TECHNIP–(MOYEN(ORIENT(–(QATAR(–(DOHAMUSHEIRIBSTREET4(P.O ...eprints2.insa-strasbourg.fr/1444/1/GE5S-2013-REBOUL-_Rapport.pdf · • Découverte!de!l’instrumentation!industrielle.!

TECHNIP – MOYEN ORIENT – QATAR – DOHA MUSHEIRIB STREET -‐ P.O. BOX 2119

Ingénieur instrumentation Mémoire de stage de fin d’étude

CHRISTOPHE REBOUL Du 10/2/2013 au 11/7/2013

Professeur tuteur : M. Jean-‐Michel Hubé

Tuteur de stage : M. Reza Bagheri

INSA Strasbourg – Département Génie électrique – option système

Mémoire de Fin d’Etude

Christophe Reboul

1 INSA Strasbourg – Département Génie Electrique -‐ Année 2013

Technip Middle East Doha Qatar

1 Fiche objectif :

En tant qu’ingénieur instrumentation sur des projets industriels, mes objectifs au sein du

groupe Technip pour ce projet de fin d’étude étaient les suivants :

• Réalisation des documents livrables au client.

• Participer à la conception des installations.

• Découverte de l’ingénierie Technip.

• Découverte de l’instrumentation industrielle.

• Participation aux réunions fournisseurs.

• Intégration au sein de l’équipe projet.

Ce projet de fin d’étude m’a permis de découvrir différents aspects du métier d’ingénieur

instrumentation :

• Le principe de l’instrumentation.

• Les différents systèmes instrumentés d’une installation industrielle.

• Les méthodologies de projet et de conception de Technip.

• Le suivi fournisseur.

J’ai également obtenu une vision d’ensemble des autres disciplines qui composent la réalisation

d’un projet industriel (Process, safety, piping, construction, projet).


Christophe Reboul



2 PROJET DE FIN D’ETUDES -‐ RESUME

Auteur : CHRISTOPHE REBOUL Promotion : 2013

Titre : Ingénieur instrumentation Soutenance : 12 septembre

Structure d’accueil : Technip Moyen Orient Doha Qatar Musheirib street P.O. BOX 2119

Nb de volume(s) : 3 Nb de pages : 59 Nb de références bibliographiques : 4

Résumé : Au cours de ma dernière année d’étude à l’INSA de Strasbourg j’ai réalisé mon stage de fin d’étude en tant qu’ingénieur instrumentation chez Technip au Qatar. L’intitulé de mon sujet de stage était le suivant : « Participation et suivi d’un projet en instrumentation sur un système de réduction de la consommation d’eau d’une usine de liquéfaction de gaz naturelle (LNG). Implication et découverte de l’ingénierie Technip ». J’étais chargé de la réalisation de documents techniques ainsi que de la participation aux réunions du projet. Le projet devait réaliser la conception des installations qui seront mis en place sur l’usine de liquéfaction de « Ras-‐laffan ». Mon travail en tant qu’ingénieur instrumentation a été de participer à la rédaction des documents à fournir au client.

Mots clés : Oil&Gas, Gaz, Technip, Eau, Qatar, Instrumentation, Ingénierie.

Traduction During my INSA last year internship I carried out my internship in instrumentation department in Oil and Gas industry of the company named Technip located in Doha Qatar, Middle East. My subject title was “As an instrumentation engineer, involving and following waste water recycling and reduction project in a liquid natural gas industry.” I had to handle the different tasks usually attributed to an instrumentation engineer such as making technical document for the client, taking part in project meetings, procurement meeting etc. The project should handle the engineering installation in Ras-‐Laffan LNG industry. I was responsible of making client's deliverables.


Christophe Reboul



3 Sommaire :

1 Fiche objectif : ..................................................................................................................................... 1

2 PROJET DE FIN D’ETUDES -‐ RESUME .................................................................................................... 2

3 Sommaire : ........................................................................................................................................... 3

4 Remerciements : .................................................................................................................................. 5

5 Introduction : ....................................................................................................................................... 6

6 Brève présentation du Qatar : ............................................................................................................. 7

6.1 Un peu d’histoire ......................................................................................................................... 7

6.2 Culture ......................................................................................................................................... 8

6.3 La vie au Qatar ............................................................................................................................. 8

7 Présentation de Technip : .................................................................................................................... 9

7.1 Chiffres-‐clés 2012 ........................................................................................................................ 9

7.2 Les marchés de Technip ............................................................................................................. 11

7.3 Répartition du chiffre d’affaire de Technip ................................................................................ 12

7.4 Les expertises particulières de Technip ..................................................................................... 13

7.5 Historique de Technip : .............................................................................................................. 14

7.6 Organisation de Technip ............................................................................................................ 15

7.7 Organisation de Technip Middle East. ....................................................................................... 17

7.8 Organisation de Technip Qatar -‐ Doha ...................................................................................... 18

7.9 Organisation du département Instrumentation de Technip Doha ............................................ 20

8 Le sujet de stage ................................................................................................................................ 23

8.1 Intitulé ....................................................................................................................................... 23

8.2 Le contexte ................................................................................................................................ 23

8.3 Le projet : ................................................................................................................................... 25

8.3.1 Présentation de Ras-‐Laffan ................................................................................................ 26

8.3.2 Présentation de la solution mis en place ........................................................................... 29

8.4 Les différents systèmes d’une usine pétrochimique : ............................................................... 30


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8.4.1 Le système de contrôle de la distribution .......................................................................... 31

8.4.2 Les systèmes de protections .............................................................................................. 31

8.4.3 Les systèmes fréquemment rencontrés en instrumentation : .......................................... 32

8.4.4 Assemblage des différents systèmes ................................................................................. 34

8.4.5 Les composants du DCS: .................................................................................................... 34

8.5 La réalisation du projet au travers des phases de conception: ................................................. 35

8.5.1 Cahier des charges – « Scope of work » ............................................................................. 36

8.5.2 Phase conceptuelle – « Conceptual Design » .................................................................... 36

8.5.3 Etude de faisabilité ............................................................................................................ 40

8.5.4 Avant-‐projet détaillé – « Basic Engineering -‐ FEED » ......................................................... 40

8.5.5 Dernière étape : Etude détaillé – « Detailled Engineering » .............................................. 50

9 Conclusion : ....................................................................................................................................... 52

10 Table des figures : .......................................................................................................................... 53

11 Lexiques ......................................................................................................................................... 54

12 Bibliographies ................................................................................................................................ 57

14 Annexes : ....................................................................................................................................... 58


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4 Remerciements :

Avant toutes choses, j’aimerai remercier les personnes qui m’ont permis de réaliser ce

stage, et ainsi que celles qui m’ont accompagné dans celui-‐ci.

Je tiens à remercier dans un premier temps Monsieur REZA BAGHERI, mon tuteur de stage qui

m’a accompagné dans mon travail et qui m’a suivi sur les différents projets qui m’ont été

confiés. Je le remercie pour son accueil et la confiance qu’il m’a accordée dès mon arrivée dans

l’entreprise.

Je tiens à remercier également Monsieur YVES KERVREN, sans qui je n’aurai pas eu

l’opportunité de travailler à Technip Doha.

De plus je remercie toute l’équipe d’instrumentation de Technip Doha pour m’avoir intégré aux

différents projets et m’avoir permis de partager leurs expériences.

Je remercie également Monsieur Hubé et Monsieur Boyer pour l’aide et les conseils qu’ils

m’ont apportés au sujet de mon mémoire et sur ma présentation en tant que professeurs

responsable de mon stage.

