Modélisation de la disponibilité d'une chaîne de GNL sur la base d'une approche bayésienne d'estimation des indices de fiabilité

Lng Chain Availability Using Bayesian Estimation of Reliability Rates

Université de Boumerdès, Faculté des hydrocarbures, Département transport et équipement, Boumerdès - Algérie

Auteur de correspondance : a_smati@yahoo.com

Résumé

Les usines de gaz naturel liquéfié (GNL) se caractérisent par leur nombre relativement réduit dans le monde, la diversité des procédés technologiques utilisés ainsi que des coûts d'investissement et d'exploitation très élevés. L'autoconsommation de ce type d'unité est de l'ordre de 15 % et peut quasiment doubler dans le cas d'une fréquence importante des arrêts intempestifs ou volontaires dus aux pannes des équipements situés sur tout le parcours de la chaîne GNL. En conséquence, l'amélioration de la fiabilité de la chaîne dans sa globalité se traduirait objectivement par une réduction substantielle des coûts d'énergie. Pour le cas des systèmes réparables, on utilise le plus souvent la disponibilité comme indicateur de fiabilité. Dans cet article, la chaîne GNL est assimilée à un système complexe indissociable. Cependant, la modélisation des systèmes complexes, d'un point de vue fiabilité ou autre, est toujours délicate en raison principalement des dimensions astronomiques de l'espace de phase. Ainsi, une approche de type systémique est mise à profit pour ramener l'espace de phase à des dimensions gérables. Une représentation des sous-systèmes par diagrammes de fiabilité permet alors une estimation plus aisée des probabilités associées à chaque état. Enfin, une démarche bottom up autorise la reconstitution du modèle global de disponibilité de la chaîne GNL. En liaison avec la faiblesse manifeste caractérisant le retour d'expérience dans le domaine de la technologie du GNL, une approche d'estimation bayésienne des indices de fiabilité des différents équipements composant la chaîne est mise à profit. Un certain nombre de résultats de l'application de la méthodologie développée à la chaîne Hassi R'mel-Skikda sont fournis.

Abstract

LNG plants are characterized by their relatively low number in the world, diversity of processes involved, very high investment and operating costs. The fuel consumption of this type of facilities (about 15%) may double in given cases, when the frequency of untimely and volunteer shut downs is high. Then, the improvment of the reliability of the LNG chain in its overall will lead objectivly to substantial decrease of energy costs. For reparable systems, availability is more often used as reliability indicator. In reliability point of vue, the LNG chain must be assimilated to a unique complex system. However, modeling of complex systems, in reliability point of vue or other, is always difficult in relation with the large dimensions of the space of phases. In this paper, a systemic approach is used to reduce the space of phases. A representation of subsystems by reliability diagrams permit a more easy calculation of probabilities associated with every phase. A bottom up technique allows the reconstitution of the global model of reliability of the chain. In an environment characterized by its weakness in statistical data, a Bayesian estimation approach is used to define the failure and repare rates of different equipments composing the LNG chain. Some results concerning Algerian LNG chain Hassi R'mel-Skikda are furnished.