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Aug 10, 2023

Ligne de compresseur intégrée pour le transport de gaz

Par Roberta Prandi27 septembre 2022 Baker Hughes a récemment célébré un événement clé

Par Roberta Prandi27 septembre 2022

Baker Hughes a récemment célébré l'obtention d'un contrat clé avec Driftwood Pipeline LLC pour le projet de pipeline Tellurian qui alimentera leur usine de GNL. Baker Hughes fournira quatre trains ICL équipés chacun de moteurs de 19 MW.

Le contrat a été signé avec Driftwood Pipeline LLC - une filiale de Tellurian Inc. - pour la technologie ICL et l'équipement de turbomachines pour les lignes 200 et 300 d'un projet de transmission de gaz naturel proposé pour être situé dans les paroisses de Beauregard et de Calcasieu dans le sud-ouest de la Louisiane, aux États-Unis.

Le projet représentera l'ICL le plus puissant à ce jour ; Cependant, Olivier Pellerin, responsable du marketing ICL chez Baker Hughes, a déclaré que ce n'était pas la puissance la plus élevée pouvant être atteinte avec l'ICL.

Pellerin a expliqué que l'ICL est conçu et fabriqué au Creusot, en France, et que plus de 50 unités ont été installées dans le monde dans une variété d'applications, y compris les pipelines et en amont. "L'ICL intègre quatre technologies éprouvées que Baker Hughes utilise depuis de nombreuses années : un compresseur centrifuge, un moteur haute vitesse intégré, un entraînement à fréquence variable (VFD) et des paliers magnétiques actifs."

L'ICL a une pression de refoulement maximale de 300 bar et une plage de débit d'entrée de 500 à 40 000 m3/h. La vitesse maximale est de 18 000 tr/min pour les systèmes supérieurs à 1 MW et de 30 000 tr/min pour les systèmes inférieurs à 1 MW, avec une plage de vitesse continue de 30 % minimum jusqu'à 105 %

Selon Pellerin, le moteur électrique intégré – c'est-à-dire le moteur situé à l'intérieur du carter pressurisé du compresseur – évite d'avoir à sceller le bout d'arbre du compresseur, ce qui se traduit par zéro fuite de gaz. Le résultat est qu'ICL est un système de compresseur sans émissions.

Les évaluations menées à Baker Hughes ont montré que le remplacement d'un compresseur à turbine à gaz de 8 MW par un ICL peut permettre une réduction de CO2 de 40 % si l'électricité est produite avec du charbon et encore plus si le système électrique est alimenté au gaz naturel. Bien sûr, la réduction serait de 100 % en utilisant de l'électricité provenant de sources renouvelables.

"Avec l'ICL, vous n'avez aucune émission pendant la veille et le système n'a pas besoin d'être dépressurisé, ce qui permet d'économiser du gaz de procédé", a déclaré Pellerin. "Lorsque l'opérateur utilise un profil non continu avec beaucoup de temps de veille, l'ICL consomme jusqu'à 10 fois moins d'électricité par rapport aux unités conventionnelles. En fait, il n'est pas nécessaire d'alimenter un booster de joint à gaz sec pour maintenir les unités sous pression pendant le stand-by, ni d'avoir des équipements à allumer pour être prêts à monter en puissance le compresseur."

La réduction des temps d'arrêt est également un avantage clé avec l'ICL : lorsque le motocompresseur fonctionne en continu, comme ce sera le cas pour le projet de pipeline Tellurian, les temps d'arrêt sont sensiblement réduits car le système ne comporte pas de composants nécessitant un entretien régulier, tels que les joints d'étanchéité. , roulements à huile de lubrification, boîte de vitesses et auxiliaires.

"Avec l'ICL, la maintenance est principalement pilotée par les composants électriques (principalement le VFD) comme l'exigent les réglementations de sécurité", a-t-il ajouté. "En dehors de la première année, lorsque Baker Hughes effectue un contrôle opérationnel initial qui prend environ une journée, la maintenance est ensuite exécutée tous les cinq ans, nous parlons donc d'environ 40 jours d'immobilisation économisés en 20 ans de fonctionnement."

L'avantage en termes d'encombrement et de poids est également significatif : Baker Hughes a comparé un compresseur conventionnel de 5 MW installé dans une station de gazoduc en Belgique avec un ICL de 6 MW installé dans un gazoduc en Autriche, et ce dernier a environ la moitié de l'encombrement et du poids. "Particulièrement en Europe, où ces machines sont souvent situées dans des enceintes, l'ICL économise de l'espace pour la construction de bâtiments et cela est également vrai dans le cas de projets de friches industrielles", a déclaré Pellerin. "ICL permet d'économiser sur les composants et les auxiliaires, et réduit considérablement les coûts de construction par rapport aux systèmes de compresseur à boîte de vitesses à basse vitesse standard. Par conséquent, le délai d'exploitation commerciale est également beaucoup plus court."