Je tiens à remercier tout particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance aux

personnes suivantes, pour l’expérience enrichissante et pleine d’intérêt qu’elles m’ont fait vivre

durant ces six mois au sein de l’entreprise Technip:

Monsieur BIMAL THAKKAR ingénieur Lead en instrumentation

Monsieur SHANMUGAM PRAKASH ingénieur instrumentation

Monsieur JITHESH KAIPRATH THEKKEVEETTIL designer instrumentation

Monsieur KARUNAMANI CHANDRAN senior designer instrumentation

Monsieur THOMAS KLOTZ ingénieur projet

Monsieur MARTIN PFEIFFER ingénieur procédé

Mademoiselle SANDRINE BOUCHER ingénieur procédé

Monsieur DAMIEN DEVIENNE stagiaire ingénieur procédé


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5 Introduction :

Il est 10h du matin le dimanche 10 février 2013 à l’aéroport Charles-‐de-‐Gaulle à Paris,

l’embarquement commence. Je monte à bord du Boeing 777 de Qatar Airways en direction de

Doha, la capitale du Qatar. Ça y est, c’est le début de l’aventure Qatari qui va durer 6 mois.

Première expatriation, première fois ou je vais vivre aussi longtemps à l’étranger, découvrir un

nouveau pays, une nouvelle culture, une nouvelle entreprise, cela fait beaucoup de nouvelles

choses en peu de temps, je ressents un étrange sentiment où se mêlent excitation et forte

appréhension. Six heures de vol plus tard, 18h, arrivée à Doha, des hommes en « Dishdash »

vous indiquent votre tour de passage au bureau de l’émigration, le dépaysement est au rendez-‐

vous. A la sortie de l’aéroport, une personne de Technip m’attendait. Technip, entreprise

renommée du secteur Oil&Gaz dans laquelle je vais effectuer mon stage de fin d’étude en tant

qu’ingénieur instrumentation. L’immersion commence, le stage commence, bonjour Doha,

bonjour Qatar !

Plusieurs raisons m’ont amenés à réaliser mon stage de fin d’étude à Technip Doha en

instrumentation. La première, inutile de se le cacher, c’est l’opportunité de partir à l’étranger

afin de travailler mon anglais et de découvrir un autre pays. La seconde, est le souhait de

découvrir l’instrumentation, discipline fondamentale de la conception industrielle qui m’était

particulièrement méconnue. Et enfin, il s’agissait également de découvrir le milieu Oil&Gaz par

l’intermédiaire de Technip. Avant tout, qu’est-‐ce que l’instrumentation ? En sciences et en

ingénierie, l’instrumentation est une technique de mise en œuvre d'appareils de mesures,

d'actionneurs, de capteurs, de contrôleurs en vue de créer un système d'acquisition de données

ou de commande. L’instrumentation est indispensable à toutes installations industrielles. A

travers ce rapport de stage de fin d’étude, vous allez découvrir l’entreprise qui m’a accueillie,

ainsi que le projet sur lequel j’ai eu l’opportunité de travailler en tant qu’ingénieur

instrumentation.


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6 Brève présentation du Qatar :

Après 6 mois passés au Qatar, je ne pouvais pas rédiger mon mémoire sans présenter

brièvement ce pays.

Le Qatar est un émirat du Moyen-‐Orient d'une superficie de 11 586 km², soit un peu moins que

la région Île-‐de-‐France. Le Qatar est situé sur une petite péninsule s'avançant dans le golfe

Persique et est reliée à la péninsule Arabique au sud, où le pays a une frontière terrestre avec

l'Arabie Saoudite. Sa capitale est Doha, ou Ad Dawha. La langue officielle est l'arabe, et la

monnaie le riyal qatari. Le Qatar a une économie basée sur les énergies fossiles, c’est en effet

un producteur de pétrole de taille moyenne membre de l'Organisation des pays exportateurs

de pétrole (OPEP). Il est aussi le troisième producteur de gaz naturel du monde après l'Iran et la

Russie, et est devenu le premier exportateur de gaz naturel liquéfié. Son territoire est couvert à

plus de 90% par le désert, la capitale est le lieu de résidence de la majeure partie de la

population, quelques autres villes sont présentes et abritent principalement de grosses

infrastructures industrielles, c’est le cas par exemple de Ras-‐Laffan, Messaïd ou encore de

Dukhan.

6.1 Un peu d’histoire

Le Qatar est l'un des nombreux et récents émirats de la péninsule d'Arabie. Après avoir été

dominé par les Perses pendant des milliers d'années puis plus récemment par Bahreïn, les

Ottomans ou encore les Britanniques, le Qatar devient un État indépendant le 3 septembre

1971. À la différence de la plupart des émirats voisins, le Qatar a refusé de devenir un membre

des Émirats Arabes Unis ainsi que de l'Arabie Saoudite. Le Qatar est un pays qui cherche à se

faire connaitre du reste du monde, ainsi qu’à diversifier ses sources de revenus afin de

pérenniser son existence. Entouré des très grand pays voisins que sont l’Arabie Saoudite et


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l’Iran, le Qatar se doit exister sur la scène internationale. La famille et l’émir Hamad ben Khalifa

Al Thani dirige le pays et le modernise à grande vitesse.

6.2 Culture

Les Qataris sont à l’origine un peuple de nomades vivant dans le désert et du fait de leur

histoire, on retrouve une forte influence Persane dans leurs styles de vie. Etant maintenant

complètement sédentarisés, il est fréquent de les rencontrer au « Souk Wakif » fumant une

« chicha » ou alors dans le désert où une grande partie d’entre eux entretiennent un

campement durant l’hiver. Les Qataris aiment en général la fauconnerie, les courses de

dromadaires ainsi que le luxe et les grosses voitures.

6.3 La vie au Qatar

Pour un européen la vie au Qatar n’est que peu différente de la vie en Europe, il s’agit d’un

pays extrêmement occidentalisé. On retrouve les grandes marques de distribution française

que sont Carrefour, Gosport ou encore Celio. Les transports sont beaucoup plus accessibles

qu’en Europe avec un prix de carburant de l’ordre de 20 centimes d’euro le litre. De grands

centres commerciaux existent un peu partout à travers la ville, où on trouve toutes les grandes

marques de luxe Française. La France et les Français sont relativement bien perçus au Qatar.

Le pays est peuplé à 80% d’expatriés, principalement indiens et philippins. Pour une population

résidente d’un million et demi habitants environ, le Qatar ne compte que 250 000 Qataris, ce

qui est source de tension au sein de leur administration. Ces travailleurs émigrés sont employés

dans tous les secteurs d’activités mais sont particulièrement présents dans le secteur du BTP et

de la construction. Il y a beaucoup d’entreprises Françaises au Qatar, Vinci, Bouygues, Total,

Technip n’en sont que quelques exemples. Le pays est extrêmement sécuritaire du fait du

gouvernement totalitaire. L’émigration reste extrêmement contrôlée, il n’est pas possible de

travailler au Qatar sans l’accord d’un sponsor Qatari, il en est de même pour sortir du pays.


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La vie au Qatar est à bien des égards agréable du moment que l’on s’adapte au style de vie d’ici.

Etant un pays musulman l’alcool et la viande de porc sont très strictement réglementés, de plus

la semaine se déroule de dimanche à jeudi, le vendredi et le samedi étant les jours du weekend.

Une période d’adaptation est utile durant les périodes de forte chaleur (Mai à Octobre).

Voilà ce qui peut être dit au sujet du Qatar, je vais maintenant poursuivre par la présentation

de l’entreprise dans laquelle j’ai réalisé mon PFE, Technip.

7 Présentation de Technip :

Technip est un leader mondial du management de projets, de l’ingénierie pétrolière et

de la construction pour l’industrie de l’énergie. Avec 36 500 collaborateurs à travers le monde

et implanté dans 48 pays sur tous les continents, Technip dispose d’infrastructures industrielles

de pointe et d’une flotte de navires spécialisés dans l’installation de conduites et de la

construction sous-‐marine.

