Construire des réservoirs de stockage d'huile : sélection de plaques et processus

La construction de réservoirs de stockage de pétrole est un aspect essentiel de l’industrie pétrolière et gazière. Ces réservoirs doivent être conçus et construits avec précision pour garantir la sécurité, la durabilité et l’efficacité du stockage des produits pétroliers. L’un des éléments les plus importants de ces réservoirs est la sélection et le traitement des plaques utilisées dans leur construction. Ce blog fournit un aperçu détaillé des critères de sélection des plaques, des processus de fabrication et des considérations impliquées dans la construction de réservoirs de stockage de pétrole.

Importance de la sélection des plaques

Les plaques sont le principal composant structurel des réservoirs de stockage de pétrole. Le choix de plaques appropriées est crucial pour plusieurs raisons :

1. Sécurité: Le bon matériau de plaque garantit que le réservoir peut résister à la pression interne, aux conditions environnementales et aux réactions chimiques potentielles avec le produit stocké.
2. Durabilité: Des matériaux de haute qualité améliorent la longévité du réservoir, réduisant ainsi les coûts de maintenance et les temps d'arrêt.
3. Conformité: Le respect des normes et réglementations de l’industrie est essentiel pour un fonctionnement légal et la protection de l’environnement.
4. Rapport coût-efficacité: Le choix des matériaux et des méthodes de traitement appropriés peut réduire considérablement les coûts de construction et d'exploitation.

Types de réservoirs de stockage de pétrole

Avant de se lancer dans la sélection des plaques, il est important de comprendre les différents types de réservoirs de stockage de pétrole, car chaque type a des exigences spécifiques :

1. Réservoirs à toit fixe: Il s’agit du type de réservoirs de stockage le plus couramment utilisé pour stocker le pétrole et les produits pétroliers. Ils conviennent aux liquides à faible pression de vapeur.
2. Réservoirs à toit flottant: Ces réservoirs ont un toit qui flotte à la surface du liquide stocké, réduisant ainsi les pertes par évaporation et les risques d'explosion.
3. Chars à balles: Ce sont des réservoirs cylindriques utilisés pour le stockage de gaz liquéfiés et de liquides volatils.
4. Réservoirs sphériques: Utilisé pour stocker des liquides et des gaz à haute pression, offrant une répartition égale des contraintes.

Critères de sélection des plaques

1. Composition du matériau

• Acier Carbone: Largement utilisé en raison de sa solidité, de son prix abordable et de sa disponibilité. Convient à la plupart des produits pétroliers et pétroliers.
• Acier inoxydable: Préféré pour le stockage de produits corrosifs ou à haute température en raison de sa résistance à la corrosion.
• Aluminium: Léger et résistant à la corrosion, idéal pour les composants de toit flottant et les réservoirs dans des environnements corrosifs.
• Matériaux composites: Occasionnellement utilisé pour des applications spécifiques nécessitant une haute résistance à la corrosion et une légèreté.

2. Épaisseur et taille

• Épaisseur: Déterminé par la pression, le diamètre et la hauteur de conception du réservoir. Généralement compris entre 5 mm et 30 mm.
• Taille: Les plaques doivent être suffisamment grandes pour minimiser les cordons de soudure, mais gérables pour la manipulation et le transport.

3. Propriétés mécaniques

• Résistance à la traction: Garantit que le réservoir peut résister à la pression interne et aux forces externes.
• Ductilité: Permet une déformation sans fracture, s'adaptant aux changements de pression et de température.
• Résistance aux chocs: Important pour résister aux forces soudaines, notamment dans les environnements plus froids.

4. Facteurs environnementaux

• Variations de température: Prise en compte du comportement des matériaux aux températures extrêmes.
• Environnement corrosif: Sélection de matériaux résistants à la corrosion environnementale, notamment pour les installations offshore ou côtières.

