Wagons-citernes de pétrole

Wagons-citernes de pétrole (Dragunov1981, iStockphoto)

Le transport du pétrole aux quatre coins du monde

Peter McMahon

Résumé

Ce document d’information aborde les quatre moyens les plus utilisés pour transporter le pétrole par voies terrestre et maritime.

Depuis des milliers d’années, nous extrayons le pétrole brut du plus profond de la terre. Au Canada, nous utilisons le pétrole brut (ou pétrole) depuis plus de 150 ans pour alimenter notre mode de vie moderne. Aujourd’hui, le pétrole nous permet de fabriquer du plastique et une quantité d’objets tels des chandelles, des crayons, des rouges à lèvres, des cachets d’aspirine, ou encore des panneaux solaires.

Mais peux-tu deviner quelle est l’utilisation la plus courante du pétrole? Si tu as dit, pour fabriquer du carburant, tu as raison! Le pétrole est utilisé pour fabriquer du carburant pour les voitures, les avions et la machinerie industrielle. Voici un aperçu des quatre façons utilisées pour acheminer près de 100 millions de barils de pétrole brut puisé chaque jour des profondeurs de la terre jusqu’aux réservoirs de carburant de plus d’un milliard de véhicules, chaudières et machines à travers le monde.

Le savais-tu?

L’unité de mesure du pétrole brut est le baril. Cette unité a été adoptée au 19e siècle, en Pennsylvanie, lorsque les producteurs ont voulu standardiser la vente du pétrole. Ils ont décidé de le vendre dans des barils de vin anglais, lesquels contenaient 159 litres (42 gallons). Depuis lors, cette unité sert à mesurer le pétrole brut.

Un oléoduc dans l’arrière-pays de l’Alaska
Un oléoduc dans l’arrière-pays de l’Alaska (Source : Gillfoto [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia Commons).

Comment les oléoducs transportent-ils le pétrole?

Les oléoducs (pipelines), dont le diamètre peut atteindre un mètre, sont le principal moyen pour acheminer du pétrole traité et non traité sur des centaines, voire des milliers de kilomètres jusqu’aux villes où il sera utilisé. Comment le pétrole peut-il circuler dans ces tuyaux d’acier ou de plastique qui peuvent traverser des continents en entier?

Il existe trois types de tuyaux dans un réseau d’oléoducs :

  • Les pipelines de collecte transportent le pétrole des puits vers des installations de stockage ou de traitement.
  • Les pipelines d’amenée acheminent le pétrole des installations de stockage et de traitement vers les pipelines de transport.
  • Les pipelines de transport sont chargés de transporter le pétrole de leur source vers différents marchés d’un bout à l’autre du pays.

Des pompes installées à la source et sur toute la longueur des tuyaux jusqu’à la destination finale font circuler le pétrole à des vitesses allant de 5 à 10 km/h. Pour protéger les pipelines en acier contre la rouille, ceux-ci peuvent être renforcés avec des lattes de bois ou être recouverts de béton ou de polyéthylène (matière utilisée dans la fabrication des bouteilles de plastique).

Les compagnies pétrolières insèrent régulièrement des racleurs spéciaux dans les pipelines afin de s’assurer qu’aucuns débris ou déchets ne s’y accumulent. L’utilisation de racleurs remonte à aussi loin que 1870, alors qu’ils n’étaient ni plus ni moins que de simples connecteurs de métal en forme de cylindre insérés à une extrémité du pipeline et retirés à l’autre bout. De nos jours, les « racleurs intelligents » insérés dans les pipelines consistent en des sondes complexes équipées d’ordinateurs intégrés, de capteurs et de puissants aimants permettant de recueillir les petits morceaux de métal pouvant s’accumuler dans les tuyaux.

Un racleur de pipelines servant à nettoyer l’intérieur d’un oléoduc est exposé dans un centre d’interprétation situé près de Fairbanks, en Alaska
Un racleur de pipelines servant à nettoyer l’intérieur d’un oléoduc est exposé dans un centre d’interprétation situé près de Fairbanks, en Alaska (Source : Harvey Barrison [CC BY-SA 2.0] via Wikimedia Commons).