7.1 Chiffres-‐clés 2012

• Technip est actif dans trois segments d’activités : Subsea, Offshore et Onshore

• 36 500 collaborateurs dans 48 pays


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Figure 1 : Employés Technip à travers le monde

• Des actifs industriels sur les 5 continents

Figure 2 : Implantation de Technip dans le monde


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• Une flotte de 28 navires en opération et 5 nouveaux en construction

• Résultat opérationnel 2012 : 821,7 millions d’euros

• Chiffre d’affaires 2012 : 8,2 milliards d’euros

7.2 Les marchés de Technip

Technip exerce ses activités dans bon nombre de secteurs de l’industrie de l’énergie sur

le marché mondial mais il s’illustre en particulier dans le secteur du pétrole et du gaz où il est

actif dans trois segments principaux :

• infrastructures sous-‐marines (Subsea),

• plates-‐formes en mer (Offshore), extraction pétrole/gaz, éolienne offshore.

• installations terrestres (Onshore), raffinerie, usine de liquéfaction etc.

• Activité industrielle, fabrication des flexibles (Coflexi)

Le marché du pétrole et du gaz représente 97% du chiffre d’affaires et continue de se

développer à un rythme soutenu. Cependant Technip possède également une expertise

particulière en tant que fournisseur de pipeline et de flexibles adapté aux différents besoins

techniques avec notamment plusieurs usines de production.

Figure 3 : Illustration des activités de Technip


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7.3 Répartition du chiffre d’affaire de Technip

En plus d’être une entreprise de pointe dans le secteur Oil&Gas et de l’énergie en

général, Technip est une entreprise pérenne avec un chiffre d’affaire en hausse à hauteur de

8.2 milliards d’euros. Technip est présent sur la scène internationale mais le groupe puise la

majorité de son activité en Europe et aux Amériques. Ces deux zones géographiques

représentent à elles seules 61% du chiffre d’affaire de Technip.

Figure 4 : Répartition du chiffre d'affaires par régions en 2012

Technip est une entreprise dont les infrastructures sont présentes sur les 5 contients.


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Figure 5 : Répartition du chiffre d’affaires par secteurs d’activité en 2012

Les activités de Technip sont relativement bien équilibrées, cependant l’activité « Subsea » est

quand même prépondérante vis-‐à-‐vis des deux autres, il s’agit de la division la plus rentable des

trois.

7.4 Les expertises particulières de Technip

Technip possède des compétences multiples dans l’industrie énergétique

principalement de l’ingénierie et de la conception de système énergétique. Des infrastructures

subsea, aux installations onshore et offshore, Technip avec l’ensemble de ses entreprises

fournit des solutions à tous les niveaux, de la production des pipelines à l’automatique en

passant par les procédés pétrochimiques jusqu’au génie civil des installations.


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7.5 Historique de Technip :

• 1958 : Création de Technip, société d’ingénierie, à Paris. L’entreprise compte 100

salariés.

• Années 1970 : Technip implante un bureau à Rome et se développe donc à

l’international. Création de Technip Geoproduction, filiale spécialisée dans

l’équipement des champs d’hydrocarbures. À cette époque, l’IFP (Institut français du

pétrole) crée Coflexip – entreprise spécialisée dans la conception, la fabrication et la

fourniture de conduites sous-‐marines flexibles. Coflexip inaugure une usine de

production de conduites flexibles au Trait, en France, ainsi que de bureaux

à Houston, Aberdeen et Rio de Janeiro.

• Années 1980 : Technip accroît sa présence dans le monde et ouvre des centres

opérationnels à Kuala Lumpur et Abu Dhabi. Coflexip ouvre une deuxième usine de

production de conduite au Brésil et se diversifie dans le développement et la fabrication

d’ombilicaux, avec la création de l’usine Duco de Newcastle, au Royaume-‐Uni.

• Années 1990 : L’action Technip est cotée à la bourse de Paris et l’action Coflexip à Wall

Street. Technip devient l’un des plus grand groupe d’ingénierie mondiaux grâce à

l’acquisition d’entreprises bénéficiant d’une solide expertise : Speichim, Krebs et KTI.

Implantée aux États-‐Unis, KTI permet à Technip de pénétrer le marché nord-‐américain.

Coflexip s’implante de son côté en Australie et acquiert l’entreprise norvégienne Stena

Offshore.

• Années 2000 : Technip fusionne avec Coflexip, qui vient d’acquérir l’activité Mer

profonde d’Aker Maritime. Le groupe fait désormais partie des cinq plus grandes

sociétés mondiales d’ingénierie, de technologies et de services pour le secteur de

l’énergie. D’importants contrats sont signés, notamment au Moyen-‐Orient pour les

secteurs du gaz naturel liquéfié, de l’éthylène et du raffinage.


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• En septembre 2009, l’action Technip intègre le CAC40, indice repère de la bourse de

Paris.

• En 2010, trois actifs majeurs entrent en activité : La flotte Technip passe à 17 navires

avec l’ajout de l’Apache II, l’un des navires de pose de conduites les plus sophistiqués du

secteur, et du Skandi Vitoria, navire sous pavillon brésilien dédié au marché pré-‐salifère.

Asiaflex Products, troisième site de production de conduites flexibles du Groupe, située

à Tanjung Langsat, en Malaisie, est inauguré.

• Année 2011 : Technip réalise l’acquisition de Global Industries et élargit

considérablement son marché potentiel dans le domaine du « subsea ». Les moyens de

Global Industries, son savoir-‐faire dans le levage lourd offshore et ses actifs, associés à la

gamme unique de produits et de services intégrés verticalement de Technip,

permettent de proposer une offre à forte valeur ajoutée pour l’exécution des projets

complexes des eaux profondes à la côte.

• Année 2012 : Technip acquiert Stone & Webster Process Technologies et ses métiers

associés d’ingénierie pétrole et gaz auprès du groupe Shaw. Le portefeuille de

technologies de Stone & Webster dans l’éthylène, le raffinage et la pétrochimie est

complémentaire à l’activité de Technip et lui permettra de devenir un leader

technologique de premier plan dans l’aval Onshore.

7.6 Organisation de Technip

Technip est avant tout un groupe français qui développe son activité de façon verticale

et horizontale. Thierry PILENKO en est le « Président-‐Directeur Général ». Il est diplômé de

l’Ecole Nationale Supérieure de Géologie de Nancy (1981) ainsi que de l’Institut Français du

Pétrole IFP (1982).


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Technip est organisé en régions et en divisions. Il existe une division pour chaque segment

d’activité. Une division « SUBSEA », une autre « ONSHORE » et une dernière « OFFSHORE »

existent.

Figure 6 : Organisation du management Technip

Le Comité Exécutif prépare les décisions du Conseil d'Administration, concernant notamment

l'arrêté des comptes, la fixation des objectifs et des budgets, les orientations stratégiques, les

acquisitions et les cessions d'actifs et de sociétés. Il examine le suivi des contrats importants et

les principales décisions d'investissements. Il étudie également les plans et recommandations

proposés dans les domaines de l'audit interne, de l'informatique et des télécommunications,

des ressources humaines et de la gestion patrimoniale.


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Les « Chief Operating Officer » (COOs) sont responsables de l’ensemble de l’organisation

opérationnelle de leurs divisions respectives, y compris le business et les ressources de

réalisation.

Sont rattachés aux COOs :

• 7 Régions responsables de leurs projets et leurs relations clients respectives.

• Une Business Unit intégrée en charge des actifs et des technologies propres au Subsea.

• 9 lignes de produits apportant leur expertise aux Régions.

Les services « corporate » du Groupe – finance et contrôle, ressources humaines, « general

counsel », communication, QHSE, sûreté et « risk management » – apportent leur soutien aux

Régions et aux unités opérationnelles et reportent au Président-‐Directeur Général.

Je suis pour ma part intégré à Technip Qatar à Doha qui est une filiale de la région Technip

Moyen Orient (Middle East).

7.7 Organisation de Technip Middle East.

Chaque région est autonome dans sa gestion, même si elles restent fortement connectées à

Technip France. La région est sous la direction d’un vice-‐président et les centres auxiliaires sont

sous la direction des « country manager ».

Le siège de la zone se trouve à « Abu Dhabi », capitale des émirats arabes unis (UAE).


