Analyse Numérique de Réparation des Organes de Production Pétrolière par Patch Composite

Abstract

الهدف من هذه الدراسة هو إيجاد حلول تطبيقية تمكننا من إجراء عمليات الصيانة و إصلاح الأعطاب في مضخات الطرد المركزي (Pompe centrifuge) و إصلاح التشققات التي تظهر على الهياكل المعدنية خاصة في حاويات التخزين (Bac de stockage pétrolier) المثبتة على الخرسانة و أنابيب نقل مواد البترولية (Pipe –line). الغرض من هذه الدراسة هو استعمال اللواصق المركبة و القطع المعدنية المضادة للأكسدة في عمليات التلحيم على البارد بدون استعمال الحرارة والمواد الغازية (Oxygène et Acétyléne ) سريعة الانفجار . مع العلم بان استعمال اللواصق المركبة يرفع من مؤشر الأمان أثناء وبعد عملية الصيانة دون الأضرار بالتركيبة البلورية (structure cristalline) للهيكل المعدني ودون الأضرار بعمليات الإنتاج والنقل. كما أظهرت النتائج المتحصل عليها على وجود انخفاض معتبر لمعامل شدة الإجهاد و سرعة انتشار التشققات و التصدعات على المستوى الطولي و العرضي . إن استعمال القطع المعدنية المضادة للأكسدة و اللواصق المركبة يساهم بشكل ايجابي في زيادة عمر استغلال المنشاة بنسبة تقدر ب 70 بالمئة من العمر المتاح في شهادة ضمان الاستغلال المرخص من المصنع . كما يقلص بشكل جذري من تكلفة التغيير الكلي للقطع الميكانيكية المتضررة من الأكسدة و التشققات.

La sécurité de l’opération de production des hydrocarbures (pétrole ; gas) à travers les équipements de production tell que les bacs de stockage, pipeline, pompe centrifuge et devenue une exigence obligatoire pour éviter les accidents provoqué par les facteurs suivant : Pression ; Corrosion ; Fatigue ; Rupture ; Fissure. L’intégration des composites a base du polymère dans le domaine de maintenance par les chercheurs à changer complètement la vision des utilisateurs qui ont bénéficié du taux très élevé du facteur de sécurité et le réduit de l’impact environnemental avec des gains importants du temps de réalisation des projets en évitant le temps d’arrêt. Dans le cadre de cette thèse on a étudié l’impact et la valeur ajoutée qui a ramené l’utilisation de l’alliage de polymère pour réparer les fissures et les endommagements apparaissent sur les surfaces des bacs de stockage pétroliers, Pipe-line et les pompes centrifuges sous l’influence de la corrosion, érosion, attaque chimique et différente pressions. Une expérience pratique réalisée au niveau de la zone industrielle ourhood à donner des solutions remarquables et efficaces après l’utilisation un Patch composite pour la réparation des percements et des fissures sur les grandes lignes des Pipe-line. Le remplacement définitif de la soudure à chaud (oxygène & acétylène) par le soudage à froid en appliquant le collage des plaques métallique sur les lieux endommagées a l’intermédiaire des alliages de polymères appropriés pour assurer la protection contre la corrosion et arrêter la propagation des fissures. L’objectif final de cette étude est d’augmenter la durée de vie et le facteur de sécurité des structures pétrolières en assurant la continuité des opérations de production. Un système de calcul (Abaqus/CAETM ) a pour but d’analyser la géométrie et le comportement des défauts et le calcul des contraintes qui vont être supporter par les structures après l’opération de maintenance. Abstract The final objective of this study is to increase the life duration and factor’s safety of the structures and production’s oil equipments. During operation’s maintenance of cracks and surfaces defects we using two methods :Composit Patch & Cold welding. The safety of oil’s production operation through the equipment such as storage tanks ,Pipe-lines, centrifugal pumps has become obligatory requirement to avoid accidents caused by the following factors : Pressure ; Corrosion ; Tiredness ; Breaking ; Craks The integration of the polymer's composites in the maintenance field has completely change the researchers's vision and users who have benefited from the very high safety factor and reduced the environmental's impact with considerable gains in project's completion time by avoiding down-time. As part of this research, we studied the impact and added value that brought back the use of the polymer alloy to repair cracks and damage appear on the surfaces of oil storage tanks, pipelines and centrifugal pumps under the influence of corrosion, erosion, chemical attack and different pressures. A practical experience realized industrial’s oil area in ourhood has led to remarkable and effective solutions after using a composite patch to repair holes and cracks in pipelines. Definitve replacement of heat welding by cold welding, we apply bonding’s metal plates on the damaged site by using appropriate polymer alloys to provide the protection against corrosion and stop crack propagation.