Etude de la fiabilité, la maintenance et la durée de vie des pipelines en aciers (API Grade X80-120) à hautes limites d'élasticité : impact sur l'exploitation du réseau national de transport d'hydrocarbures

Abstract

La demande énergétique mondiale croissante a engendré une augmentation de la production des produits pétroliers et gaziers, cette tendance nécessite des structures de transport adéquat tel que les pipelines pour relier les zones de production avec les marchés de consommation. Pour optimiser la capacité et le coût du transport par pipelines, l'utilisation des aciers API à haute limite d'élasticité (X80-X120), noté API-HLE dans la construction de ces derniers est une solution envisageable, cependant ces aciers, se distinguent des aciers conventionnels en présentant une plus faible capacité d'écrouissage, une plus faible déformation plastique à la rupture et une dispersion des résultats de ténacité de leur zone affectée thermiquement (ZAT) lors du soudage. L'examen de l'influence de ces propriétés sur la fiabilité des pipelines en aciers API-HLE est à l'origine des travaux entamés dans cette thèse. Dans ce travail, une revue bibliographique du développement des aciers API-HLE est proposée. La relation entre le procédé thermomécanique d'obtention de l'acier, sa composition chimique, et ses propriétés mécaniques est abordée. Une analyse des projets de pipeline réalisés en acier API-HLE et les problèmes de soudage rencontrés est réalisée. Un état de l'art sur les méthodes d'analyse des défauts des pipelines et les politiques de maintenance des pipelines est présenté. Une analyse de fiabilité structurale est entamée dans plusieurs cas d'étude. L'approche probabiliste est utilisée afin d'introduire les incertitudes liées aux paramètres des pipelines sous forme de lois de probabilité affectées à des variables aléatoires. Cette thèse a permis d'évaluer le comportement en rupture des pipelines en acier haute limite d'élasticité (X80-X120) en présence des défauts de corrosion et de fissure, ainsi l'opportunité d'introduire ces aciers dans le réseau de transport algérien est appréciée via une analyse technico-économique