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Fuite d'hydrocarbures sous un réacteur : quand la caméra OGI révèle un danger invisible

— ITC — Infrarouge Technologie Contrôle

12 300 g/h d'hydrocarbures s'échappaient d'une bride sous un réacteur. Personne ne voyait rien. Notre caméra OGI a tout révélé.

Lors d'une campagne LDAR (Leak Detection And Repair — détection et réparation de fuites) de routine sur un site de raffinage, notre inspecteur Jean-Michel détecte une fuite massive sur une bride située sous un réacteur. Le panache, totalement invisible à l'œil nu, apparaît immédiatement à la caméra OGI.

Quantification sur place : 12 300 g/h. Soit 12,3 kg d'hydrocarbures relâchés dans l'atmosphère chaque heure, en pleine zone ATEX.

Fuite d'hydrocarbures détectée par caméra OGI sous un réacteur — cliquez pour lancer la vidéo

Fuite d'hydrocarbures sur bride de réacteur, filmée par caméra OGI lors d'une campagne LDAR.

Les faits : détection, alerte, action

La campagne LDAR est réalisée avec une périodicité de 40 jours sur ce site de raffinage. Lors du passage de notre inspecteur, la caméra OGI révèle un panache important au niveau d'une bride sous un réacteur.

La chaîne d'alerte s'est déclenchée immédiatement :

Sans cette détection, la fuite aurait continué pendant 40 jours — jusqu'à la prochaine campagne. En 40 jours à ce débit, c'est jusqu'à 12 tonnes d'hydrocarbures relâchées dans l'atmosphère d'un site classé SEVESO.

12 tonnes d'hydrocarbures inflammables, en zone ATEX, à proximité immédiate d'un réacteur sous pression. Sans détection, le scénario d'accident majeur n'est pas théorique.

Pourquoi cette fuite est plus inquiétante qu'il n'y paraît : le HTHA

Sur un réacteur de raffinage opérant à haute température en atmosphère d'hydrogène, une fuite de bride n'est pas qu'un simple problème d'étanchéité. Elle peut être le symptôme d'un phénomène redouté par l'industrie pétrolière : le HTHAHigh Temperature Hydrogen Attack, ou attaque par l'hydrogène à haute température.

Un mécanisme de destruction invisible

Le HTHA concerne les aciers fonctionnant au-delà de 400 °C en présence d'hydrogène. À ces températures, les molécules d'hydrogène (H₂) se dissocient et pénètrent dans l'acier sous forme d'atomes individuels. Ce qui se passe ensuite est un processus en deux étapes :

Étape 1 — Décarburation superficielle : l'hydrogène réagit avec le carbone dissous dans l'acier en surface, formant du méthane (CH₄) qui s'échappe dans le gaz de process. L'acier perd sa teneur en carbone en surface, donc sa résistance mécanique. Au départ, les dommages sont invisibles — aucun signe extérieur, aucune alarme.

Étape 2 — Fissuration interne : la chute de concentration en carbone dissous provoque la dissolution des carbures plus profondément dans l'acier. Simultanément, des atomes d'hydrogène se diffusent dans le métal et se combinent au carbone pour former de minuscules poches de méthane piégées aux joints de grains et aux défauts internes. Ce méthane ne peut pas s'échapper du métal. Il s'accumule, monte en pression, et amorce des fissures de l'intérieur.

De l'extérieur, l'acier semble intact. De l'intérieur, il est fissuré, fragilisé, vidé de sa résistance. C'est ce qui rend le HTHA particulièrement dangereux : quand les signes deviennent visibles, le mal est souvent déjà profond.

La rupture catastrophique : le scénario redouté

Un composant en acier affaibli par le HTHA, soumis aux contraintes normales d'exploitation (pression, température, vibrations), peut subir une défaillance en service. Cette défaillance est généralement catastrophique : l'hydrogène — inflammable et à haute température — s'échappe alors brutalement de l'équipement.

On ne parle plus d'une fuite à 12 kg/h. On parle d'une rupture de réacteur sous pression, avec libération massive de gaz inflammable à haute température, en zone ATEX.

Peut-on prévenir le HTHA ?

