Münster, le 31 juillet 2013 – Le dôme de sel d’Etzel en Basse-Saxe (nord de l’Allemagne) est l’un des plus grands sites de stockage de gaz en Europe. Pendant trois ans, la société Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft GmbH & Co. KG (EKB) a construit sur le site d’IVG à Etzel des installations de traitement de gaz pour une mise en service fin 2012. Le complexe comprend plusieurs installations de stockage et d’extraction du gaz. Pour garantir l’isolation thermo-acoustique des tuyauteries et des autres composants, les employés de Kaefer Industrie GmbH (Brême, Allemagne) ont utilisé ArmaSound Industrial Systems d’Armacell. Le système d’isolation permet non seulement à l’usine d’éviter les déperditions de chaleur, mais réduit également au maximum la corrosion sous isolation (CUI) et la pollution sonore sur le site. 

Les crises pétrolières des années 1970 ont démontré l’importance de la constitution de réserves d’énergie. Le conflit gazier russo-ukrainien a remis la question de la sécurité à l’ordre du jour et le sujet a pris une nouvelle dimension dans les discussions récentes portant sur la révolution énergétique et l’utilisation accrue des énergies renouvelables. Les cavernes souterraines sont un élément important de l’approvisionnement en énergie. Elles garantissent un approvisionnement continu et flexible de la quantité requise de pétrole et de gaz. D’une part, l’approvisionnement en énergie est garanti en cas d’interruption d’approvisionnement. D’autre part, les installations de stockage permettent d’absorber les fluctuations quotidiennes et saisonnières de l’offre et de la demande sur les marchés de marchandises. L’Allemagne s’est engagée très tôt sur la voie de la constitution d’un niveau minimum de réserves d’énergie. Aujourd’hui, le pays possède la plus grande capacité de stockage de l’Union européenne et se situe au 4e rang mondial derrière les États-Unis, la Russie et l’Ukraine. 

Dans le dôme de sel d’Etzel dans le nord de l’Allemagne, les cavernes souterraines sont utilisées pour stocker du pétrole depuis les années 1970. C’est là que sont stockées la plupart des réserves de pétrole brut stratégiques allemandes. Les cavernes d’IVG, qui à l’origine en 2007 étaient des installations de stockage pour le pétrole brut, sont devenues l’un des plus grands sites de stockage de gaz d’Europe et les anciennes cavernes de pétrole ont été converties en cavernes de gaz naturel. Etzel est relié aux oléoducs et gazoducs internationaux et est une importante plaque tournante de l’énergie en Europe du Nord-Ouest. Le site des cavernes est la propriété de la société IVG Immobilien AG, et sa filiale IVG Caverns GmbH est responsable de la construction (lessivage), de l’exploitation et du marketing des cavernes à Etzel. Ces dernières sont louées par de grandes entreprises du secteur de l’énergie et des agences de constitution de réserves de pétrole nationales. Le site comporte actuellement 59 cavernes terminées (36 pour le gaz naturel, 23 pour le pétrole brut, depuis juillet 2012) d’une capacité d’environ 35 millions de mètres cubes. 

Construction d’une nouvelle usine de traitement du gaz

Au total, quatre opérateurs ont loué à IVG des cavernes sur le site d’Etzel et construit des installations de surface. La société Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft GmbH & Co. KG (EKB) basée à Hambourg et fondée en 2007 sous la forme d’une joint venture entre BP, DONG Energy et Gazprom Germania fait partie de ces opérateurs. L’entreprise a mis trois ans pour construire les installations de traitement du gaz sur le site d’IVG à Etzel qui ont été mises en service en décembre 2012. 

Isolation acoustique efficace pour un environnement de travail sécurisé 

Le complexe ultra-moderne comprend des installations de stockage et d’extraction du gaz. Le gaz naturel est comprimé avant le stockage afin d’en réduire le volume. Les compresseurs, pompes, vannes de commande et de sûreté génèrent des niveaux sonores significatifs qui sont transmis par les tuyauteries. Dans les tuyaux dans lesquels circulent des gaz, vapeurs ou liquides à haute pression, le bruit est souvent renforcé lorsque des turbulences se produisent à proximité d’obstacles tels que des vannes ou des diaphragmes ou en cas de changement de direction du flux. 

