Des données importantes contre les fuites de gaz

Les fuites de gaz dans l'industrie du gaz naturel ont généralement de graves conséquences. Le gaz est une source d'énergie importante et deviendra encore plus important en tant que substitut du charbon à moyen et long terme. Cependant, le transport et surtout la distribution fine du gaz naturel aux ménages constituent un défi technique et ont un impact important sur la sécurité publique et la compatibilité environnementale de cette source d'énergie fossile.

Les fuites dans les gazoducs sont fréquentes et entraînent des dommages à l'infrastructure qui, en raison de leur emplacement dans des agglomérations souvent densément peuplées, ne peuvent être trouvés qu'au prix d'efforts considérables. L'odorisation du gaz naturel a commencé dans les années 1950. Depuis lors, les fournisseurs de gaz peuvent compter sur leurs propres clients pour détecter les fuites en les "sentant" et en alertant les opérateurs en cas de fuite de gaz.

Les progrès technologiques des trente dernières années ont permis de mettre au point des instruments de mesure capables de détecter le méthane, principal composant du gaz naturel. Dans de nombreux endroits, les gazoducs sont périodiquement parcourus - d'une part pour répondre aux exigences réglementaires, d'autre part en raison des difficultés à détecter les fuites souterraines. Cette méthode est très coûteuse et les détecteurs de gaz utilisés ne permettent qu'une surveillance spatiale très limitée du réseau de gaz.

La détection conventionnelle des fuites de gaz nécessite une mesure directement au-dessus de la canalisation de gaz concernée, qui est généralement située sous une route ou le trottoir. L'efficacité de cette méthode, qui dépend de la position du gazoduc, dépend fortement de l'expérience de l'inspecteur et des conditions locales du réseau de gaz naturel. Dans le monde anglo-saxon, cette méthode de détection des fuites est appelée "méthode basée sur les actifs" - l'"actif" étant les gazoducs du distributeur de gaz.

Détection des fuites de gaz : de l'actif au local

Des méthodes meilleures et plus efficaces sont nécessaires pour réduire le grand nombre d'appels impairs. Tout d'abord, cette technologie devrait avoir l'avantage d'une plateforme mobile afin de pouvoir contrôler efficacement et à intervalles réguliers les centaines de kilomètres de gazoducs. Deuxièmement, cette plateforme mobile doit contenir un détecteur beaucoup plus sensible que les instruments de mesure conventionnels afin de pouvoir localiser les fuites qui ne se trouvent pas à proximité immédiate de la sonde de mesure. Ce dernier point exclut une méthode basée sur la position du gazoduc (asset-based), car les réseaux de gaz ne sont jamais totalement accessibles.

Ce sont les inconvénients susmentionnés de la détection de fuites basée sur les actifs que le Picarro Surveyor améliore de manière significative, révolutionnant ainsi la recherche de fuites de gaz. Le Surveyor offre une méthode qui ne dépend plus de la position du détecteur par rapport au réseau de gaz, mais se concentre sur l'ensemble de l'infrastructure gazière d'une zone. Cette approche par zone permet de trouver des fuites de gaz qui ne sont pas directement accessibles avec un appareil de mesure classique.

Le fait de concentrer la détection des fuites de gaz sur une zone plutôt que sur la position immédiate du gazoduc permet de localiser les fuites même si la position géographique du gazoduc n'est pas connue avec précision ou si le gazoduc n'est pas accessible en raison de conditions structurelles.

Dans le cadre de la détection des fuites par zone, une zone de l'infrastructure gazière est systématiquement parcourue, la partie surveillée par le géomètre étant enregistrée en temps réel sur une carte (Google Map). Contrairement aux instruments de mesure classiques, la direction et la vitesse du vent sont également mesurées pour indiquer la partie du réseau de gaz effectivement couverte. En fonction des caractéristiques géographiques et de la force du vent, les lignes d'accès et les installations domestiques difficiles d'accès sont également enregistrées.

La méthode ne requiert qu'un style de conduite systématique dans la zone sélectionnée. Elle est donc beaucoup moins exigeante qu'une détection de fuite qui doit avoir lieu directement au-dessus du gazoduc concerné. Cela permet de réduire les différences dues aux différentes méthodes de travail et à l'expérience des inspecteurs.

L'adoption d'une méthode basée sur les zones pour détecter les fuites à distance nécessite une compréhension précise des conditions locales de transport dans l'atmosphère et des algorithmes informatiques capables de distinguer la signature unique des fuites de gaz naturel de celles d'autres sources de méthane. Il s'agit d'un facteur essentiel pour éviter les indications faussement positives tout en assurant une détection efficace et complète des fuites.

Les opérateurs de réseaux gaziers qui ont intégré la méthode de détection des fuites par zone dans leur organisation peuvent effectuer la surveillance de l'infrastructure de manière beaucoup plus efficace et ainsi augmenter la fréquence de détection des fuites, ce qui, à plus long terme, contribue à améliorer la sécurité et la durabilité du réseau gazier.

Le "Big Data" dans la gestion des infrastructures gazières

La méthode de détection des fuites par zone contient une multitude de données qui vont bien au-delà des mesures de gaz réelles. Outre le contrôle réglementaire de l'infrastructure, il peut également être utilisé pour d'autres applications.

Le Méthode de l'arpenteur Picarro offre une réponse à un environnement de marché changeant et de plus en plus en réseau (Internet des objets), qui nécessite entre autres aussi le traitement et la sécurisation de très grandes quantités de données (Big Data). La plateforme Pcubed collecte les mesures de concentration de gaz, les informations sur le vent et la météo et intègre les informations géographiques (SIG) sur l'infrastructure gazière sur une plateforme basée sur le cloud.

Outre la surveillance réglementaire de l'infrastructure gazière, ces données complètes sur Pcubed peuvent également être utilisées pour d'autres applications dans la maintenance d'un opérateur de réseau gazier. Sur la base de l'analyse de plusieurs milliers de fuites de gaz détectées lors de plus d'un million de passages d'inspection depuis 2014, un modèle de pondération du risque des fuites de gaz a été développé en coopération avec un grand opérateur de réseau de gaz américain. Ce logiciel d'analyse évalue la dangerosité d'une fuite de gaz et lui attribue un classement en fonction du potentiel de risque calculé, qui sert de base à la planification des processus de travail ultérieurs (localisation).

Ce logiciel d'analyse intelligente basé sur l'informatique en nuage attribue un niveau de priorité aux fuites de gaz détectées en fonction de leur potentiel de risque, de sorte que les ressources de maintenance peuvent être déployées, par exemple, dans les sections de gazoduc où les fuites sont fréquentes. Outre l'enregistrement du nombre de fuites de gaz dans une section du réseau, le logiciel d'analyse peut également être programmé pour classer par ordre de priorité les fuites présentant les émissions les plus importantes. Cette mise en place d'une détection des fuites basée sur le risque permet de réduire le risque d'accident et peut également être utilisée comme une application supplémentaire pour atténuer les émissions de gaz à effet de serre.

L'efficacité de la détection des fuites par zone, combinée au traitement intelligent des données, permet de détecter deux à trois fois plus de fuites de gaz potentiellement dangereuses que les méthodes traditionnelles. En raison de l'efficacité accrue, la part des coûts de détection des fuites (enquête de conformité) diminue et permet (avec le même budget) d'utiliser davantage de fonds pour les réparations et l'entretien. Ces investissements dans les infrastructures augmentent la qualité et la sécurité du réseau gazier, ce qui, à long terme, entraîne une réduction des fuites de gaz dangereuses et des appels olfactifs associés. (Source : AQUA & GAS/ "Wasserspiegel")