Le HTHA peut être géré par le choix des matériaux : des aciers alliés au chrome et au molybdène, dont les carbures sont plus stables que les carbures de fer, résistent mieux à l'attaque de l'hydrogène. Les couches d'oxyde en surface sont inefficaces — elles sont immédiatement réduites par l'hydrogène.

Les dommages existants peuvent être détectés par examen ultrasonore, qui révèle les défauts internes créés par la pression de méthane. Mais cette inspection est lourde, ponctuelle et ciblée.

C'est là que le LDAR par caméra OGI prend tout son sens : une fuite détectée sur une bride ou une soudure en environnement haute température / hydrogène est un signal d'alerte précoce qui doit déclencher des investigations complémentaires (ultrasons, métallurgie) avant que la situation ne dégénère.

Le rôle du LDAR : une ligne de défense, pas une contrainte

Le LDAR (Leak Detection And Repair) est un programme de surveillance périodique des émissions fugitives sur les sites industriels. Sur le site concerné, la périodicité est de 40 jours — un rythme soutenu, adapté au niveau de risque.

La caméra OGI (Optical Gas Imaging) permet de couvrir un grand nombre d'équipements rapidement, sans contact, en visualisant en temps réel les panaches de gaz invisibles à l'œil nu. C'est la méthode la plus efficace pour le screening à grande échelle.

Ce retour d'expérience illustre parfaitement pourquoi le LDAR n'est pas une contrainte administrative de plus :

Quelques heures entre la détection et l'action. Pas 40 jours.

C'est la différence entre un incident maîtrisé et un accident industriel.

Détection LDAR : ce que dit la nouvelle réglementation

Depuis 2024, le règlement européen 2024/1787 et l'arrêté MTD chimie rendent les programmes LDAR obligatoires sur les sites énergie, pétrochimie et chimie. Premières échéances déjà passées, les suivantes courent jusqu'en 2026. La caméra OGI est reconnue comme méthode conforme.

Lire notre article complet sur les nouvelles obligations LDAR →

Ce qu'il faut retenir

Découvrir notre prestation de détection de fuites par caméra OGI →

Lire aussi : les nouvelles obligations LDAR depuis 2024 →

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le HTHA (High Temperature Hydrogen Attack) ?
Le HTHA est un mécanisme de dégradation de l'acier qui se produit à haute température (généralement au-delà de 400 °C) en présence d'hydrogène. L'hydrogène se dissocie, pénètre dans l'acier et réagit avec le carbone pour former des poches de méthane piégées dans le métal. Ces poches créent des fissures internes qui affaiblissent progressivement la structure, pouvant mener à une rupture catastrophique.
Comment une caméra OGI peut-elle détecter une fuite liée au HTHA ?
La caméra OGI (Optical Gas Imaging) rend visibles les gaz invisibles à l'œil nu grâce à l'imagerie infrarouge. Elle détecte les panaches d'hydrocarbures qui s'échappent des équipements endommagés — brides, soudures, piquages. Une fuite sur un équipement opérant à haute température en atmosphère d'hydrogène peut être un signe d'alerte précoce de dégradation HTHA.
Quelle est la différence entre le HTHA et la fragilisation par l'hydrogène ?
Ce sont deux phénomènes distincts. La fragilisation par l'hydrogène se produit à plus basse température et affecte la ductilité de l'acier. Le HTHA se produit à haute température (> 400 °C) et implique une réaction chimique : l'hydrogène se combine au carbone de l'acier pour former du méthane, provoquant une décarburation et des fissures internes sous pression.
Quels équipements industriels sont concernés par le HTHA ?
Les équipements des raffineries (réacteurs d'hydrotraitement, hydrocraqueurs, reformeurs), des installations pétrochimiques et chimiques opérant à haute température en présence d'hydrogène. Les chaudières à vapeur haute pression peuvent également être concernées. Les aciers au carbone et faiblement alliés sont les plus vulnérables.
À quelle fréquence faut-il réaliser des campagnes LDAR sur un site de raffinage ?
La fréquence dépend du programme LDAR du site et de la réglementation applicable. Sur le site concerné par ce retour d'expérience, la périodicité est de 40 jours. Le règlement européen 2024/1787 impose des campagnes OGI tous les 4 mois pour les stations de compression et terminaux GNL. Chaque site définit ses fréquences en fonction de son analyse de risques.

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