Les niveaux sonores élevés générés par des installations non protégées ou mal isolées sont non seulement un désagrément pour les employés, mais ils représentent également un risque pour la santé. La perte d’audition due au bruit est l’une des maladies professionnelles les plus courantes et représente un coût élevé pour les économies nationales. Le risque d’accident sur le lieu de travail est également accentué par le bruit, par exemple lorsque les avertissements ou signaux sonores ne sont pas entendus. De plus, la concentration et les performances des personnes baissent dans des environnements bruyants. En conséquence, le nombre d’erreurs, mais également le risque de blessure augmentent. 

Outre la réduction de la formation du bruit et des effets de rerayonnement, des mesures d’isolation acoustique sont nécessaires pour réduire le plus possible le bruit. Par conséquent, l’isolation thermique, mais aussi les exigences liées à une isolation acoustique efficace ont joué un rôle crucial dans la sélection du matériau d’isolation pour les installations de l’usine de traitement de gaz à Etzel. 

Risque de corrosion sous isolation (CUI) 

Traditionnellement, la laine minérale avec un revêtement constitué d’aluminium, d’acier inoxydable ou de feuille de métal galvanisé est utilisée pour cette application. Les performances acoustiques des systèmes dépendent de l’épaisseur et de la densité de la laine minérale et du revêtement. Toutefois, dans un environnement humide, par exemple si les installations sont situées à l’extérieur comme à Etzel, un isolant en fibres minérales avec un revêtement en métal peut causer des problèmes. Si le revêtement n’est pas scellé, et il est impossible de s’assurer qu’il l’est complètement, l’eau peut pénétrer dans l’isolant. L’humidité réduit fortement les propriétés acoustiques et thermiques de l’isolant, et ce dernier peut être considérablement endommagé par la corrosion sous isolation et nécessiter des travaux de rénovation longs et coûteux. 

Comme l’expression corrosion sous isolation (CUI) l’indique, les processus se développent sous l’isolant et ne sont souvent pas détectés avant longtemps. Ce phénomène est particulièrement répandu dans le secteur du pétrole et du gaz, car les processus de corrosion sont accélérés dans l’air salin des installations offshore en haute mer. Lorsque l’eau contenant des chlorures ou des sulfates pénètre dans l’isolant, il est probable que cela entraîne une corrosion. 

Des systèmes d’isolation appropriés réduisent le risque de corrosion 

L’isolation seule ne peut pas protéger les installations contre la corrosion, mais des systèmes d’isolation appropriés peuvent renforcer efficacement la protection anticorrosion. Sur des tuyaux où la température du fluide est supérieure à la température ambiante, le risque d’accumulation d’eau dans les isolants à cellules ouvertes sur des applications extérieures est particulièrement élevé. Si, par nuit claire, la température du revêtement descend en dessous du point de rosée de l’air enfermé en raison du rayonnement thermique dans l’espace, l’humidité se condense à l’intérieur du revêtement, peut goutter dans l’isolant et l’imprégner complètement par endroits. En revanche, les isolants à cellules fermées possèdent une résistance élevée à l’absorption d’humidité venant de l’air environnant.

Sur des installations dans lesquelles la température du fluide est inférieure à la température ambiante, la température de surface descend en dessous du point de rosée, ce qui peut causer de la condensation. Les isolants à cellules fermées permettent de maintenir la température de surface au-dessus du point de rosée même après de nombreuses années d’utilisation et préviennent ainsi les processus de condensation. En raison de la différence de température entre le fluide froid et l’air ambiant chaud, une différence de pression de vapeur se produit et agit sur l’isolation de l’extérieur. La vapeur d’eau contenue dans l’air peut pénétrer dans l’isolant et s’y accumuler. La quantité d’humidité qui pénètre dans l’isolant à cause de la transmission de vapeur dépend de la résistance à la transmission de la vapeur d’eau (valeur μ) de l’isolant. Plus la valeur μ de l’isolant est faible, plus la teneur en humidité augmente nettement au fil du temps. Cela doit être pris en compte pour le choix de l’isolant. 

