Quand quelqu’un parle de «The Grid», comme pour «abandonner le réseau» ou «le réseau est en panne», nous avons tendance à penser en termes des aspects électromagnétiques de l’infrastructure de la vie moderne. L’œil de l’esprit voit The Grid comme le réseau de fils qui transporte l’électricité des centrales électriques aux maisons et aux entreprises, ou les fils, les câbles optiques et les liaisons sans fil qui forment le réseau de lignes de données qui ont assemblé le monde de manière informelle.

La grille ne concerne pas seulement la puissance et les données, cependant. Une grande partie de l’infrastructure du monde développé est consacrée à la tâche simple mais vitale de transporter les combustibles liquides d’un endroit à un autre aussi efficacement et en toute sécurité que possible. Ce réseau de distribution de carburant, composé de pipelines, de chemins de fer et de camions-citernes, fait partie intégrante de The Grid, même s’il passe largement inaperçu. Au moins jusqu’à ce que quelque chose d’important arrive à attirer l’attention sur lui, comme la récente cyberattaque du pipeline Colonial.

Une série de tubes

Cette histoire a en fait commencé une semaine avant l’attaque du gazoduc alors que je remplissais des bidons d’essence à la station-service locale. Il y avait un camion-citerne garé sur le terrain, distribuant de l’essence et du diesel dans les réservoirs de stockage enfouis par de gros tuyaux. Tout conducteur est susceptible d’avoir été témoin d’une scène comme celle-ci auparavant sans y réfléchir une seconde fois, comme je l’ai fait à plusieurs reprises auparavant. Mais cette fois, j’ai été frappé de ne pas savoir où ce camion-citerne s’était rempli avant de partir pour les rondes du matin. Là où j’habite dans le nord de l’Idaho, le port de mer le plus proche – un endroit logique pour l’arrivée d’essence et d’autres carburants par pétrolier depuis des raffineries situées dans d’autres régions de l’Amérique du Nord – est à six heures de route. Un chauffeur de camion serait-il vraiment invité à conduire aussi loin pour ramasser puis livrer du carburant?

Il s’avère que les camions-citernes que nous voyons tous remplir les réservoirs des stations-service ne sont que le tout dernier maillon du réseau de transport pétrolier, et les camions-citernes en général ne jouent qu’un petit rôle dans le système de distribution de carburant. Le réseau est divisé en deux fonctions principales: acheminer le pétrole brut de l’endroit où il est produit à l’endroit où il peut être transformé en produits finis, et acheminer les produits finis aux clients. Alors que le transport de surface, en particulier les pétroliers, joue un rôle démesuré dans le transport du pétrole brut, le réseau des produits finis est dominé par les oléoducs.

Aux États-Unis, il existe près de 322 000 km d’oléoducs, dont la majeure partie est consacrée au transport des produits finis des raffineries aux consommateurs. Certains d’entre eux s’étendent sur de vastes distances, comme les 8 900 km que couvre le pipeline Colonial sur son chemin depuis les raffineries du Texas en passant par les principales villes du sud-est et de la côte est jusqu’à son terminus à l’extérieur de New York City à Linden, New Jersey. Les deux pipelines, dont un est principalement consacré au transport de l’essence et un plus petit utilisé pour d’autres produits, comme le diesel et le carburéacteur, transportent un total de trois millions de barils (126 000 000 gallons ou 477 000 000 litres) de produit chaque jour.

Les pipelines transportent des océans de produits pétroliers chaque jour et sillonnent le pays dans un réseau complexe d’infrastructures. Et pourtant, presque tout ce vaste réseau est invisible, enterré en toute sécurité sous le sol sur la majeure partie de sa longueur, ne faisant surface qu’occasionnellement aux stations de pompage, aux points de contrôle et aux parcs de stockage. La construction de pipelines en elle-même est un sujet fascinant; un pipeline est bien plus qu’un simple tuyau enterré, et une immense quantité d’efforts et d’ingénierie est nécessaire pour en construire un.

Mélanger et mélanger

Une fois qu’un pipeline de produits finis est construit et testé, il commence le travail non-stop pour lequel il a été conçu. À l’instar des entreprises de camionnage, des compagnies de navigation et des chemins de fer, les sociétés pipelinières sont ce qu’on appelle des transporteurs publics, ce qui signifie qu’elles doivent accepter les expéditions de toute personne qui satisfait aux spécifications publiées. Ils ne sont généralement pas propriétaires du produit expédié, mais passent plutôt un contrat avec les propriétaires des produits pour le déplacer d’un endroit à un autre. Cela signifie qu’il y a presque toujours des produits de plus d’un raffineur dans un pipeline à tout moment, en file d’attente le long du tuyau.

En plus d’un mélange de propriétaires de produits, chaque expéditeur aura probablement une variété de produits dans la canalisation à tout moment. L’exemple le plus courant est celui des différentes qualités d’essence, ce qui aux États-Unis signifie essentiellement des indices d’octane différents et des quantités variables d’éthanol. Ceux-ci voyagent tous dans le pipeline en séquence, d’immenses limaces de chaque produit blotties les unes contre les autres. Il y aura nécessairement un certain mélange de produits qui se produira pendant le transport, ce qui donnera ce qu’on appelle des zones de mélange. Le produit des zones intermix doit être traité différemment du produit «propre» au milieu du bolus. Dans le cas où différentes qualités d’essence sont mélangées, le parc de réservoirs de réception met généralement le produit mélangé dans le réservoir de stockage pour le plus bas des deux grades, sur la théorie qu’il vaut mieux vendre une qualité de carburant légèrement supérieure à celle annoncée. . Lorsque différents produits, comme l’essence et le diesel, sont mélangés, l’installation de réception doit séparer les produits mélangés et renvoyer le cocktail non commercialisable à la raffinerie pour retraitement.

