

Alors que le marché offshore pétrolier et gazier a évolué, les enjeux pour un fonctionnement fiable et sans fuite n'ont fait qu'augmenter. Les exploitants pétroliers et gaziers cherchant à maintenir une exploitation sûre, libre de dangers environnementaux, tout en maximisant la valeur ont un défi de taille à relever.

Quelques choses se sont produites. Dans l'ensemble, la fiabilité globale des systèmes 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 exploitants de plateformes ont de plus en plus recherché des composants qui durent la durée de vie de la plateforme — plutôt que de nécessiter des remplacements réguliers. Deuxièmement, à mesure que les plateformes se sont déplacées de plus en plus loin en mer, elles nécessitent une fiabilité sans compromis à des profondeurs plus grandes que jamais.

Considérez aussi qu'entre les lignes d'instrumentation, la puissance hydraulique, l'injection chimique, les systèmes de déluge et plus, une plateforme offshore peut contenir près de 15 000 mètres de tubage, plus de 20 000 composants de systèmes fluides, pas moins de 10 000 raccords et jusqu'à 8 000 connexions mécaniques. Chacun de ces points est critique pour la fiabilité et la sécurité globales de la plateforme ; spécifier les bons composants et matériaux est de la plus haute importance.

Ces conditions parlent de l'importance croissante de comprendre la métallurgie et la science des matériaux — et pourquoi une formation appropriée sur ces sujets et la sélection peut aider les professionnels pétroliers et gaziers d'aujourd'hui à prévenir la corrosion et trouver un plus grand succès.

L'équipe des services terrain de Swagelok aide régulièrement ses clients pétroliers et gaziers à acquérir une meilleure maîtrise de la sélection et de la spécification des bons matériaux pour leur plateforme à travers 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 un événement de formation réussi de Swagelok :

L'évolution des alliages et les bénéfices de la formation

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

Le tubage en acier inoxydable 316 était autrefois le matériau de choix pour les applications pétrolières et gazières partout. Il avait longtemps fourni une performance adéquate — et sous les bonnes circonstances, le fait encore. Mais à mesure que le marché a évolué et que de nombreuses compagnies pétrolières et gazières ont commencé à exiger une performance plus élevée dans les tubes et raccords à travers leurs plateformes, le tubage en acier inoxydable 316 a commencé à montrer ses vulnérabilités. La corrosion provenant des conditions océaniques difficiles deviendra un problème bien avant la fin de la vie d'une plateforme offshore, mais le remplacement continu de composants corrodés est coûteux et risqué.

Comment prévenir la corrosion ? De nouveaux alliages offrant une performance de corrosion fiable ont depuis été développés, incluant la formulation d'acier inoxydable super duplex de Swagelok, l'acier inoxydable 6 moly, et d'autres. Donc, il semblerait logique pour les professionnels du pétrole et du gaz de spécifier des alliages plus performants à travers leurs plateformes pour chaque application — non ?

Pas nécessairement. La bonne sélection de matériaux à travers les différents systèmes dépend d'une variété de facteurs entrelacés, incluant les conditions environnementales, la performance requise, et bien sûr, le coût. Et bien que de nombreux exploitants puissent préférer spécifier un seul matériau pour la simplicité, ce n'est souvent pas le choix le plus économique.

Par exemple, l'acier inoxydable 316 fournit une bonne ductilité pour la facilité de formage et de soudage à un prix attractif. Il reste applicable pour certains systèmes fluides pétroliers et gaziers, surtout si ces systèmes sont cachés ou autrement protégés des facteurs environnementaux comme le soleil, les embruns salins et autres. Important, cependant, tous les formulations d'acier inoxydable 316 ne sont pas les mêmes — des concentrations plus élevées de nickel et chrome que le minimum requis par ASTM peuvent mener à une résistance à la corrosion et une fiabilité accrues.

À l'autre extrémité du spectre, les systèmes fluides de gaz acide requièrent l'ultime en résistance à la corrosion pour prévenir la fissuration du gaz acide, ou la fissuration par corrosion sous contrainte sulfureuse (SSC). La SSC est la détérioration du métal due au contact avec le sulfure d'hydrogène et l'humidité — une combinaison courante, sévèrement corrosive trouvée sur de nombreuses plateformes offshore, surtout à mesure que plus de réservoirs acides sont développés à travers le monde. Le résultat est la fragilisation du matériau, résultant en fissuration sous l'action combinée de la contrainte de traction et de la corrosion. Des alliages plus avancés — incluant l'Alliage 825, l'Alliage 625 et d'autres — doivent être spécifiés pour la sécurité et la durabilité et sont décrits par le standard NACE MR0175/ISO 15156.

Entre les deux extrémités du spectre, il y a des opportunités supplémentaires de déployer des alliages spécifiques pour répondre au mieux aux besoins de cette application. Par exemple, certains systèmes peuvent nécessiter que seul le tubage soit spécifié comme un alliage avancé, tandis que l'acier inoxydable 316 reste adéquat pour les raccords tubulaires. Quand les professionnels du pétrole et du gaz sont armés d'une compréhension de travail robuste de la science des matériaux, ils sont plus habilités à faire des choix optimisés et maximiser la valeur à travers la plateforme.

Formation en science des matériaux en action

Il y a beaucoup qui entre dans un programme de formation réussi, peu importe le sujet. Lors de l'évaluation des opportunités de formation, cependant, les exploitants pétroliers et gaziers devraient toujours chercher des formateurs qui ont une expérience réelle significative et qui ont suivi une formation robuste eux-mêmes.

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

La spécificité régionale pour la formation peut aussi inclure le niveau général de connaissances parmi les effectifs locaux. Par exemple, le centre de vente et service Swagelok en Malaisie fait une quantité significative d'affaires dans les marchés de Malaisie, Indonésie, Singapour, Thaïlande et Vietnam, où un marché pétrolier et gazier prospère mais encore émergent commence à prendre forme. À travers cette expérience, nous savons qu'il y a un fort appétit pour la formation en science des matériaux et corrosion — hautement important pour les opérations pétrolières et gazières à hauts enjeux. Nos équipes ont eu l'opportunité de fournir une formation en métallurgie et science des matériaux sur mesure pour aider à élever les connaissances des parties prenantes de l'industrie pour un plus grand succès. D'autres marchés, et d'autres applications d'usines spécifiques, peuvent avoir des besoins différents. Nos formateurs ont également tenu des sessions déjeuner-apprentissage avec des clients clés pour répondre à leurs questions spécifiques sur les alliages.

La spécificité individuelle compte aussi quand il s'agit de formation et de sélection de matériaux. Il y a virtuellement d'innombrables différences entre les plateformes pétrolières et gazières individuelles à travers le monde, et toutes impactent la sélection des matériaux. Quelles méthodes sont généralement utilisées pour l'installation de tubes et 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 océaniques ?

Ce sont les conversations que Swagelok a avec chaque client avec qui nous travaillons quand il s'agit de formation en science des matériaux et de sélection et spécification de matériaux. La ligne de fond pour toute opération considérant des opportunités de formation est que le service localisé et l'expertise spécifique peuvent faire une vraie différence, focalisés sur les besoins et défis pertinents pour vos opérations.

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