Introduction
En avril 2014, Technip Energies, en joint-venture avec les entreprises japonaises JGC et Chiyoda Corporation, a remporté un contrat pour l'ingénierie, la fourniture des équipements, l’approvisionnement, la construction et la mise en service (EPSCC) de l'une des plus grandes usines de GNL au monde, située dans la péninsule de Yamal, dans l'Arctique russe.
Le projet pionnier Yamal LNG est un complexe isolé qui produit du gaz naturel liquéfié et du condensat de gaz. Il a été construit en trois phases, chacune comportant un train de traitement de 5,5 Mtpa. L'installation, achevée fin 2018, produit au total 16,5 Mtpa de GNL et jusqu'à 1,2 Mtpa de condensat de gaz, qui seront expédiés vers les marchés d'Asie-Pacifique et d'Europe. Le projet a été exécuté pour JSC Yamal LNG, un consortium détenu par Novatek, Total, CNPC et Silk Road Fund.
Projet ambitieux dès le départ, Yamal LNG est une réussite sur de nombreux fronts, qui nous incite à pousser les solutions industrielles habituelles vers de nouveaux sommets et niveaux de performance."
Défi
Conditions météorologiques extrêmes et éloignement de l'installation.
Comme pour tout projet, le principal défi consistait à achever dans les délais une usine qui produise du GNL selon les quantités et les spécifications de qualité stipulées dans le contrat.
Dans le cas de Yamal LNG, le projet a dû faire face à des conditions climatiques extrêmes et à l'éloignement de l'installation. Les températures peuvent descendre jusqu'à -57 °C avec une moyenne annuelle de -10,5 °C. La nuit polaire dure de novembre à février. Et la région est généralement prise dans les glaces pendant neuf mois de l'année.
Face aux conditions climatiques extrêmes et à l'isolement, Technip Energies et ses partenaires ont été confrontés à de nombreux défis de conception, notamment la sélection des matériaux, la protection de l’installation, le permafrost et la stabilité du sol. Des mesures HSE spéciales ont dû être élaborées et mises en œuvre afin de protéger les milliers d'ouvriers du site de construction travaillant dans des conditions glaciales.
Technologies
En ce qui concerne la configuration du train de GNL, pour la première fois à Yamal, les compresseurs frigorifiques ont été entraînés par deux turbines à gaz GE Frame 7 dans une disposition 2 x 50 %. Les deux arbres d'entraînement parallèles et identiques comportent chacun trois carters de compresseur pour une puissance supérieure à 100 MW.
Le gaz de tête de puits de Yamal est principalement composé de méthane, avec quelques hydrocarbures plus lourds que le pentane qui doivent être éliminés afin d’éviter le gel dans la section cryogénique de l'usine. Le procédé Cryomax® de Technip Energies garantit un fonctionnement sans problème dans le fractionnement et offre d'autres avantages, tel que le démarrage accéléré.
Technip Energies et ses partenaires ont affronté les conditions de gel et d'isolement du site en choisissant une approche de construction modulaire, en sous-traitant à 10 yards de fabrication asiatiques la construction de 142 modules et 365 supports de tuyauterie préassemblés pesant plus de 480 000 tonnes. Yamal LNG est devenu l'un des plus grands projets de construction modulaire au monde.
Pour expédier les modules en Russie, Technip Energies a mis au point un plan logistique ambitieux faisant appel à une flotte de 20 navires, dont deux navires de transport lourd de classe arctique spécialement construits pour le projet, qui ont fait le trajet entre l'Asie et Sabetta par deux routes différentes. Les navires ont emprunté un itinéraire occidental par le canal de Suez et un passage nord-est par le détroit de Béring.
Les modules ont été positionnés et installés sur plus de 60 000 pieux forés à 20 ou 40 mètres dans le permafrost. La température du sol a été calculée à différentes profondeurs afin de déterminer les meilleures épaisseurs d'isolation. Des thermosiphons ont été installés pour refroidir le sol en hiver afin d'équilibrer la production de chaleur de l'installation.
Solution
Utilisation des derniers outils de gestion de la conception et de l'innovation.
En raison de l'environnement hostile et isolé de la péninsule de Yamal, il était important d'identifier le risque potentiel de défaillances des systèmes critiques sur site, tels que l'alimentation électrique. À cette fin, une étude approfondie d'identification et d'évaluation a été réalisée afin d'élaborer un profil de risque pour l'imposant complexe de GNL et de s'assurer de l’atténuation efficace et sûre de tous les problèmes potentiels.
Ces risques potentiels ont été évalués et analysés objectivement dès les premières étapes du projet. Les plans d'atténuation ont nécessité de nombreuses études ainsi que l'utilisation des derniers outils de gestion de la conception et de l'innovation afin d’assurer un démarrage sûr de l’usine et un fonctionnement continu dans des conditions météorologiques extrêmes.
Des mesures HSE spéciales ont dû être élaborées et mises en œuvre afin de protéger les milliers d'ouvriers du site de construction travaillant dans des conditions glaciales. Ce résultat a été obtenu grâce à un soutien fort de la direction et à l'engagement des individus et des équipes en faveur d'un environnement sûr, avec pour objectif global : zéro incident de sécurité
Résultats
Une nouvelle référence dans le secteur pour les grands projets.
Le projet Yamal LNG produit du gaz naturel liquéfié et du condensat de gaz. Yamal LNG a commencé l’exportation à partir de son premier train fin 2017, puis en 2018 à partir des deuxième et troisième trains - en avance sur le calendrier. Les difficultés de construction et d'exploitation dans les conditions arctiques requièrent des méthodologies innovantes, avec des conceptions éprouvées et adaptées au contexte.
Le succès de Yamal LNG pour Technip Energies a inspiré des avancées technologiques pour l'ingénierie en conditions extrêmes, et permis d’améliorer les processus, l'organisation et les outils de gestion.
Télécharger le projet Complexe de Yamal LNG ici :
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