Le risque de corrosion peut être encore réduit en utilisant un revêtement approprié. Lorsque des revêtements métalliques traditionnels sont installés, il existe un risque de pénétration d’eau dans l’isolant via les joints ou les dommages que présente le revêtement. De plus, l’humidité peut se propager dans l’isolant sous la forme de vapeur d’eau en cas de différence de pression. Les revêtements métalliques fonctionnent uniquement comme une barrière contre les intempéries. Pour créer une barrière contre la vapeur, il est nécessaire d’installer un double revêtement. Les revêtements en caoutchouc ont fait leurs preuves pour les installations extérieures et sont devenus une alternative aux revêtements métalliques ces dernières années. Ces revêtements en élastomère à base de caoutchouc EPDM (polymère d’éthylène-propylène) assurent une excellente protection contre les impacts mécaniques et les intempéries. Les films flexibles, résistants, de 1 à 2 mm d’épaisseur sont généralement installés directement à partir du rouleau sur le site de construction. Ils peuvent être coupés rapidement à la forme et taille requises à l’aide d’un couteau bien aiguisé standard ou de ciseaux d’installateur, aucune machine n’est nécessaire. L’étanchéisation supplémentaire des joints à l’aide de produits d’étanchéité appropriés garantit le bon fonctionnement du système sur le long terme. 

Isolation thermo-acoustique avec ArmaSound Industrial Systems 

Pour assurer l’isolation thermo-acoustique des tuyauteries et autres composants, les usines de traitement de gaz à Etzel ont été équipées du système industriel ArmaSound conçu par Armacell. Lorsqu’Armacell a présenté ce système d’isolation innovant en 2009, nous étions le premier fabricant à fournir des isolants offrant à la fois l’isolation thermique et acoustique ainsi que la réduction du risque de corrosion sous isolation. ArmaSound Industrial System C a été installé à Etzel. Ce produit est un système d’isolation à plusieurs couches : l’isolant à haute température à cellules fermées HT/ArmaFlex protège de manière fiable les installations isolées contre la pénétration de l’humidité et les déperditions d’énergie. En plus de ses bonnes propriétés d’isolation, ArmaFlex réduit la transmission du bruit solidien. La mousse acoustique ArmaSound RD 240 est un excellent absorbant acoustique qui réduit considérablement le bruit. L’isolation acoustique est renforcée par une couche de 4 mm d’épaisseur d’ArmaSound Barrier E, un film de barrière sonore en vinyle. Le système de revêtement en caoutchouc Arma-Chek R permet de protéger efficacement les installations contre la pénétration d’humidité et les impacts mécaniques. Arma-Chek R résiste aux UV, à l’eau salée et aux agents chimiques. Le produit possède une résistance à la transmission de la vapeur d’eau de μ > 50 000 et est donc techniquement étanche à la vapeur. Les propriétés visco-élastiques du matériau freinent également les effets de résonance, ce qui réduit les effets de rerayonnement généralement associés aux systèmes de revêtement métallique. Le matériau flexible présente un avantage supplémentaire, à la différence des revêtements métalliques rigides, il reprend sa forme après un impact et le système d’isolation sous-jacent n’est pas endommagé. 

Installation simple et fiable après une formation complète 

Comparé aux constructions d’isolation traditionnelles, ArmaSound Industrial Systems satisfont aux exigences de réduction du bruit avec une épaisseur et un poids de l’isolant réduits. De plus, les systèmes sans fibre offrent des avantages à l’installation et sont plus faciles à entretenir. Tous les ArmaSound Industrial Systems répondent aux exigences de la norme ISO 15665 « Acoustique : Isolation acoustique des tuyaux, clapets et brides ». 

Le système d’isolation thermo-acoustique a été installé par Kaefer Industrie GmbH (Brême, Allemagne). Comme les employés utilisaient le nouveau système d’isolation pour la première fois, ils ont reçu une formation complète d’Armacell avant le début des travaux. Après le premier atelier au centre de formation de Kaefer à Brême, Vance Brownhill, Chef de projet et d’installation d’Armacell, a effectué une seconde session de formation sur le site de construction avant que les employés ne commencent à installer le produit. 

Au total, environ 2 500 m² d’ArmaSound Industrial Systems ont été utilisés, fournis par VTI-Hambourg, une branche du grossiste en isolation allemand WeGo Systembaustoffe. 

De mars à mi-août 2012, EKB a réalisé le premier remplissage des cavernes. À la fin de l’année, la phase de mise en service a été achevée avec succès. Les installations d’EKB peuvent stocker du gaz naturel dans six cavernes à sel pour un volume de gaz utile de 500 à 600 millions Nm³. Les capacités d’injection et d’extraction sont respectivement de 600 000 Nm³/h et 900 000 Nm³/h. 

Pour en savoir plus sur ce projet, consultez la vidéo sur www.armacell.com/ArmaSoundEKB