Les canalisations aériennes et souterraines sont les moyens les plus efficaces pour transporter du pétrole à la surface de la terre, à partir de sa source dans le sol jusqu’aux raffineries qui le traiteront. Même si le pétrole qui circule dans les pipelines n’entre pas réellement en contact avec l’environnement naturel qu’il traverse, la construction d’oléoducs perturbe souvent les écosystèmes dans lesquels ils sont aménagés. Parmi les perturbations, on note la coupe d’arbres, le déblaiement de la couche arable, ainsi que le creusement de tranchées pour permettre l’installation des tuyaux.

Lorsque du pétrole s’échappe de pipelines endommagés en raison d’un défaut de conception, d’un acte de sabotage ou de leur vétusté, les écosystèmes peuvent en être touchés. 

Comment les navires transportent-ils le pétrole?

Nous transportons du pétrole par voie maritime depuis les années 1800, alors que des navires de 55 mètres de long transportaient jusqu’à 250 tonnes de pétrole brut entre les ports. Aujourd’hui, il est acheminé par des navires ultra gros porteur (ULCC Ultra Large Crude Carrier) faisant 415 mètres de long et qui peuvent peser jusqu’à un demi-million de tonnes lorsqu’ils sont chargés au maximum de leur capacité, et transporter plus de 2 millions de barils de pétrole en un seul voyage.

Navire pétrolier.
Navire pétrolier (Source : US Navy via Wikimedia Commons).

Les pétroliers double coque transportent du pétrole brut du plus près possible de la source de pétrole jusqu’à des raffineries situées près des ports de mer. De plus petits navires, les transporteurs de produits, acheminent le pétrole des raffineries jusqu’à proximité du lieu d’utilisation (par exemple, des voies ferrées ou des installations de stockage desservies par des camions-citernes à destination des stations-service).

Les pétroliers sont le moyen le plus efficace pour transporter du pétrole sur de grandes distances par voie maritime. Ils représentent également l’une des plus grandes œuvres de technologie jamais conçues. Faisant près d’un demi-kilomètre de long (458 mètres) et pesant près de 657 000 tonnes à pleine charge, l’ancien pétrolier américain Seawise Giant (aussi connu sous le nom de Knock Nevis) était à l’époque le navire le plus long et aussi la plus imposante structure autopropulsée à être conçue.

Le pétrolier Knock Nevis a une longueur similaire à celle de l’Empire State Building à New York
Le pétrolier Knock Nevis a une longueur similaire à celle de l’Empire State Building à New York (Source : divers auteurs via Wikimedia Commons, la Tour CN de Peggy und Marco Lachmann-Anke via Pixabay).

En raison de leur taille, les pétroliers modernes ont rendu le transport du pétrole beaucoup moins coûteux qu’il ne l’était auparavant.

Si l’on remonte aux années 1950, les coûts de transport représentaient environ 33 % du prix total du pétrole importé du golfe Persique aux États-Unis. À la suite à l’évolution des superpétroliers dans les années 1970, les coûts de transport pour parcourir la même distance ont chuté à 5 % du prix courant final. Et depuis 2010, ces coûts ont encore diminué pour représenter moins de 3 % de la valeur marchande. De nos jours, pour une tonne de pétrole brut d’une valeur de 800 $, les coûts de transport ne sont que de 20 $, ou environ 0,08 $ le litre à la pompe dans les stations-service près de chez toi.

Un pélican soigneusement nettoyé après un déversement de pétrole
Un pélican soigneusement nettoyé après un déversement de pétrole (Source : International Bird Rescue Research Center [CC BY 2.0] via Wikimedia Commons).