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Figure 7 : Organisation de Technip Moyen Orient

Technip Middle East est la branche implantée au moyen orient. Elle comprend Technip Abu

Dhabi, Irak, Oman, Qatar. Le siège social de Technip Middle East est Abu Dhabi. Technip Qatar

est situé à Doha, c’est là où je réalise mon stage.

7.8 Organisation de Technip Qatar -‐ Doha

Technip Doha est une entité particulière de Technip Middle East ouverte lors des études et de

la construction de la raffinerie de Ras-‐laffan. Technip Qatar dépend hiérarchiquement de

Technip Abu Dhabi. Technip Doha est sous la direction d’un Country manager, Yves Kervren.


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Figure 8 : Technip Office, Musheirib Street, Doha, Qatar

Technip Doha comprend environ 300 personnes, notamment des ingénieurs projets et études.

La plupart des disciplines de Technip sont représentées.

On y trouve les disciplines suivantes à Doha:

• Le piping – tuyauterie

• Le process – procédé

• La construction -‐ génie civil et travaux

• Le project – la gestion de projet

• Le procurement – le service achat

• L’instrumentation

• L’électricité

• Planning

A ces disciplines se rajoute un département Ressources Humaines ainsi qu’un département

HQSE, « Health Quality Safety Environnement », « santé, qualité, sécurité, environnement ».


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7.9 Organisation du département Instrumentation de Technip Doha

Chaque département est organisé de la même façon. Un « HOD – Head Of Discipline »

manage l’ensemble du département, il a la responsabilité du fonctionnement de la discipline, il

est également l’expert technique de référence et fait le lien entre le management et sa

discipline. Dans l’ordre hiérarchique, on trouve ensuite les « Ingénieur lead », ce sont des

ingénieurs très expérimentés qui sont chargés de gérer le bon déroulement d’un certain

nombre de projets. On trouve ensuite les ingénieurs seniors, les ingénieurs et enfin les

designers et les stagiaires. On peux voir sur les organigrammes ci-‐dessous l’organisation général

des opérations ainsi que l’organisation spécifique de ma discipline.


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Figure 9 : Organigramme opérationnel et hiérarchique de Technip

Le HOD de l’instrumentation ici est monsieur Reza Bagheri qui est également mon maitre de

stage.


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Figure 10 : Organigramme de la discipline "instrumentation"

J’ai eu pour ma part l’occasion de travailler avec différents ingénieurs Lead ainsi que différent

ingénieur séniors, principalement Bimal Thakkar et Shoji Isaac. Chaque ingénieur Lead à en

charge la gestion d’un projet. Bimal Thakkar s’occupait du projet « waste water ».


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8 Le sujet de stage

Pendant mon stage j’ai travaillé sur plusieurs projets (« trasar project », « flare

remplacement project ») etc. L’un des projets faisant office de sujet de stage le « Waste water

reduction and recycling project », soit un projet de réduction et de recyclage des eaux usées.

J’ai suivi ce projet en qualité d’ingénieur instrumentation.

8.1 Intitulé

« Participation et suivi d’un projet en instrumentation sur un système de réduction de la

consommation d’eau d’une usine de liquéfaction de gaz naturelle (LNG). Implication et

découverte de l’ingénierie Technip. »

8.2 Le contexte

Après la tenue de la conférence de Doha sur l’environnement, le Qatar a vu ses

législations environnementales se durcirent, et de fait, les installations industrielles Qatari ont

du se moderniser pour répondre à ces normes. Le « Waste Water Recycling and Reduction

project », s’inscrit dans ce contexte et est un projet pour QatarGas une « joint-‐venture » entre

« Qatar Petroleum » et « Exxon mobil ». QatarGas est l’une des entreprises qui s’occupe de la

liquéfaction du gaz provenant du gisement de « North field » dans le nord du pays.

Une équipe projet a été montée pour s’occuper de ce projet, l’organigramme est le suivant :


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Figure 11 : Equipe en charge du projet WWRR

On retrouve dans cet organigramme l’ensemble des personnes mobilisées sur le projet, je suis

investi sur le projet en tant qu’ingénieur instrumentation sous la direction de Bimal Thakkar et

d’Abdolreza Bagheri.


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8.3 Le projet :

Ce projet s’inscrit dans la politique de développement durable de QatarGas et cherche à

réduire de plus de moitié la quantité d’eau usée émise par le procédé de liquéfaction de gaz

naturel de la raffinerie de « Ras Laffan ». Actuellement les eaux usées sont soit rejetées dans la

mer soit enfouies dans des puits de refoulement. L’objectif étant de récupérer ces eaux usées,

de les traiter et de les réutiliser. Cela afin de permettre une gestion durable des eaux usées de

l’installation. L’idéal sera d’obtenir un fonctionnement en circuit presque fermé à terme.

En tant qu’ingénieur chez Technip Doha j’ai suivi ce projet tout au long de sa phase de « FEED »

et j’ai participé à la réalisation de sa partie instrumentation. D’un point de vu instrumentation,

il a fallu interfacer des capteurs et des actionneurs aux différents systèmes qui régissent le

fonctionnement et l’intégrité de l’usine, il s’agit principalement d’intégration d’éléments

nouveaux dans des systèmes existants. Notamment le DCS (Distributed Control System)

système de contrôle de distribution, le ESD (Emergency Shut Down system) système d’arrêt

d’urgence, et le F&G, (Fire & Gas system) système de sécurité incendie. Afin de prendre la

mesure du projet, il faut réaliser que la raffinerie de « Ras Laffan » est la plus grosse usine de

liquéfaction du gaz naturel au monde. Elle a été réalisée pour fournir 31.2 millions de tonnes

par an de gaz naturel liquéfié (GNL). Du fait de sa capacité de production de gaz, elle produit

également 300 m3/heure d’eaux usées. L’injection dans le sol n’étant pas considéré comme

durable, des solutions alternatives de gestion des eaux usées ont été recherchées afin de ne pas

perturber la production de l’usine tout en se soumettant aux nouvelles législations

environnementales Qatari.


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8.3.1 Présentation du site de Ras-‐Laffan

L’ensemble des projets sur lesquels j’ai travaillé étaient tous relatifs au gigantesque site

pétrochimique de « Ras-‐laffan » de la ville industrielle du nord du Qatar du même nom. Il s’agit

principalement d’une usine de liquéfaction de gaz naturel possédant 5 « trains » de liquéfaction

de gaz naturel dont deux de plus sont en constructions, de par leurs dimensions ils sont

considérés comme des « Mega-‐train ».

Figure 12 : Extrait du plan des installation de Ras-‐Laffan (illustration)


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Figure 13 : Photo de Ras-‐Laffan

Cette installation est réalisée pour une production finale de 42 millions de tonnes de gaz par an,

ce qui en fait le plus gros site de liquéfaction de gaz naturel au monde. Le gaz arrive aux unités

de traitement par voie maritime et par pipeline depuis le champ gazier de « North Field ».


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Figure 14 : Plan du champ gazier de North-‐field

On peut voir sur les deux 1ères illustrations une infime parties des installations de Ras-‐Laffan. Il

s’agit du plan sur lequel les installations du « WWRR » vont être construites. Sur la troisième

illustration on voit la représentation du gisement gazier de North-‐Field au nord de Ras-‐Laffan.

La raffinerie est exploitée par Qatar Petroleum et ses partenariats. Plusieurs entreprises sont

associés à Qatar Petroleum notamment Exxon, Total, Shell.

En plus des activités de liquéfaction de gaz, Ras-‐Laffan est également un site de production

d’électricité, un site de dessalage de l’eau de mer, site de production chimique avec 10% de la

production mondiale d’hélium. TOTAL a également inauguré le plus gros « craqueur d’éthane »

du monde à Ras-‐Laffan, cela permet de produire de l’éthylène en grande quantité, il y a

également des unités de production de polyéthylène, matière première de l’industrie du

plastique souple.


Christophe Reboul



Ras-‐Laffan est l’un des sites pétrochimiques les plus important au monde de part sa taille, ses

capacités de production ou encore la diversité de ses produits.

