SMART LDAR est-il correctement appliqué aujourd'hui en Europe?
Introduction
LDAR est largement utilisé en Europe à la fois en mode standard selon la technique EPA de la méthode 21 (CWP Current Work Practice) et en mode SMART avec la technique d’imagerie des gaz optiques par caméra infrarouge (AWP Alternative Work Practic). SMART LDAR est uniquement applicable dans les champs de pétrole et de gaz dans lesquels les deux techniques sont appropriées et peuvent être combinées pour améliorer les résultats des inspections. À la fin de 2008, l’EPA a confirmé que ces techniques pouvaient être considérées comme équivalentes dans certaines conditions. Premièrement, il faut vérifier si la caméra infrarouge est capable de détecter le composé de la zone sous enquête. Deuxièmement, la caméra n'étant pas en mesure de détecter les petits fuites, la fréquence des inspections doit être augmentée. En Europe, les restrictions SMART LDAR ont presque disparu et les inspections AWP sont souvent effectuées avec des procédures discrétionnaires ou sans procédures. Quelques documents européens offrent des directives appropriées sur SMART LDAR et le plus complet est sans aucun doute l’accord «Pays-Bas - Accord technique - NTA 8399».
Méthode EPA 21
Avant d'introduire les directives décrites dans NTA 8399, il pourrait être intéressant de connaître les principaux concepts de la norme LDAR. La définition de fuite est le seuil d’émission (ppmv) au-delà duquel l’équipement, surveillé conformément à la méthode 21 de l’EPA, devient une fuite et doit être réparé. L’état complet des fuites d’équipement est mesuré par fraction des fuites, qui est le rapport entre le nombre de fuites et le nombre d’équipement surveillées (Inventaire). La fréquence de surveillance est le nombre d'inspections par an et l'efficacité est la réduction des émissions de COV en Kg par an due à la mise en œuvre du LDAR.
Économies de COV presque identiques
Le SMART LDAR (AWP) est équivalent au LDP CWP s'il peut atteindre la même efficacité en termes de réduction des émissions de COV. Le cas échéant, une caméra IR OGI est capable de détecter les fuites importantes tandis que la méthode 21 du CWP EPA est capable d’intercepter les fuites petites et grandes. Après réparation, l’économie de COV sera presque identique, indépendamment de la technique de surveillance.
Si la fréquence AWP de la surveillance a augmenté ou diminué en fonction de la détectabilité du fluide échantillon spécifique représentant l'unité d'installation sous contrôle, l'équivalence entre les deux méthodes devient parfaite ou, en d'autres termes, aucune approche n'est privilégiée. Ces conclusions sont consignées dans le document technique «Analyse de Monte-Carlo pour définir les définitions de fuite équivalentes pour le système LDAR SMART lors de l’imagerie optique par gaz» (Epperson, Lev-on, Siegell, Ritter) et ont été adoptées par l’EPA dans la règle finale EPA 6560 - 50 - P «Autre méthode de travail pour détecter les fuites d’équipement». À ce stade, il est raisonnable de supposer qu’une surveillance SMART LDAR non planifiée ne peut certainement pas être considérée comme efficace et décisive pour l’identification des fuites.
Effet du vent
Pour ceux qui ont encore des doutes, voyons quelles autres difficultés se posent lors de la mise en œuvre d’une inspection IR OGI. Qu'est-ce que la caméra peut voir et quelles sont les interférences environnementales qui peuvent réduire la probabilité d'identifier un agent de fuite? La caméra est équipée d’un filtre optique pour travailler dans la plage de longueur d’onde proche de 3,40 µm, qui correspond à l’absorbance du méthane dans le spectre infrarouge et se rapproche de celles des composés aromatiques et alcanes. En fonction de la fraction de masse et du nombre de produits chimiques détectables dans l'ensemble du composé, qui est le plus lourd entre ceux de l'unité d'installation examinée, il est possible de qualifier le niveau de sensibilité de détection pouvant être atteint lors de la surveillance de l'OGI IR à l'unité d'installation. Les tests effectués dans un laboratoire à émissions contrôlées et régulées avec des orifices montrent que la distance de surveillance réduit la probabilité de détecter l'émission. En introduisant l’effet du vent, la détectabilité s’aggrave rapidement car le «panache» ne devient visible que si la fuite est de plus en plus grande (la détectabilité est inversement proportionnelle à la distance et à la vitesse du vent; par exemple, la limite de détection du méthane g / h avec une vitesse du vent de 7,2 km / h jusqu'à 11 g / h avec une vitesse du vent de 13,7 km / h à partir de 10 mètres; à partir de 20 mètres, la détectabilité augmente à nouveau de manière presque linéaire).