Aujourd’hui, 60 % de tout le pétrole transporté est acheminé par des pétroliers. Cela dit, cette façon d’expédier n’est pas sans risque. Les déversements de pétrole résultant d’accidents en mer ou survenant lors du chargement ou du déchargement ont des effets dévastateurs sur l’environnement. Les déversements de pétrole causés par les navires sont moins fréquents que ceux causés par les trains et les camions-citernes; toutefois, la quantité de pétrole déversée est beaucoup plus sérieuse lorsqu’il s’agit d’un déversement causé par un pétrolier. Un important déversement de pétrole en mer ou près des côtes peut tuer des millions d’oiseaux, de poissons et de gros animaux marins. Les rejets du système d’échappement des pétroliers représentent également une source de pollution majeure. De plus, ces navires peuvent poser un très grand risque environnemental s’ils sont endommagés à la suite de collisions, d’incendies à bord, ou lorsqu’ils sont désassemblés après leur vie utile.

Comment les trains transportent-ils le pétrole?

Des trains tirant des wagons-citernes pour le transport du pétrole depuis les années 1860; à l’époque, ils étaient fabriqués en bois! Entre les années 1920 et 1950, les wagons-citernes modernes étaient un moyen largement utilisé pour transporter le pétrole; mais à partir des années 1960, ce sont les oléoducs, les navires et les camions-citernes qui sont devenus les principaux moyens de transport du pétrole brut. Toutefois, en 2012, la demande au Canada a surpassé la capacité des oléoducs à transporter le pétrole; le train fut ainsi de nouveau très demandé pour son expédition d’un bout à l’autre du pays.

Un wagon-citerne moderne
Un wagon-citerne moderne (Source : Harvey Henkelmann via Wikimedia Commons).

À l’heure actuelle, en Amérique du Nord, environ 415 000 wagons-citernes peuvent transporter du pétrole par train.

Depuis 2018, le Canada élimine progressivement les vieux wagons-citernes pour les remplacer par des wagons-citernes certifiés DOT-117. Chaque wagon-citerne DOT-117 peut contenir jusqu’à 675 barils de pétrole, soit près de 110 000 litres! Environ 150 000 barils sont expédiés chaque jour des sables bitumineux de l’Alberta par chemin de fer. C’est beaucoup de pétrole!

Contrairement aux oléoducs, qui exigent des années à construire et qui ne suivent que des routes fixes, les trains transportant du pétrole peuvent circuler sur toutes les voies ferrées; et lorsque la demande est en hausse, il est possible d’ajouter des wagons supplémentaires. Mais qui dit plus de trains dit aussi davantage de risques encourus, comme des déversements, des explosions et des incendies si le train transportant du pétrole est impliqué dans une collision ou s’il déraille (c’est-à-dire lorsque le train quitte les rails).

En juillet 2013, un train transportant du pétrole a déraillé à Lac-Mégantic, au Québec. Laissé sans surveillance, il a dévalé une pente menant vers le centre-ville, provoquant une série d’explosions violentes et un énorme incendie qui a fait 47 morts. Avec la hausse du transport de pétrole par train, les gens sont de plus en plus préoccupés par ses risques.

De plus, le train cause un nombre plus élevé de déversements que tout autre moyen de transport terrestre. Environ la moitié des déversements de pétrole se produit pendant le transport et l’autre moitié lors du chargement ou du déchargement. C’est pourquoi la population a demandé aux sociétés pétrolières, aux autorités ferroviaires et aux gouvernements de créer un plus grand nombre de lois et de réglementations visant à prévenir les accidents.

Les trains sont aussi conçus avec un grand souci de sécurité. Par exemple, les wagons-citernes modernes sont dotés de coupleurs spéciaux (la pièce qui relie les wagons les uns aux autres) qui empêchent les wagons de se détacher lors d’un accident comme un déraillement. Cette mesure a pratiquement éliminé le risque que les coupleurs d’un wagon ne viennent crever le wagon situé à l’avant ou à l’arrière.

Comment les camions transportent-ils le pétrole?


Le transport par camion est généralement la dernière étape dans l’acheminement du pétrole vers les points de service où il sera utilisé par les consommateurs.