8.3.2 Présentation de la solution mis en place

Il y a plusieurs types d’eau à traiter, des eaux « LP Sour -‐ Eau Acide à basse pression»,

des eaux avec des polluants huileux « Oily water » qui proviennent des unités de traitement

ainsi que des eaux à Haute pression, il y a également des eaux en provenance des plateformes

offshore qui servent de liquide de refroidissement des installations onshore.

On voit sur le schéma ci-‐dessous le principe de traitement mis en place afin d’assainir les eaux.

Différentes technologies sont utilisées afin de purifier l’eau, il y a des systèmes de dessalage

« reverse osmosis », de filtrage mécanique à différent degré de finesse et de filtrage biologique

par charbon actif.

Figure 15 : Procédé de traitement des eaux mis en place pour le projet WWRR


Christophe Reboul



On peut voir sur le schéma ci-‐dessus en trait plein les installations déjà présentes sur le site et

en pointillé le procédé qui va être mis en place afin de répondre au cahier des charges. On voit

différents filtres (Multi Media Filter, Ultra Filtration, Activated Carbon Filter…), le dispositif de

déssalage (Reverse Osmosis) ainsi que différent réservoirs. (Irrigation Water Tank, Desalinated

Water Tank…)

D’un point de vue instrumentation, de nombreux instruments sont installés afin de réguler

l’installation, capteur de pression, débitmètre, capteur de température, analyseur de

composition etc.

L’eau purifiée sera réutilisée dans le procédé, l’eau restante non assainie sera injectée dans le

sol à forte profondeur et les déchets récupérés par les différents filtrages seront compressés et

enterrés.

Avant de rentrer plus en détail dans la réalisation du projet d’un point de vue instrumentation il

est nécessaire de présenter rapidement les différents systèmes d’une installation

pétrochimique onshore.

8.4 Les différents systèmes d’une usine pétrochimique :

Une raffinerie est composé de différents systèmes électroniques et informatiques qui

permettent de gérer la production, garantir la continuité d’exploitation et surtout de garantir la

sécurité des personnes durant l’exploitation. Pour cela on trouve 2 systèmes principaux qui

sont le « DCS » (Distributed Control System) et « l’IPS » (Instrumented Protective System), le

système « Fire & Gas » appartient à « l’IPS ».

Une partie du travail d’un ingénieur instrumentation est de raccorder les différents instruments

à ces dispositifs, et de s’assurer de leur bonne intégration au système.


Christophe Reboul



8.4.1 Le système de contrôle de la distribution

Le DCS – Distributed Control System – Il s’agit du système de contrôle de distribution, qui gère

les différentes pompes, vannes, actionneurs du procédé de la raffinerie. C’est un système

propriétaire développé par des entreprises comme Schneider, Siemens, Emerson etc.

Le DCS est un système vital et complexe pour l’exploitation de l’installation, car il gère

l’ensemble de la distribution de l’usine en gaz/pétrole, sur le projet WWRR, le DCS en place est

de la marque Emerson, (DCS – Emerson DeltaV).

Le DCS gère par exemple certaines valves ainsi que certaines pompes afin d’assurer la

continuité d’approvisionnement du procédé. Le DCS gère en partie la production de

l’installation. En ce qui concerne le projet WWRR l’installation des instruments ainsi que le

raccord au système était à la charge de Technip, cependant toute la partie software du système

a été sous-‐traité à Emerson qui s’occupe de la partie DCS et qui à son tour sous-‐traite la partie

IPS et Fire&Gas.

8.4.2 Les systèmes de protections

Le système IPS -‐ Instrumented Protective System est le système qui permet de garantir la

sécurité de l’installation. C’est un système qui agit en cas d’anomalie procédé ou incendiaire

avec des conséquences graves. Il s’agit d’un nom générique qui englobe d’autres systèmes,

dont le ESD -‐ Emergency Shut Down, le PSS – Process Safety System ou encore le F&G -‐

Fire&Gas.

Sur le site de Ras Laffan, le système en fonctionnement est un système « Triconex invensys».

Technip a à sa charge la construction et l’installation ainsi que le raccordement au système

existant, la partie intégration software est sous-‐traité à Emerson.

Des « Scope of Work » (cahier des charges) sont réalisés par Technip pour encadrer ces sous-‐

traitances.


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8.4.2.1 Système de détection incendie

Le système F&G ou Fire&Gas est le système qui permet de protéger l’usine contre les risques

d’incendie, de fuite de gaz, de fuite de produit chimique etc. Système de préservation de

l’intégrité du procédé de l’usine, des installations et de la sécurité de ses employés. Il s’agit là

encore de système développé par des entreprises spécifiques, siemens, Schneider, Schubb...

On trouve ensuite deux systèmes de sécurité pour l’arrêt d’urgence.

8.4.2.2 Systèmes d’arrêt d’urgence

Le système ESD -‐ Emergency Shut Down, est le système d’arrêt d’urgence générale de

l’installation.

Le système PSS – Process Safety System est également un système d’arrêt d’urgence mais

localisé. Lorsque le PSS se déclenche une seule partie de l’installation s’arrête. Ce système n’est

pas toujours utilisé. Dans certaines installations le PSS est remplacé par un ESD à « différents

niveaux ». Le déclenchement d’ESD de niveau 1 correspond à l’arrêt d’urgence de toute

l’installation, et les niveaux suivants sont des zones localisés et délimités.

8.4.3 Les systèmes fréquemment rencontrés en instrumentation :

Suivant la taille de l’installation, on peut trouver différents systèmes. Les grosses

installations possèdent des DCS, tandis que les installations plus modeste qui ne requièrent pas

d’interconnexion complexe travail avec des systèmes SCADA.


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8.4.3.1 Le système SCADA :

Les systèmes SCADA « Supervisory Control and Data Acquisition », eux, permettent l’acquisition

des différentes données et permettent l’affichage des données de l’usine à la salle de contrôle.

SCADA est un terme générique pour des systèmes de supervision et de gestion en temps réel

d’installation. Ce n’est pas un système conventionnel pour les installations de grande

envergure. Les systèmes SCADA sont en général réalisés pour de petits systèmes composés

d’Automate Programmable Industriel. Il ne s’agit pas de système clé en main et multifonction

comme pour le DCS. Sur l’installation sur laquelle mon projet a été réalisé, il n’y avait pas de

système SCADA, le DCS assurait l’ensemble des tâches d’acquisition et d’affichage.

8.4.3.2 MCM Système :

Le MCMS -‐ Machine Condition Monitoring System est un système qui a pour but de protéger

l’ensemble des machines tournantes installés sur le site en fournissant des informations aux

autres systèmes de l’usine DCS et IPS. Les informations transmises au DCS sont à but de

monitoring et à l’IPS à but sécuritaire pour l’arrêt immédiat de l’installation. Ce système est

utilisé par exemple pour vérifier les conditions de fonctionnement des équipements, comme les

vibrations d’une pompe par exemple ou encore les températures de fonctionnement.


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8.4.4 Assemblage des différents systèmes

Figure 16 : Système de protection d'une installation pétrochimique

Le « safety net » est le réseau d’interconnexion de l’ensemble des systèmes. Dans le cas

d’une transmission d’un arrêt d’urgence ou le cas d’envoi de données du MCMS vers le DCS par

exemple les informations transitent via ce réseau Ethernet. Ce réseau est extrêmement critique

pour ce qui est de garantir la sécurité sur le site. De fait il est soumis à une architecture en

anneau doublé. Chaque câble est doublé et emprunte un chemin différent que son homologue.

L’architecture en anneau permet une redondance en cas de sectionnement d’un câble.

8.4.5 Les composants du DCS:

D’un point de vu hardware, le DCS se compose d’un ou plusieurs serveur qui se charge de

réaliser les fonctions arithmétique, mathématiques, calcul de PID etc.


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A ce serveur sont ajoutés des blocks déportés qui reçoivent les données que l’on retrouve dans

les armoires de répartitions. Les armoires de répartitions sont dispersées sur l’installation dans

les « ITR – Instrument Technical Room » de ces même armoires partent des câbles allant à des

boites de jonctions « Junction box ». Dans les boites de jonctions, on trouve les départs et

arrivés des instruments qui sont installés directement sur les équipements avec le cas échéant

des interfaces hommes machines (HMI).