Une section hors sol d’un pipeline de pétrole. Nombreuses vannes et capteurs, ainsi que des liaisons radio par satellite et terrestre.

Dans les deux cas, l’état du produit en transit et la santé globale du pipeline sont surveillés par une vaste gamme de capteurs. La détermination de quel produit se trouve à quel point du pipeline est normalement l’affaire des capteurs de gravité spécifique, qui échantillonnent en permanence la densité du produit au fur et à mesure qu’il se déplace dans le tuyau. Les pipelines surveillent également régulièrement la pression, la température et le débit sur toute leur longueur, ainsi que la recherche de fuites et de tout signe d’intrusion dans l’une de leurs installations hors sol. Ces capteurs, ainsi que les actionneurs sur les vannes qui contrôlent le débit, sont contrôlés à distance par les exploitants du pipeline via un réseau SCADA, ou réseau de contrôle de supervision et d’acquisition de données.

En bas dans la ferme

Au terminus de la plupart des pipelines, et parfois à des endroits en cours de route, se trouve l’une de leurs caractéristiques hors sol les plus reconnaissables: les parcs de réservoirs. Également connus sous le nom de terminaux pétroliers et dont la taille varie de quelques petits réservoirs de stockage à des dizaines ou des centaines de structures imposantes, les parcs de réservoirs servent de halte pour les produits pétroliers finis sur leur trajet de la raffinerie à la station-service. Les parcs de stockage peuvent également servir de jonctions entre deux ou plusieurs pipelines indépendants; par exemple, dans ma région, les produits finis sont expédiés des raffineries de l’Utah dans un pipeline qui se termine à Spokane, Washington. Le parc de réservoirs là-bas dessert toute la région de l’est de Washington et de l’Idaho Panhandle; un autre oléoduc commence au terminal de Spokane et s’étend vers l’est sur les montagnes Rocheuses jusqu’à un terminal pétrolier à Thompson Falls, Montana, qui dessert toute la région ouest de cet État.

Chaque terminal pétrolier disposera de l’équipement de pompage et des vannes nécessaires pour détourner le débit du pipeline vers différentes zones de stockage, de sorte que les produits entrants de différents fabricants puissent être séparés avant d’être expédiés aux clients. Différents réservoirs sont également disponibles pour stocker les différentes qualités de carburants, ainsi que pour les produits mélangés qui doivent être renvoyés à la raffinerie. La plupart des terminaux pétroliers font très peu de fabrication; les produits y arrivent généralement prêts à être vendus aux consommateurs. Certains terminaux effectuent une quantité limitée de mélange, cependant, et certains peuvent même ajouter des ingrédients tels que l’éthanol selon les besoins saisonniers.

Aussi efficaces que soient les pipelines pour déplacer les produits, il est important de noter qu’ils ne sont pas universels. Il y a de vastes étendues d’Amérique du Nord qui ne sont desservies par aucun pipeline, en particulier dans les régions de l’ouest des États-Unis où la densité de population ne peut pas soutenir l’investissement nécessaire. Le nord-est des États-Unis manque également de nombreux pipelines, mais pour la raison exactement opposée – la densité de population rend difficile l’obtention de la priorité pour la construction de pipelines. Là, d’autres modes de transport doivent suffire; en Nouvelle-Angleterre, par exemple, les terminaux pétroliers du New Jersey remplissent les barges de produits finis, y compris le très important mazout domestique, qui remontent ensuite Long Island Sound pour remplir les réservoirs des terminaux pétroliers des villes le long de la côte.

Terminal pétrolier de Spokane du pipeline de Yellowstone. Le pipeline entre dans le terminal en bas à droite; une partie du parc de réservoirs est visible en haut à gauche et la zone de chargement des camions-citernes est au centre. Source: Google Maps

Sur la route une fois de plus

Les produits finis ne passent généralement pas beaucoup de temps dans les parcs de stockage d’un terminal pétrolier. Du point de vue de l’exploitant de l’oléoduc, l’espace de stockage dans un terminal pétrolier est une ressource limitée, et le nettoyage des réservoirs pour faire de la place pour les nouveaux produits arrivant dans le pipeline est d’une importance cruciale. Du point de vue des propriétaires des produits, ils ne peuvent pas gagner d’argent tant que le produit n’est pas livré à un détaillant. Il est donc dans l’intérêt de tous d’avoir un processus rationalisé et efficace pour expédier les produits hors du terminal.

À cette fin, la plupart des terminaux sont conçus pour que les camions-citernes soient remplis et remis en route aussi rapidement et en toute sécurité que possible. Les camions-citernes sont remplis par le bas, avec la phase vapeur des liquides volatils récupérés pour être recyclés. Chaque camion-citerne est généralement divisé en plusieurs compartiments, de sorte que différentes qualités d’essence peuvent être chargées – aux États-Unis, le diesel n’est jamais transporté dans le même camion-citerne que l’essence, donc un camion-citerne entièrement différent est utilisé pour livrer les stations-service diesel.

Le temps total que les produits pétroliers finis passent en transit de la raffinerie au client varie, mais dépend principalement du temps qu’ils passent dans les divers pipelines en cours de route. Dans le cas du pipeline Colonial, dans des circonstances normales, il faut environ cinq jours pour qu’un produit se rende de Houston à New York. Ainsi, dans la plupart des cas, grâce à l’efficacité du réseau de distribution de carburant, le carburant dont vous faites le plein aujourd’hui a probablement été raffiné il y a à peine une semaine environ et a passé la majeure partie de sa courte durée de vie dans la canalisation.