Le bras de chargement: une évolution de la sécurité

Cet article a été reproduit à partir de Tank Storage Magazine février / mars 2017.

L’industrie du pétrole et du gaz est parfois considérée comme quelque chose de l’âge jurassique, tout comme les produits qu’elle traite, une industrie où l’innovation et le développement est à la traîne de l’âge numérique ultra rapide. Cette perception est-elle vraie? Alec Keeler, directeur général de Loadtec Engineered Systems, dit le contraire.

Innovation et sécurité sont ses racines

Le bras de chargement moderne a été inventé en 1938 lorsque Bob Wheaton et John Savage ont construit un système de tuyaux articulés pour remplacer un tuyau en toile et un ensemble d’articulation pivotante pour charger des barils de 1 000 gallons tirés par des chevaux transportant du houblon au New Jersey, aux États-Unis.

Jusque là, les tuyaux en caoutchouc étaient la principale méthode utilisée pour le chargement et le déchargement de fluides des camions citernes, les wagons citernes et les navires (les bras de chargement marines ont été commercialisées dans les années 1950). En remplaçant les flexibles par des bras de chargement, les avantages pour la sécurité et l’efficacité opérationnelle ont été nombreux:

Les flexibles ont un rayon de courbure limité, peuvent être catastrophiquement endommagés par une mauvaise manipulation; Une fuite environnementale peut se produire et très probable de devenir un incident majeur par une manipulation manuelle
Les bras de chargement sont équilibrés dans toute leur enveloppe de travail; Sont conçus pour ne pas heurter le sol – protéger les vannes et les coupleurs; Etre garanti cinq ans; Permettre une opération par un seul un homme; Peut être déplacé en position avec facilité et laissé suspendu dans l’air tandis que l’opérateur prépare la connexion du camion citerne; Sont garés proprement et peuvent avoir divers systèmes installés pour donner des permis / avertissements de condition / position de bras.

Le procédé de transfert des fluides a peu changé depuis lors. Ce qui a changé n’est pas seulement la sécurité, la fiabilité, la durabilité et la sécurité des composants utilisés, mais aussi l’opération construite autour d’un bras de chargement pour rendre le processus de transfert de fluide plus sûr, plus rapide et plus efficace.

À l’automne 2015, Loadtec a été contacté par une société pharmaceutique internationale en Irlande. Elle n’avait aucune expérience du chargement de camions citernes liquides, n’ayant exportée que sous forme de poudre en vrac. Elle avait besoin d’une solution clé en main.

Tout ce que le client voulait faire était de fournir , l’air sec propre, 110 volts et une bride d’entrée. Il voulait que Loadtec gère tout le reste.

Nouveaux défis

Au début des années 2000, Loadtec a développé une conception pour le chargement de camions citernes de déchets de solvants en utilisant des bras de chargement télescopiques. Ceux-ci ont été largement fournis à l’industrie pharmaceutique et établissent de nouvelles normes pour un chargement sûr, propre et efficace de ce liquide volatil.

Cependant, le besoin exprimé était limité au bras de chargement avec un tube télescopique et des systèmes de prévention des chutes mais, à ce moment-là, Loadtec était reconnu pour avoir le portefeuille le plus large sur le marché.

Le projet le plus récent a posé de nouveaux défis pour la société basée au Royaume-Uni qui, selon lui, a encore évolué le concept et repoussé les limites de la technologie plug and play de bras de chargement.

Dans ce cas, le client a demandé que la station devait:

Être conçus pour être de taille la plus compacte possible
Tous les composants nécessaires à un travail en hauteur facile pour l’entretien et le nettoyage
Système de contrôle personnalisé approuvé par ATEX pour interface avec le DCS du client (système de contrôle distribué), fournir des pré-lots prédéfinis et totaliser des opérations permissives à partir d’un certain nombre de verrouillages de sécurité:
- Verrouillage # 1 – Le bras de chargement n’est pas parqué
- Verrouillage # 2 – Le cône du bras de chargement est appuyé sur le rebord du trou de visite
- Verrouillage # 3 – Tube télescopique touchant le fond d’un camion citerne
- Verrouillage # 4 – Pression de retour de vapeur en dessous de la limite prédéfinie
- Interlock # 5 – Sonde de niveau haut est sèche
- Verrouillage # 6 – Le réservoir est correctement mis à la terre et vérifié
- Verrouillage # 7 – Détection bras vide en amont de la vanne de régulation
- Interverrouillage # 8 – Système de réchauffage à température optimale

Écouter, créer et innover

Plutôt que de fournir skid de comptage séparé pour contrôler l’écoulement du produit dans le réservoir, Loadtec a utilisé une technique développée sur un précédent projet de chargement de chemin de fer multi-positions en Arabie Saoudite.

Les composants de comptage et de commande sont tous montés sur le fut du bras de chargement. Cela fournit au client une solution soignée qui est expédiée dans deux caisses sur le site et qui peut être assemblé en quelques heures.

Il élimine en outre la nécessité de disposer d’entretoises entre les deux ensembles et permet l’installation d’avoir lieu en moins d’un jour.

Loadtec a également fourni un système de contrôle avec contrôleur de lots qui a été connecté à l’automate de site (automate programmable) garantissant aux opérateurs de la salle de contrôle que toutes les conditions de chargement étaient remplies avant le début du chargement . Comme le processus de chargement durait un certain nombre d’heures, le panneau a été conçu pour être entièrement automatisé mais également lisible par une caméra de sécurité surveillée par un opérateur distant. Le point de départ était la plate-forme, qui comprenait une grande zone de travail, deux escaliers aériens et un auvent sur la zone de travail.

Ceci est livré sur site depuis l’usine Loadtec au Royaume-Uni dans un état semi-pré-assemblé. Le temps du site consiste à boulonner les sous-ensembles ensemble et à les monter sur les fondations.

Ensuite, l’escalier abattant, le skid de comptage et le bras de chargement dôme sont livrés par l’usine de Zip-Load en Italie.

Tous sont arrivés et ont été installés par l’équipe du site en suivant les instructions fournies de type IKEA. La visite finale d’un ingénieur chargé de la mise en service de Loadtec Service a été de démarrer le système et de s’assurer que tout fonctionnait conformément à la philosophie d’exploitation.

Technologie inspirante

Unicité dans ce marché est rare. Pratiquement toutes les conceptions sont une adaptation d’une solution précédente. Dans ce cas, la conception a été très une évolution, créée par un besoin du client qui a été écouté, développé et bien présenté comme une solution.

Bien que cette solution ait été développée pour l’industrie pharmaceutique, les déchets de solvant sont des produits chimiques et cette technologie est une chose qui peut et devrait être facilement adaptée au marché du pétrole et du gaz aujourd’hui.

La compacité de la conception a certainement eu ses propres défis et les ingénieurs Loadtec ont utilisé les systèmes Solidworks pour s’assurer que tout allait ensemble sans à-coups. Une fois construit, le système a été entièrement testé en présence du client pour la fluidité et la viabilité d’interverrouillage à notre installation d’essai dans l’usine.

Cela signifie que l’unité pourrait être testée à plein débit, tester physiquement tous les interverrouillages, à la fois unitairement et en combinaison, pour être témoin du comportement du système de commande et des vannes. Il a également permis de simuler des problèmes réels qui peuvent survenir lors du chargement normal des camions citernes.