Défaillance d’une ligne de recyclage d’hydrogene Raffinerie de DONGES – Unité de désulfurisation HD2

Résume des faits Une fuite d’H2 riche en H2S sur la ligne de recycle de l’unité de désulfuration HD2 s’est produite le 25/06/12 à 5h56, La fuite est située sur l’extrados d’un coude de tuyauterie de 10 ’’ de diamètre entre les équipements M518 (aéroréfrigérant) et O502 (ballon d’aspiration du compresseur de recycle) du second étage de condensation, Arrêt d’urgence de l’unité. Il n’y a eu aucune conséquence corporelle, ni matérielle (autre que la ligne). Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Résume des faits Coude percé avant démontage Coude percé après démontage Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Unité HD2 - généralités HD 2: Débit : 325 Tonnes/heure en GOM/FOD ; 285 Tonnes/heure en VGO Mise en service en 1975 Remodelée en 1989 pour passage sur VGO Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Unité HD2 – schéma simplifié Particularité de l’HD2 de DGS depuis modification du schéma de procédé en 1989 : présence d’un second étage de condensation : le M518 Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Données de la tuyauterie et historique Historique Inspection : Remplacement d’une partie de la tuyauterie en 1999 entrée ballon aspiration compresseur O502 (érosion) 2000 MEP RAS 2003 MEP RAS (dont le coude) 2007 MEP RAS (dont le coude) Octobre 2012 (après incident) pertes d’épaisseur dans coudes Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Profil de dégradation On observe un amincissement progressif jusqu’à la zone de rupture Dépôts en amont et aval composés en majorité de Fe, S et présence N Surface interne à aspect irrégulier avec des sillons Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Déroulement du phénomène Phénomène d’érosion- corrosion par NH4HS aqueux lors du traitement de VGO du fait de la plus forte concentration en NH4HS et de la plus forte pression PPH2S Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Historique des changements opérationnels et procèdes en relation avec l’évènement 1989 : installation du 2ième de condensation pour traitement VGO. Ces nouvelles conditions procédés génèrent une condensation d’eau en aval du M518 Fin 2004 : arrêt définitif des lavages à l’eau en mode VGO en raison d’entrainements d’eau chargée en NH4HS vers le stripper d’H2S conduisant à des corrosions/percements en tête de stripper Fin 2006 : augmentation de la teneur en eau de la charge VGO (à cause de l’augmentation de la température de coulée du VGO de 75°C en 2006 à 85°C en 2010) Augmentation en 2007/2008 des marches VGO de typiquement 10% à 25-30% du temps puis ensuite retour 10% 2012 : augmentation des teneurs en soufre dans la charge VGO (reprise de brut haute teneur en soufre) ; Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Historique des changements opérationnels et procèdes en relation avec l’évènement Circuit non identifié comme critique : épaisseurs mesurées : 14,5 mm le 15/12/2004, puis 15 mm le 31/01/2007 (5 points de mesures dont le coude) Vitesse dans la conduite entre le M518 et le O502 de 10 à 15 m/s. à noter qu’après 1989 et l’ajout du M518 cette ligne contient une phase aqueuse avec présence de gouttelettes d’eau Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Description des marche vis-à-vis du risque de erosion/corrosion Description du fonctionnement entre M518 et O502 VGO sans lavage Présence d’eau liquide entre le M518 et O502, cette eau se concentre en NH4HS du fait de l’environnement riche en NH3 et H2S et génère une solution corrosive de 30% pds Les marche VGO représente typiquement 10% du temps (2 campagnes de 36 h dans le mois) FOD « normale » Présence d’eau en faible quantité (eau faiblement concentrée) GOM « normale » Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

ACTIONS DECIDEES et changements mis en place Au niveau GROUPE Emission d’une alerte interne Une autre unité présente un schéma similaire (Raffinerie de Port Arthur) Des contrôles réalisés immédiatement ont mis en évidence un coude avec perte d’épaisseur Le schéma de Donges n’est donc pas forcément unique Vérifiez chez vous c’est une question de sécurité Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

ACTIONS DECIDEES et changements mis en place Au niveau DONGES Contrôles de l’ensemble des lignes Exclusion des marches VGO sur HD2 Plan de mesures sur la qualités des eaux récupérées au O502 Mise en place d’un plan de mesures d’épaisseur de la lignes entre le M518 et O502 (préférentiellement dans les coudes) fréquence 6 mois Projet pour GA2015 : installation d’un lavage à l’eau du gaz de recycle issu du ballon séparateur O501 Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014

Enseignements majeurs D’une façon générale Cet incident souligne la nécessité de pratiquer un « management of change » en profondeur D’une façon plus spécifique Cet incident met en lumière qu’une quantité d’eau liquide (même faible) dans un flux gazeux peut engendrer un phénomène de corrosion important, Met aussi en évidence que les circuit de gaz de recycle en aval des ballons séparateurs froids des boucles réactionnelles peuvent être soumis à de la corrosion par NH4HS Défaillance d’une ligne de recycle d’hydrogène Raffinerie de Donges– Journée GEMER Nantes FRANCE – 21 et 22 /05/2014