Un camion de ravitaillement de pétrole à l’aéroport international de Vancouver
Un camion de ravitaillement de pétrole à l’aéroport international de Vancouver (Source : Lommer [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons).

Le transport du carburant par camion est souvent le seul moyen d’approvisionner directement les stations-service en essence. Imagine en effet comment il serait difficile d’obtenir de l’essence si le seul endroit pour s’approvisionner se trouvait près d’un enchevêtrement de voies ferrées, d’une voie maritime importante ou d’un oléoduc !

Les camions-citernes transportent du pétrole traité dans des conteneurs cylindriques ressemblant aux wagons-citernes tirés par les trains. Chacun de ces camions peut transporter entre 10 000 et 45 000 litres de carburant à partir de raffineries ou d’installations de stockage jusqu’aux pompes de stations-service.

Les camions-citernes sont dotés de dispositifs de sécurité
Les camions-citernes sont dotés de dispositifs de sécurité tels que des compartiments divisés par des cloisons, des soupapes de sécurité et des drains d’urgence (© 2019 Parlons sciences, d’après une image d’Antonina Kaushan via iStockphoto).

Le pétrole contenu dans les camions-citernes est souvent réparti dans plusieurs compartiments afin de séparer les différentes qualités de carburant. De cette façon, les camions peuvent transporter tous les types de carburant dont les stations-service ont besoin en un seul voyage. 

En plus d’acheminer le pétrole aux stations-service, les camions-citernes peuvent également transporter du carburéacteur aux aéroports, ainsi que du propane, du mazout domestique et d’autres carburants résidentiels dans les maisons où ils seront utilisés pour le chauffage ou la cuisson. Le camion est le moyen qui offre le plus de flexibilité en matière de transport du pétrole, puisqu’il peut aller partout là où il y a une route.

Comme pour la plupart des modes de transport du pétrole, le risque de déversement au moment du chargement et du déchargement ou lors d’accidents de la circulation représente l’un des désavantages associés aux camions-citernes. En effet, il est plus difficile de conduire l’un de ces véhicules que la plupart des autres camions. L’explication est simple : le centre de gravité de ces camions-citernes est très élevé (pense à tout ce liquide lourd qui se déplace plus haut que la cabine du conducteur). Les camions-citernes sont ainsi plus susceptibles que tout autre type de camions de se renverser.
Les déversements causés par des camions-citernes sont plus fréquents que ceux causés par d’autres moyens de transport comme les trains, les navires et les oléoducs; mais ils impliquent généralement un volume moins important de produits pétroliers. Ces déversements ont cependant tendance à se produire sur les routes où un très grand nombre de personnes circulent chaque jour.

En résumé...

Chacun des moyens utilisés pour le transport du pétrole comporte ses avantages; et aussi ses risques. Mais une chose est certaine : il serait difficile d’alimenter nos modes de vie moderne sans prendre ces risques!

En savoir plus

Faits sur le pétrole brut (2018) Ressources naturelles Canada -- Feuillet d'information du gouvernement sur l'extraction, les utilisations et le transport du pétrole brut au Canada.

Tout savoir sur les racleurs intelligents – ou comment détecter les problèmes de pipeline avant qu’ils n’arrivent (2016) L’Association canadienne de pipelines d’énergie.

Références

About Pipelines. (2016). How do pipelines work? Canadian Energy Pipeline Association.

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Gosselin, E. (2013, novembre 14). Oil tanker spills: An FAQ. The Science Creative Quarterly.

Green, K. P., & Jackson, T. (n.d.). Pipelines are the safest way to transport oil and gas. Fraser Institute.

Hygenic Pigging Systems. (2016, aout 24). Scrapers, moles, cleaners and go devils.

Matthews, I. (2018, octobre 19). How much oil can a rail car transport? Partisan Issues.

Pees, S. T. (2004). Tank cars. Petroleum History Institute.

Tonder, R. V. (2018, novembre 19). How much gas does a tanker truck hold? Transcourt.