8.5 La réalisation du projet au travers des phases de conception:

Technip est une entreprise principalement orientée projets, de fait l’entreprise possède

de nombreuses procédures afin d’en standardiser la réalisation. Les procédures apportent un

cadre réglementaire à la réalisation du projet. Il y a notamment trois phases principales de

réalisation d’un projet :

• Conceptual design

• FEED

• Detail Engineering

Technip répond à des appels d’offre des grands clients du milieu Oil & Gas, que ce soit Exxon

mobil, Shell, Oryx, Maercks, Oxy etc. Il s’agit principalement de contrats « EPIC », pour

« Engineering Procurement Installation and Commissionning », soit « Ingénierie Achat

Installation et Mise en service » en français. Le travail d’un ingénieur instrumentation se situe

principalement dans la partie ingénierie mais il peut également être en support pour les phases

suivantes du projet.

Le projet WWRR est un projet « EPIC » pour QatarGas (Exxon mobil et QP) qui, lorsque j’ai

rejoint le projet était en phase de « FEED ».


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8.5.1 Cahier des charges – « Scope of work »

Lorsque le projet est attribué à Technip, l’ensemble des études commence. Les projets

débutent par une réunion avec le client afin de préciser les besoins du client « client needs », et

par une « kick off meeting ». Il s’agit d’une réunion rappelant les objectifs principaux et

annonçant le lancement des études. C’est également à cette réunion que l’équipe projet décide

avec le client du reporting qui sera mis en place tout au long du projet. Il en résulte

l’établissement d’un « SoW » (Scope of Work), c’est l’équivalent d’un cahier des charges qui

permet de définir la visée du projet, ainsi que le contexte et d’établir clairement ce qui est

demandé.

Sur le projet « WWRR » le « Scop of Work » avait déjà été établi, lorsque je suis arrivé, le

département procédé travaillait déjà sur le projet.

8.5.2 Phase conceptuelle – « Conceptual Design »

Une fois le SoW établit, le projet rentre dans sa première phase la « Conceptual

Design » phase de développement du « Concept ». Cette phase généralement transmise à un

ou plusieurs ingénieurs senior a pour but de réaliser une étude de très haut niveau sur la

globalité du projet. Elle permet aussi de vérifier la possibilité technique du projet tout en créant

une première ébauche de l’estimation des coûts « Cost estimation ».

Figure 17 : Taches et documents en entrée et en sortie de la phase conceptuelle d'un projet


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Afin de réaliser cette phase il est nécessaire de disposer des documents suivants :

-‐ Les études préliminaires du département procédé.

-‐ Les objectifs clients.

Dans le cas du projet WWRR plusieurs solutions de traitement de l’eau ont été envisagées. Le

département procédé, réalise l’étude sur le traitement mis en place. Conception,

dimensionnement, décide de l’emplacement des instruments et transmets les informations au

département instrumentation.

Les calculs des volumes nécessaires pour les réservoirs, la taille des tours de refroidissements,

la puissance des compresseurs, les conditions ambiantes et environnementales dans lesquelles

les capteurs vont devoirs fonctionner etc. Ce sont autant d’informations qui sont fournies par le

département procédé.

Au terme de cette étude, le département procédé génère un « PEFS » (Process Engineering

Flow Scheme), un schéma du processus industriel mis en place faisant apparaitre par exemple

les vannes, les réservoirs, les pompes etc.


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Figure 18 : Exemple de PEFS

Sur ce schéma, avec la connaissance des conditions environnementales le département

procédé va disposer les capteurs et instruments principaux à l’acquisition des variables

demandées qui permettent de garantir l’intégrité du système. Un P&ID « Process and

Instrumentation Diagram » est ensuite réalisé. Il sert de document de base de conception pour

d’autres disciplines. Le P&ID fait apparaître l’ensemble des instruments, des dimensions, de

équipements avec toutes les données nécessaire à l’exploitation de l’installation.


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Figure 19 : Exemple de P&ID

Dans cette phase conceptuelle, l’ingénieur doit être capable d’analyser les situations afin de

répondre aux exigences de sécurité et de fonctionnement.

A la fin de la première phase « Conceptual design », il résulte généralement une ou plusieurs

études techniques avec les solutions envisagées correspondantes. Les « output », ou

documents créés à la fin de cette étape sont primordiaux car ils constituent la base de

conception du projet. Ils sont de plusieurs types, liste des entrées/sorties des capteurs, listes

des équipements à installer, ou encore les premiers plans de disposition des équipements.

A la fin de cette phase de conception, les ébauches (draft) d’études sont transmises au client

pour approbation. Le client fait part de ses remarques sur les solutions, et les valide.


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8.5.3 Etude de faisabilité

Dans certains cas, une étude de faisabilité peut-‐être réalisée par une entreprise sous-‐

traitante afin de vérifier et de créditer la cohérence des études conceptuelles menées

précédemment. Cette phase n’est que rarement réalisée à Technip Doha, du fait qu’une partie

substantiel des projets réalisés par Technip Doha est relativement standard.

Dans le cas du projet WWRR dont je me suis occupé, une étude de faisabilité avait été réalisée,

elle montrait une forte possibilité de diminution de la quantité d’eau usée utilisé et estimait

qu’il était possible d’atteindre une diminution de 50% de la consommation actuelle. Cette

étude exposait 3 possibilités:

• Réutiliser les flux tel quel, sans traitement.

• Traiter les flux afin de les réutiliser.

• Eliminer l’eau si elle ne peut être réutilisée (Acheminement compliqué, ou coût de

traitement trop cher etc.)

Ces 3 possibilités vont être mises en place au cas par cas sur l’installation.

8.5.4 Avant-‐projet détaillé – « Basic Engineering -‐ FEED »

L’avant dernière phase du projet est la « FEED» (Front Edge Engineering Detail) ou avant-‐projet

détaillé. Lorsque j’ai rejoint le projet WWRR, il en était dans sa phase de FEED. J’ai participé à la

rédaction d’une partie des documents à délivrer au client.


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Figure 20 : Taches et documents de la phase FEED d’un projet

Dans cette phase d’avant-‐projet détaillé, les études deviennent plus poussées pour l’ingénieur

instrumentation et contrôle comme pour l’ensemble des disciplines.

Pour la bonne conduite de ses études, l’ingénieur instrumentation et contrôle dispose des

documents suivants :

• La liste des équipements.

• Un plan de la zone d’exécution du projet.

• Les diagrammes procédé, « P&ID -‐ Piping and Instrumentation Diagram ».

• Les données environnementales dans lesquelles les équipements doivent fonctionner.

• Le descriptif du projet « Scope Of Work ».

C’est dans cette phase qu’une majeure partie des études sont faites.

L’ingénieur ou l’équipe d’ingénieur va définir quels systèmes peuvent être mis en place afin de

répondre au client et ils vont également définir quel système est le plus adéquat et en accord

avec les standards internationaux et ceux du client.


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Une fois les études réalisés et le système défini, d’autres documents sont produits.

Notamment des « diagrammes d’architectures », des « notes de calculs », des « diagramme de

fonctionnement » etc.

8.5.4.1 Liste des « livrables » du projet WWRR

Technip en tant que société d’ingénierie sur un contrat « EPIC » a à sa charge la

réalisation de différents documents dont la liste est la suivante dans la phase « FEED ».

J’ai donc participé à la réalisation de certains de ces documents en tant qu’ingénieur

instrumentation.

Ci-‐dessous la liste non exhaustive des documents qui devait être produits par Technip pour le

projet WWRR.

• DCS IO Schedule – Liste des Entrées/Sorties sur le système de distribution

• IPS IO Schedule – Liste des Entrées/Sorties sur le système de protection

• Instrument Schedule – Liste des instruments

• Cable Schedule – Liste de la pose des câbles

• Cable Block diagram QG2

• Control System Block Diagram (Architecture Drawing)

• Utility Consumption Summary Shutdown (IPS)

• Control narrative DCS Control Narrative – Description de la philosophie de régulation

par le DCS.

