GAZ NATUREL

Transport et stockage en phase gazeuse

Un gaz peut être transporté et stocké sous forme gazeuse ou sous forme liquide. Le G.N.L. faisant l'objet d'un chapitre particulier (cf. 8. Le gaz naturel liquéfié), on ne traitera ici que des opérations réalisées en phase gazeuse.

Transport

On peut comprimer le gaz naturel (pressions de 10 à 20 mégapascals [Mpa]) dans des bouteilles ou des containers métalliques. Cette méthode est utilisée pour le gaz destiné soit à des usages discontinus – carburation automobile – soit à de petites distributions publiques isolées. Elle conduit à des investissements élevés par mètre cube transporté et à des manipulations coûteuses. Ses applications sont donc très limitées.

La solution la plus courante est d'utiliser la pression du gaz au sortir des installations de traitement ou de comprimer le gaz pour le faire circuler dans un réseau de conduites. Les pressions de service habituelles dans les réseaux de transport s'échelonnent actuellement en Europe de 6,7 MPa à 8 MPa.

Le transport d'un débit gazeux Q (m³/h) entre les points A et B sur une longueur l (km) de canalisation de diamètre D (mm) entraîne une « perte de charge » entre le départ et l'arrivée, telle que :

Cette perte de charge peut s'exprimer par la formule de Renouard sous la forme simplifiée :

qui met en évidence que la perte de charge par unité de longueur Δ P²l^—1 est proportionnelle au carré du débit et inversement proportionnelle à la puissance cinquième du diamètre. Si l'on impose à la perte de charge unitaire au cours du transport d'être constante, on a la relation :

En différenciant la relation (2), il vient la relation (3) :

qui traduit la loi selon laquelle le débit transporté croît beaucoup plus vite que le diamètre de la canalisation, pour une perte de charge donnée par unité de longueur. Ainsi, une augmentation de diamètre de 10 p. 100 entraîne un accroissement de la capacité de transport de 25 p. 100. L'investissement I étant, en première approximation, proportionnel au diamètre D de la canalisation, la relation (3) peut s'écrire sous la forme :

qui montre que le transport du gaz par canalisation est une activité à rendement croissant, le coût marginal (dI)/(dQ) de la capacité de transport supplémentaire dQ n'étant égal qu'à 40 p. 100 du coût moyen I/Q.

Gaz naturel : débits des gazoducs
Encyclopædia Universalis France

D'où l'intérêt de recourir à des canalisations de grand diamètre, atteignant ou dépassant 1 000 mm. Les immobilisations nécessitées par la réalisation d'un réseau de transport sont très lourdes ; de ce fait, les charges fixes représentent de 80 à 90 p. 100 du coût du transport (tabl. 4).

Aussi, sauf à poursuivre des objectifs politiques particuliers, comme aider au développement économique d'une région ou éviter de concurrencer une autre source d'énergie, le transporteur de gaz cherche-t-il à desservir des marchés importants, concentrés et réguliers qui lui assureront le moindre coût unitaire de transport.

Les solutions rationnellement établies pourront varier d'un pays à l'autre en raison des conditions locales : évolution prévisible des débits à assurer dans le temps, coûts relatifs des différents investissements.

Gaz naturel : principaux gazoducs
Encyclopædia Universalis France

Les États-Unis disposent du plus dense réseau de collecte, transport et distribution, du monde, avec plus de 500 000 km de canalisations de transport. La C.E.I. possède, pour sa part, plus de 150 000 km de gazoducs affectés au transport massif du gaz d'est en ouest ; ce sont surtout des tuyaux de grand diamètre, souvent supérieur à 1 000 mm (tabl. 5). De nouveaux gazoducs de grande capacité sont en projet, afin d'accroître les exportations de gaz vers l'Europe occidentale, en particulier le Nord Stream qui devra passer sous la mer Baltique pour acheminer le gaz de Russie vers l'Allemagne.

Stockage

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Écrit par

Bernard CLÉMENT : chef du département synthèses-opérations nouvelles-gestion, direction du gaz naturel, Société nationale Elf Aquitaine
Évrard DE FOSSEUX : chargée d'affaires
François DEBIEN : adjoint au chef du département France, direction du gaz naturel, Société nationale Elf Aquitaine
Jean-Pierre PERRET : stratège à la direction générale gaz-électricité du groupe Total
Odile PUYRAIMOND : chargée de mission, direction du gaz naturel, Société nationale Elf Aquitaine
Patrick de RENÉVILLE : département gaz naturel liquéfié, Société nationale Elf Aquitaine
Michel RICHARD : chef de département à la direction du raffinage et de la distribution, Société nationale Elf Aquitaine

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Pour citer cet article

Bernard CLÉMENT, Évrard DE FOSSEUX, François DEBIEN, Jean-Pierre PERRET, Odile PUYRAIMOND, Patrick de RENÉVILLE, Michel RICHARD, « GAZ NATUREL », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« GAZ NATUREL ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « GAZ NATUREL », Consulté le ,

Médias

Gaz naturel : composition chimique

Encyclopædia Universalis France

Gaz naturel : consommation

Encyclopædia Universalis France

Gaz naturel : principaux producteurs

Encyclopædia Universalis France

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