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Jun 29, 2023

Un aperçu de la mesure du débit de gaz

De nombreuses applications nécessitent une mesure précise du débit d’air ou d’autres gaz. Les exigences d'installation, d'étalonnage et de maintenance font partie des facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un

De nombreuses applications nécessitent une mesure précise du débit d’air ou d’autres gaz. Les exigences d'installation, d'étalonnage et de maintenance font partie des facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'une technologie de mesure de débit.

Par Art Womack, FCI

La mesure de l'air et d'autres gaz dans les usines de fabrication des industries de transformation chimique (CPI) est essentielle dans de nombreuses applications fonctionnelles, notamment la sécurité, le contrôle des processus, la qualité des produits, l'efficacité de la production, la conformité environnementale et les coûts. Lorsque la mesure de l'air ou d'autres gaz est inexacte ou incohérente, certains résultats potentiels incluent des accidents graves, des arrêts d'urgence, une maintenance imprévue, des ralentissements de production ou des dépassements de coûts.

Il existe aujourd'hui six à huit technologies viables de mesure du débit pour les gaz, mais seulement la moitié environ d'entre elles sont adaptées aux applications de mesure intensives rencontrées dans les opérations CPI les plus difficiles. Chaque technologie possède ses propres forces et faiblesses, selon le matériau exact à mesurer, la précision requise, l'endroit où il doit être mesuré, etc.

Le truisme « la connaissance, c'est le pouvoir » s'applique définitivement lorsqu'il s'agit de choisir un débitmètre pour les tâches de mesure de gaz dans les usines CPI. La même technologie de détection de débit choisie pour une application dans une usine est très probablement un mauvais choix dans une autre application, même si elle se trouve à proximité immédiate d'une installation.

Le coût du choix d’un mauvais débitmètre — en termes de maintenance supplémentaire, de réparations et de pièces de rechange dans les grandes usines CPI — peut rapidement s’élever à des dizaines de milliers de dollars. Si des problèmes de sécurité, une mauvaise qualité de produit, un ralentissement de la production ou des problèmes de conformité environnementale surviennent, le coût de la non-reconnaissance des différences subtiles entre les technologies de mesure du débit d'air et d'autres gaz peut être punitif.

Les débitmètres sont utilisés pour mesurer le débit d'air ou d'autres gaz, ainsi que le débit totalisé. En raison des environnements de fonctionnement dangereux qui peuvent être rencontrés dans les usines CPI, les débitmètres de gaz nécessitent généralement des approbations pour les zones dangereuses (par exemple, HazEx) et doivent souvent être conformes à la norme CEI 61508/61511 (SIL) dans le cadre d'un système instrumenté de sécurité. (SIS) dans de nombreuses applications. Quatre des applications de mesure du débit de gaz les plus courantes et les plus exigeantes dans les usines chimiques sont décrites dans les sections suivantes.

FIGURE 1. Le comptage de distribution de gaz nécessite une mesure précise du débit car diverses applications peuvent nécessiter différents volumes de gaz.

FIGURE 1. Le comptage de distribution de gaz nécessite une mesure précise du débit car diverses applications peuvent nécessiter différents volumes de gaz.

Comptage de distribution de gaz. De nombreux procédés chimiques nécessitent de grands volumes variables de gaz spécifiques, tels que l'azote, l'argon et l'oxygène pour les ions inertes ou pour la purge ou l'inertage. L'hydrogène peut être nécessaire comme catalyseur et d'autres gaz spécifiques sont également utilisés (Figure 1). La mesure précise de ces gaz est nécessaire au contrôle des processus, au contrôle des stocks de gaz et à la gestion des coûts.

FIGURE 2. La mesure des gaz de torche est cruciale pour garantir que les systèmes fonctionnent de manière sûre et fiable

FIGURE 2. La mesure des gaz de torche est cruciale pour garantir que les systèmes fonctionnent de manière sûre et fiable

Systèmes de torchage. Dans la production pétrochimique, le raffinage et le stockage, les systèmes de torchage sont utilisés pour brûler et éliminer les déchets, les excès ou les dégagements de gaz et comme système de sécurité (Figure 2). La mesure précise, réactive et fiable des gaz de torchère est essentielle pour garantir le bon fonctionnement du système de gaz de torchère, qui protège les personnes et les équipements des gaz combustibles dangereux afin de maintenir un environnement de travail sûr et d'éviter toute contamination de l'environnement.

FIGURE 3. L'inertage des réservoirs consiste à remplir l'espace inerte d'un réservoir ou d'un récipient avec un gaz inerte (généralement de l'azote) pour réduire les risques d'incendie.