Normes et qualités des matériaux

Lors de la sélection des matériaux pour les réservoirs de stockage de pétrole, il est essentiel de respecter les normes et qualités reconnues afin de garantir la qualité, les performances et la conformité aux réglementations de l'industrie.

Acier Carbone

• Normes: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
• Notes:
  • ASTMA36: Nuance d'acier de construction courante utilisée pour la construction de réservoirs en raison de sa bonne soudabilité et usinabilité.
  • ASTM A283 Catégorie C: Offre une bonne résistance et ductilité pour les applications à contraintes modérées.
  • JIS G3101 SS400: Norme japonaise pour l'acier au carbone utilisé à des fins structurelles générales, connu pour ses bonnes propriétés mécaniques et sa soudabilité.

Acier inoxydable

• Normes: ASTM A240
• Notes:
  • 304/304L: Offre une bonne résistance à la corrosion et est utilisé pour les réservoirs stockant des produits peu corrosifs.
  • 316/316L: Offre une résistance supérieure à la corrosion, en particulier dans les environnements marins, grâce à l'ajout de molybdène.
  • 904L (UNS N08904): Connu pour sa haute résistance à la corrosion, notamment contre les chlorures et l'acide sulfurique.
  • Acier inoxydable duplex 2205 (UNS S32205):Combine une résistance élevée avec une excellente résistance à la corrosion, adapté aux environnements difficiles.

Aluminium

• Normes: ASTM B209
• Notes:
  • 5083: Connu pour sa haute solidité et son excellente résistance à la corrosion, idéal pour les réservoirs en milieu marin.
  • 6061: Offre de bonnes propriétés mécaniques et soudabilité, adaptées aux composants structurels.

Matériaux composites

• Normes: ASME RTP-1
• Applications: Utilisé dans des applications spécialisées nécessitant une résistance aux attaques chimiques et un gain de poids.

Types de doublures et de revêtements

Les revêtements et revêtements jouent un rôle essentiel dans la protection des réservoirs de stockage de pétrole contre la corrosion et les dommages environnementaux. Le choix du revêtement et du revêtement dépend de l'emplacement du réservoir, de son contenu et des conditions environnementales.

Revêtements externes

1. Revêtements époxy:
   • Propriétés: Offrent une excellente adhérence et résistance à la corrosion. Convient aux environnements difficiles.
   • Applications: Utilisé à l'extérieur des réservoirs pour se protéger contre les intempéries et l'exposition aux produits chimiques.
   • Marques recommandées:
     • Hempel: Epoxy Hempel 35540
     • AkzoNobel: Interjoint 670HS
     • Jotun: Jotamastique 90
     • 3M: Revêtement époxy Scotchkote 162PWX
   • DFT (épaisseur de film sec) recommandée: 200-300 microns
2. Revêtements en polyuréthane:
   • Propriétés: Offrent une excellente résistance aux UV et une excellente flexibilité.
   • Applications: Idéal pour les réservoirs exposés au soleil et aux conditions météorologiques variables.
   • Marques recommandées:
     • Hempel: Émail polyuréthane Hempel's 55300
     • AkzoNobel: Interthane 990
     • Jotun: Toit rigide XP
   • DFT recommandé: 50-100 microns
3. Apprêts riches en zinc:
   • Propriétés: Fournit une protection cathodique aux surfaces en acier.
   • Applications: Utilisé comme couche de base pour éviter la rouille.
   • Marques recommandées:
     • Hempel: Hempadur Zinc 17360
     • AkzoNobel: Interzinc 52
     • Jotun: Barrière 77
   • DFT recommandé: 120-150 microns