• Complex Loop Narratives – Description de la philosophie des boucles de régulation.

• Instrumentation & Control Philosophy

• ITR Equipment Layout QG2 – Plan de la « Instrument Technical Room ».

• Cause & Effect Diagram (F&G) – Diagramme de cause à effet pour le système de

détection incendie et de fuite de gaz.


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• Cause & Effect Diagram (IPS) – Diagramme de cause à effet pour le système

instrumenté de protection.

• Alarm & Trip Schedule – Liste des déclencheurs d’alarme et de la programmation des

alarmes.

• F&G IO Schedule – Liste des Entrées/Sorties sur le système de détection incendie.

• Site Survey Report – Rapport d’étude sur site

• Cable Block diagram QG3&4 – Plan de distribution des cable des zones GQ3&4

• F&G Scope of work – Cahier des charges pour la programmation du système de

détection incendie

• Technical Bid Evaluation for Analyzers – Evaluation des offres techniques des

analyseurs d’eau.

• DCS Scope of work – Cahier des charges pour la programmation du système de

distribution

• IPS Scope of work – Cahier des charges pour la programmation du système de

protection.

• TBE for Control Valve – Evaluation des offres techniques des valves.

• TBE for On/Off Valve (MOV)

• Instrument Datasheets for Analyzers – Datasheet des analyseurs de qualité d’eau

• Datasheets for F&G Detectors

• Pneumatic Hook up (Typicals) – Raccordement des instruments pneumatique

• Process Hook ups (Typicals) – Raccordement des instruments sur les éléments du

procédé

• Instrument Datasheets for Control Valve – Datasheet du fonctionnement des valves

• Instrument Datasheets for On/Off Valve (MOV) – Datasheet du fonctionnement des

valves tout ou rien

• Instrument Main Cable routing layout – Plan de la disposition du câble principale

d’instrumentation.


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• QG2 Instrument Location Layout QG2 MR for Control Valve

• ITR Equipment Layout QG3&4

• Instrument Location Layout QG3&4

• Instrument Main Cable routing layout QG3&4

• ITR Equipment Layout (new ITR)

• F & G Layout (new ITR)

Je vais maintenant vous décrire certains livrables que j’ai réalisés pendant mon stage ainsi de

comment ils ont été réalisés, pourquoi ils ont été réalisés, a quoi ils servent et quel est leur but.

Il ne serait pas réaliste de présenter l’ensemble des documents sur lesquels j’ai travaillé, de fait

j’ai décidé de vous présenter certains documents qui sont indispensable à tous projet :

• Le « P&ID – Diagramme du procédé et de l’instrumentation ».

• « L’instrument list – Liste des instruments ».

• « Fire and Gas -‐ Interlock description – Causes et effets sur le système de sécurité

incendie ».


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8.5.4.2 Description du « P&ID ».

Un schéma « tuyauterie et instrumentation » (en anglais Piping and instrumentation

diagram ou Process and instrumentation diagram, abrégé P&ID) est un diagramme qui définit

tous les éléments d'un procédé chimique. Il est le schéma le plus précis et le plus complet

utilisé par les ingénieurs-‐chimistes pour la description d'un procédé.

Il se distingue du PEFS par l'ajout des éléments de contrôle, les armatures, les détails sur

l'isolation et la protection des installations et la position coordonnées des installations les unes

par rapport aux autres.

Les installations ainsi que les vannes et les éléments de contrôle sont décrits par des symboles.

On voit ci-‐dessous un folio du P&ID du projet WWRR. Il s’agit d’une installation standard, avec

un réservoir qui stock l’eau salée et deux pompes qui permettent de réguler son niveau.

Figure 21 : Extrait du P&ID du projet WWRR


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D’un point de vue instrumentation on voit que qu’il y a deux « LT – Level Transmitter – Capteur

de niveau » sur le réservoir, et que ces deux capteurs permettent d’enclencher les pompes se

trouvant sur la droite du schéma. Une pompe sert au remplissage et l’autre à la vidange, le

niveau du réservoir est géré directement pas le DCS.

Les ronds renseignent sur les instruments, les losanges intégrés aux carrés font référence au

système IPS (arrêt d’urgence etc.), les ronds intégrés aux carrés représentent les informations

relatif au DCS.

Un document nommé « SPI Typical Loops » donne l’ensemble des schémas des asservissements

« standards » qui doivent être réalisés.


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8.5.4.3 Description de « l’instrument list ».

Les « instrument list » comme on en voit un exemple ci-‐dessous sont des documents

pivots pour le bon avancement d’un projet. Elles permettent d’avoir un document « référence »

sur lequel figure l’ensemble des informations relatives aux instruments installés. Sur

l’installation chaque élément est identifié par un « TAG » qui reste constant tout au long du

projet. Le TAG est d’identifiant de l’instrument.

Figure 22 : Extrait d'une instrument liste du projet WWRR

Ce document consigne un grand nombre d’informations qualitatives et quantitatives sur les instruments installés.


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On retrouve sur ce document :

• Le « TAG number » -‐ Numéro identifiant de l’instrument.

• Le « Loop number » -‐ Numéro identifiant de la boucle de régulation à laquelle plusieurs

instruments peuvent appartenir.

• Le « Service » -‐ La fonction du capteur.

• Le « P&ID number » -‐ Numéro de feuillet du diagramme d’instrumentation et de

procédé sur lequel on trouve l’instrument.

• Le « Instrument Type » -‐ Le type d’instrument et son numéro.

• La « Location » -‐ Le lieu de l’instrument (général).

• Le système auquel l’instrument appartient.

• Le numéro de la salle technique.

8.5.4.4 Instrumented Protection System – cause and effect diagram.

Ce document a pour but de faire apparaitre les interactions des instruments entre eux. Que ce

soit du déclenchement ou de l’informatif (alarme).

On voit sur le document aux intersections des lignes/colonnes la nature de l’interaction :

Lancement, déclenchement, blocage, alarme, reset etc.

On trouve sur les lignes les causes d’un événement et en colonne les effets qui doivent se

dérouler pour la protection du système si la cause (procédé) est déclenchée.


Christophe Reboul



Figure 23 : Diagramme de causes à effets

De l’ensemble des documents d’étude découle d’autres documents à visée plus proactive

dans la dernière phase du projet.

Une fois ces documents réalisés, un autre service de Technip prend le relais pour la partie

équipement, il s’agit du service « Procurement », (le service Achat). Ce service va négocier les

prix des équipements nécessaires et fournir si besoin des alternatives de marque concurrente.

Cependant quelque soit le projet, il n’est pas possible de prendre n’importe quel instrument.

Dans chaque appel d’offre une liste de fournisseur est définie en accord avec le client. Par

exemple, sur les projets sur lequel j’ai travaillé, une grosse partie des équipements était définie


Christophe Reboul



par des standards. A l’issue du travail du département « Procurement », une estimation

budgétaire plus précise est réalisée.

C’est dans cette étape du projet, la FEED, que l’ingénieur instrumentation et contrôle est

amener à se rendre sur site. Afin de prévoir les chemins de tirages de câbles « cable routines »,

les armoires de brassage nécessaires « marshalling cabinet », les raccords des capteurs sur les

installations « Hook-‐up diagram » etc. Les plans sont ensuite transmis aux Designer de Technip

afin de produire les plans comportant les modifications à apporter.

Je n’ai malheureusement pas eu la possibilité de me rendre sur site, du fait des coûts des

formations sécurité nécessaire pour entrer sur le site industriel.

Le projet entre ensuite dans sa dernière phase de conception, l’étude détaillée « Detailled

Engineering ».