Enfin, l'ICL est extrêmement flexible, a déclaré Pellerin : "La conception de l'ICL offre une grande flexibilité opérationnelle, avec une réduction de 30 % contre 70 % dans une unité motorisée traditionnelle.

De plus, l'ICL peut être démarré sans échauffement et peut être porté à sa puissance maximale en moins de 5 minutes. L'unité dispose également d'un maintien sous pression, ce qui constitue un avantage non négligeable en termes de maintenance.

Ceci est essentiel pour les gazoducs qui doivent généralement maintenir un débit minimum en raison de la nécessité de recirculer. "Avec l'ICL, il n'y a aucune limitation dans les cycles d'arrêt et de démarrage, de sorte que les clients économisent de l'énergie lorsqu'ils fonctionnent à débit limité et lors de la montée en puissance de l'unité."

En ce qui concerne le marché américain et le projet de pipeline Tellurian, Jim Saccone, responsable des ventes de Baker Hughes pour l'Amérique du Nord, a expliqué qu'un facteur majeur qui a précédemment ralenti l'adoption de l'électrification pour les pipelines aux États-Unis est le manque d'alimentation électrique disponible dans les régions éloignées. et, dans d'autres domaines, le manque de résilience.

"Pour assurer une alimentation électrique fiable pour le projet de gazoduc Tellurian, nous avons développé une solution unique avec un îlot de puissance indépendant alimenté par des turbines à gaz LM6000PF+", a-t-il déclaré. « L'énergie dérivée de la turbine à gaz disponible sera située près de la station de compression de gaz et utilisée au besoin. Cela offrira à Driftwood Pipeline une flexibilité dans ses opérations et la capacité de s'adapter aux conditions changeantes pour résister à une éventuelle interruption de l'alimentation. »

Saccone a ajouté que les stations de compression de gazoducs sont une application idéale pour la technologie ICL lorsque la bande de puissance du système est optimisée. "Pour les pipelines aux États-Unis, il existe une tradition d'utiliser plusieurs machines plus petites pour qu'une station de compression puisse continuer à fonctionner même en cas de réduction du débit de gaz. La plage de puissance et la capacité de réglage de l'ICL conviennent assez bien à ce marché. "

Pellerin a expliqué que les autres applications de l'ICL incluent la liquéfaction de GNL à petite échelle, la compression de gaz à terre et en mer, les opérations sans pilote et les zones écologiquement sensibles où le contrôle du bruit est un problème. "Avec le moteur à l'intérieur du carter du compresseur et sans boîte de vitesses ni auxiliaires, l'ICL est 50% moins bruyant que les installations conventionnelles", a-t-il déclaré. La compression de gaz sous-marin est également un champ d'application potentiel pour l'ICL.

En termes de développements ultérieurs pour cette technologie, Pellerin a expliqué que "Sur le marché européen, il y a une demande croissante pour que l'ICL soit capable de traiter une certaine quantité d'hydrogène mélangé avec du gaz naturel - en fait, la réglementation actuelle de l'UE demande 10 % capacité d'hydrogène dans le transport de gaz.

"Avec sa configuration à plusieurs étages, l'ICL peut facilement gérer ce pourcentage en fournissant le même rapport de pression puisque le nombre de roues peut être adapté pour correspondre à différents poids moléculaires", a déclaré Pellerin, ajoutant que Baker Hughes travaille pour le rendre compatible avec 100% d'hydrogène. .

Un domaine principal de recherche avec la technologie ICL est l'expansion de la gamme de produits, pour répondre aux différents besoins d'application. Cela nécessite des améliorations dans la technologie des paliers magnétiques. Baker Hughes a un accord de licence et de service avec SKF pour cette technologie. « La technologie des paliers magnétiques a en outre permis à l'ICL d'être une solution zéro émission. Nous investissons en permanence dans la recherche de cette technologie pour étendre la gamme au-dessus de 19 MW », a déclaré Pellerin.

Baker Hughes investit également dans des ICL basse tension pour des applications telles que la récupération du torchage du gaz et la collecte décentralisée du gaz. Des solutions ICL avec des moteurs de 300 et 900 kW sont disponibles. "Ces machines plus petites offrent les mêmes avantages que les machines plus puissantes", a déclaré Pellerin. "Nous travaillons également pour rendre l'ICL adapté au gaz acide doux, pour des applications sur le marché en amont comme l'offshore, y compris les FPSO.

« Les applications GNL sont un autre domaine de recherche ; nous avons livré des machines pour des projets de liquéfaction à petite échelle, avec une solution appelée ICL-E, qui est une combinaison d'une technologie ICL basse tension avec un détendeur pour le processus de refroidissement », a-t-il déclaré.