Doublures internes

1. Revêtements époxy phénoliques:
   • Propriétés: Excellente résistance chimique aux produits pétroliers et aux solvants.
   • Applications: Utilisé à l'intérieur des réservoirs stockant du pétrole brut et des produits raffinés.
   • Marques recommandées:
     • Hempel: Hempel's Phénolique 35610
     • AkzoNobel: Interligne 984
     • Jotun: Stockage de protection de réservoir
   • DFT recommandé: 400-600 microns
2. Revêtements en flocons de verre:
   • Propriétés: Haute résistance chimique et à l’abrasion.
   • Applications: Adapté au stockage de produits chimiques agressifs et aux fonds de cuves.
   • Marques recommandées:
     • Hempel: Flocon de verre de Hempel 35620
     • AkzoNobel: Interzone 954
     • Jotun: Baltoflacon
   • DFT recommandé: 500-800 microns
3. Doublures en caoutchouc:
   • Propriétés: Offrent flexibilité et résistance aux produits chimiques.
   • Applications: Utilisé pour le stockage de substances corrosives comme les acides.
   • Marques recommandées:
     • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
   • DFT recommandé: 2-5mm

Considérations de sélection

• Compatibilité des produits: S'assurer que le revêtement ou le revêtement est compatible avec le produit stocké pour éviter les réactions.
• Conditions environnementales: Tenez compte de la température, de l'humidité et de l'exposition aux produits chimiques lors de la sélection des doublures et des revêtements.
• Entretien et durabilité: Choisissez des doublures et des revêtements qui offrent une protection à long terme et sont faciles à entretenir.

Processus de fabrication

La fabrication de réservoirs de stockage de pétrole implique plusieurs processus clés :

1. Coupe

• Découpe Mécanique:Implique le cisaillage, le sciage et le fraisage pour façonner les plaques.
• Découpe thermique: Utilise la découpe oxy-combustible, plasma ou laser pour une mise en forme précise et efficace.

2. Soudage

Le soudage est essentiel pour assembler les plaques et garantir l’intégrité structurelle.

• Soudage à l'arc métallique protégé (SMAW): Couramment utilisé pour sa simplicité et sa polyvalence.
• Soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW): Fournit des soudures de haute qualité pour les joints critiques.
• Soudage à l'arc submergé (SAW): Convient aux plaques épaisses et aux joints longs, offrant une pénétration profonde et des taux de dépôt élevés.

3. Formage

• Roulant: Les plaques sont roulées dans la courbure souhaitée pour les parois cylindriques des réservoirs.
• Formage à la presse: Utilisé pour façonner les extrémités des réservoirs et autres composants complexes.

4. Inspection et tests

• Contrôles Non Destructifs (CND): Des techniques telles que les tests par ultrasons et la radiographie garantissent la qualité de la soudure et l'intégrité structurelle sans endommager le matériau.
• Test de pression: Garantit que le réservoir peut résister à la pression de conception sans fuite.

5. Préparation de surface et revêtement

• Dynamitage: Nettoie et prépare la surface au revêtement.
• enrobage: Application de revêtements protecteurs pour prévenir la corrosion et prolonger la durée de vie du réservoir.

Normes et réglementations de l'industrie

Le respect des normes industrielles est essentiel pour garantir la sécurité, la qualité et la conformité. Les normes clés comprennent :

• API650: Norme pour les réservoirs de stockage en acier soudés pour le pétrole et le gaz.
• API620: Couvre la conception et la construction de grands réservoirs de stockage basse pression.
• ASME Section VIII: Fournit des lignes directrices pour la construction d’appareils sous pression.

Conclusion

La construction de réservoirs de stockage de pétrole nécessite une attention méticuleuse aux détails, notamment dans la sélection et le traitement des plaques. En tenant compte de facteurs tels que la composition des matériaux, leur épaisseur, leurs propriétés mécaniques et les conditions environnementales, les constructeurs peuvent garantir la sécurité, la durabilité et la rentabilité de ces structures critiques. Le respect des normes et réglementations de l’industrie garantit en outre la conformité et la protection de l’environnement. À mesure que l’industrie pétrolière et gazière continue d’évoluer, les progrès des matériaux et des technologies de fabrication continueront d’améliorer la construction de réservoirs de stockage de pétrole.