8.5.5 Dernière étape : Etude détaillé – « Detailled Engineering »

Au terme de l’étude détaillée, l’ensemble des documents relatifs à un projet seront

définitifs et conformes à ce qui a été construit. Cette phase englobe, la fin des études,

l’exécution des travaux, la modification des plans en fonction de l’avancée des travaux. C’est

principalement dans cette phase que se trouvaient les projets sur lesquels j’ai travaillé.

J’ai participé à la réalisation d’un certain nombre de ces documents.


Christophe Reboul



Figure 24 : Tache et document de la dernière phase d'un projet (travaux inclus)

Actuellement le projet WWRR est encore en phase de FEED, la phase de « detailled

engineering » n’a pas encore débuté, mais cela devrait arriver dans les mois à venir.

L’inertie propre à un projet est assez conséquente chez Technip, les projets s’espacent

rapidement dans le temps.


Christophe Reboul



9 Conclusion :

Après 6 mois passés au Qatar, j’en ai tiré plusieurs conclusions. La première c’est que ce

stage chez Technip était de loin l’expérience la plus formatrice et la plus enrichissante de

l’ensemble de mes stages. D’un point de vue professionnel comme personnel. Outre le fait

d’avoir appris beaucoup de chose sur le milieu Oil & Gas et sur l’instrumentation en général, j’ai

eu l’opportunité de rencontrer des personnes formidables et de découvrir un autre pays ainsi

que des cultures complètement différentes.

D’un point de vue strictement professionnel, j’ai véritablement découvert le domaine du

pétrole et du gaz, en y développant mes compétences techniques ainsi que ma culture

générale. Pour ce qui est du travail d’ingénieur instrumentation, mon unique regret se situe au

niveau de responsabilités accordées dans un projet, qui sont relativement limités pour un

ingénieur en ingénierie. Ce point noir étant exacerbé du fait de mon statut de stagiaire.

Les objectifs fixés au début du stage ont été remplis. J’ai réalisé les documents nécessaires au

projet, j’ai participé à la conception des installations à travers la logique de commande, j’ai

découvert l’instrumentation industrielle et ses différents systèmes. J’ai eu l’occasion de

participer à l’ingénierie Technip, de participer aux études en temps qu’ingénieur à part entière

de l’équipe projet. Et de plus ce stage m’a donné le goût des voyages et de l’expatriation.

Ce stage m’a permis d’établir plus clairement mon projet professionnel, je souhaite continuer

dans le secteur énergétique et garder la possibilité de partir en expatriation.


Christophe Reboul



10 Table des figures :

Figure 1 : Employés Technip à travers le monde -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 10 Figure 2 : Implantation de Technip dans le monde -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 10 Figure 3 : Illustration des activités de Technip -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 11 Figure 4 : Répartition du chiffre d'affaires par régions en 2012 -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 12 Figure 5 : Répartition du chiffre d’affaires par secteurs d’activité en 2012 -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 13 Figure 6 : Organisation du management Technip -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 16 Figure 7 : Organisation de Technip Moyen Orient -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 18 Figure 8 : Technip Office, Musheirib Street, Doha, Qatar -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 19 Figure 9 : Organigramme opérationnel et hiérarchique de Technip -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 21 Figure 10 : Organigramme de la discipline "instrumentation" -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 22 Figure 11 : Equipe en charge du projet WWRR -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 24 Figure 12 : Extrait du plan des installation de Ras-‐Laffan -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 26 Figure 13 : Photo de Ras-‐Laffan -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 27 Figure 14 : Plan du champ gazier de North-‐field -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 28 Figure 15 : Procédé de traitement des eaux mis en place pour le projet WWRR -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 29 Figure 16 : Système de protection d'une installation pétrochimique -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 34 Figure 17 : Taches et documents de la phase conceptuelle d'un projet -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 36 Figure 18 : Exemple de PEFS -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 38 Figure 19 : Exemple de P&ID -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 39 Figure 20 : Taches et documents de la phase FEED d’un projet -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 41 Figure 21 : Extrait du P&ID du projet WWRR -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 45 Figure 22 : Extrait d'une instrument liste du projet WWRR -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 47 Figure 23 : Diagramme de causes à effets -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 49 Figure 24 : Tache et document de la dernière phase d'un projet (travaux inclus) -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 51


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11 Lexiques

Abbreviations définitions: SoW: Scope of work DCS: Distributed control system F&G: Fire and Gas system PFS: Process Flow scheme PEFS: Process Engineering Flow scheme P&ID: Piping and Instrumentation Diagram FEED: Front End Engineering Design DEP: Design Engineering Practice MAC: Main Automation Contractor MOV: Motor Operated Valve MVC: Measurement, Validation and Comparison PLC: Programmable logic controller PV: Process Variable QM: Quality Measurement Instrument (process analyzer) EPIC: engineering, procurement, installation, and commissioning TAG : étiquette Loop : Boucle d’instrumentation Tilin: raccords tuyaux – prolongement IPS: Instrumented Protective Systems IS: Intrinsically Safe – Sécuritaire ISO: International Standards Organization -‐ ITR: Instrument technical room LAN: Local Area Network – réseau informatique LCS: Local Control Station – Chambre de contrôle local LIMS: Laboratory Information Management System LMCB: Loading Main Control Building LNG: Liquefied Natural Gas LT: Level transmitter MCB: Main Control Building MCR: Main Control Room MCC: Motor Control Center MEMS: Marine Environmental Monitoring System MIS: Management Information System MMP: Main Marshaling Panel MMS: Machine Monitoring System MOS: Maintenance Override Switch


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MOV: Motor Operated Valve MRR: Main Rack Room MTB: Marine Terminal Building MTBF: Mean Time between Failures MTO: Material takes off MTTR: Mean Time to Repair NIR: Near Infrared OEM: Original Equipment Manufacturer OLE: Object Linking and Embedding OOS: Operation Override Switch OS: Operator Station OSN: Operator Station Network / Operator Station Node OTS: Operator Training Simulator PC: Personal Computer PC: Pressure controller PCS: Process Control System PI: Pressure indication PGC: Process Gas Chromatograph PIN: Plant Information Network PLC: Programmable Logic Controller POIS: Plant Operations and Information System PSU: Power Supply Unit QRH: Quick Release Hook RDAS: Rotating equipment monitoring and Data Acquisition System (MMS) RMS: Remote Maintenance System SAT: Site Acceptance Test SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition SIS: Safety Instrumented System SOE: Sequence of Events of the IPS PLC system SER: Sequence of Event Recorder SIL: Safety Integrity Level SSL: Ship to Shore (optical and hardwired) Link TC: Température Contrôleur TCP/IP: Transmission Control Protocol / Internet Protocol TDAS: Tank Data Acquisition System TI: Temperature indication TMR: Triple Modular Redundant TT: Temperature transmitter UPS: Uninterruptible Power Supply VFD: Variable Frequency Drive VDU: Video Display Unit


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VSDS: Variable Speed Drive System WS: WorkStation

WWRR: Waste Water Recycling and Reduction System I/O type: type entrée/sortie IN-‐SI: Input serial interface IN-‐I: Input (4-‐20mA Loop powered) IN-‐P: Input pneumatic IN-‐RTD: Input resistance temperature device IN-‐ASI: Analogue input serial interface OT-‐I: Output (4-‐20mA Loop powered) OT-‐E: Output (1-‐5V Loop powered) OT-‐DSI: Output Digital input serial interface OT-‐VF: Output Voltage free contact OT-‐VC: Output Voltage contact WL: Wireless


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12 Bibliographies

Technip Standard et procédures, documents internes

QP, QG Standard, document interne confidentiel (consultation tout au long du stage)

http://www.qatargas.com site internet, (consultation juillet 2013)

www.wikipedia.fr site internet, (consultation juillet 2013)


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14 Annexes :

Annexe 1 :

Carte du Qatar avec les différents sites industriels

Documents

TECHNIP–(MOYEN(ORIENT(–(QATAR(–(DOHAMUSHEIRIBSTREET4(P.O ...eprints2.insa-strasbourg.fr/1444/1/GE5S-2013-REBOUL-_Rapport.pdf · • Découverte!de!l’instrumentation!industrielle.!