Autres conditions météorologiques
Outre la distance et la vitesse du vent, il existe d'autres conditions météorologiques, notamment la température de l'air, l'humidité, la couverture nuageuse et le rayonnement solaire, qui pourraient éventuellement provoquer l'échec de la surveillance. Pour cette raison, les conditions météorologiques et la distance de surveillance doivent être qualifiées. Pour que la caméra infrarouge OGI détecte la fuite, il doit y avoir une différence entre le rayonnement de fond et le rayonnement émis par les émissions de COV. Si un équipement est isolé ou au contraire que de nombreux équipements sont regroupés en quelques mètres cubes, le scénario du cinéaste IR OGI est différent. Le NTA 8399 recommande de quantifier le nombre d'angles différents à partir desquels les images doivent être capturées afin de minimiser l'impact de l'arrière-plan et de maximiser les chances d'identifier les fuites. Cette approche permet également de quantifier le temps nécessaire au contrôle et les coûts d’inspection.
Résultats insatisfaisants
Le NTA 8399 décrit tous les problèmes qui ont été brièvement / précédemment discutés, en fournissant des conseils au gestionnaire LDAR pour la planification d’un programme SMART LDAR correct. Pour cette raison, le NTA 8399 fait partie des documents non seulement utiles mais indispensables à cette tâche spécifique. Pour revenir à la question que nous nous étions posée au début: «SMART LDAR est-il correctement appliqué aujourd'hui en Europe?», Il est facile de dire que, le cas échéant, les recherches sur la détectabilité des composés et la fréquence des inspections ont été modestes, mais néanmoins les résultats ont été souvent intéressants. Dans un premier cycle, le premier de 2008 à 2012 et principalement dans les pays un peu en retard sur la réglementation LDAR, tels que l’Italie, le Royaume-Uni et l’Espagne, le mode SMART a été utilisé de manière substantielle pour permettre, au moindre coût, à obligations environnementales, comme le voulait SMART LDAR. Les résultats, cependant, étaient extrêmement insatisfaisants et parfois très inexacts, car le nombre de fuites identifiées lors des inspections était souvent très faible, même dans le cas d'un inventaire important inspecté.
Instrument supplémentaire
Mais rapidement, certains utilisateurs finaux ont compris l’utilité de l’instrument (caméra IR OGI) en tant qu’instrument supplémentaire pour des tâches spécifiques telles que l’inspection des réservoirs à toit flottant, l’assistance à la mise en route de l’usine après l’arrêt, la localisation de grandes fuites. la présence de qui a été pointé par l'odeur, mais ne peut pas être trouvé. Aujourd'hui, l'inspection SMART LDAR IR OGI a sûrement été réduite par rapport aux ambitions initiales de sa capacité d'identification des émissions fugitives. Tout d'abord, parce que nous connaissons maintenant mieux les limites de la caméra infrarouge, qui n'est pas en mesure de détecter des fluides trop éloignés du rayonnement de longueur d'onde de 3,4 µm. De plus, même si le fluide se situe dans la bonne plage de longueurs d'onde, seules les émissions importantes sont généralement détectables. Deuxièmement, nous savons maintenant que les influences environnementales et les procédures de surveillance génèrent des interférences plus fortes que prévu dans la surveillance. Mais dans le même temps, il est devenu un outil indispensable pour la sécurité des installations car il est capable de prendre en charge la résolution des problèmes critiques dans une perspective d’Inspection et de Maintenance Directes - DI & M. En ce qui concerne le programme LDAR, après presque 20 ans d’antagonismes entre les deux techniques d’inspection CWP et AWP, on peut conclure aujourd'hui que le meilleur programme LDAR est celui qui adopte simultanément les deux techniques.
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