Comment un régulateur de débit permet d’odoriser le gaz ?

Comment les régulateurs de débit massique font sentir notre gaz

Saviez-vous que le gaz naturel est inodore ? Je l'ignorais… Je lui ai toujours trouvé une odeur prenante. Eh bien, il s'avère que cette odeur forte est volontairement ajoutée au gaz naturel. Nous allons voir pourquoi.

Le gaz naturel étant par nature inodore et combustible, les autorités exigent l'application de certaines mesures de sécurité. De nombreux pays ont établi différentes règles de sécurité sur la manière de gérer les injections de gaz naturel et de biométhane. Dans tous les cas, le gaz aura besoin d'être odorisé. Ces règles sont principalement imposées par le ministère en charge de la santé et de la sécurité.

Pourquoi le gaz a-t-il une odeur alors qu'il est inodore par nature ? C'est là qu'intervient l'odorisation du gaz. L'odorisation des gaz peut être exécutée de manière beaucoup plus souple et déterministe en dosant du Mercaptan, du TétraHydroThiophène (THT) ou des substances odorantes sans soufre dans le gaz naturel à l'aide de régulateurs de débit massique.

Qu'en est-il de l'odorisation du gaz naturel ?

L'odorisation du gaz naturel a pour vocation de nous avertir en cas de fuite. L'idée est que l'on puisse sentir le gaz en sa présence. En effet, une présence trop importante de gaz peut entraîner une explosion.

Illustration de la LIE (limite inférieure d'explosivité) et de la limite supérieure d'explosivité (LSE)

LIE (limite inférieure d'explosivité) et LSE (limite supérieure d'explosivité)

Comme illustré par l'image, la LIE (limite inférieure d'explosivité) et la LSE (limite supérieure d'explosivité) sont des notions essentielles. Si la concentration de la substance combustible présente dans l'air est trop faible (< LIE), alors aucune combustion ne se produit. Si le mélange est trop riche (> LSE), la quantité de gaz dans l'air est trop importante et une combustion seulement partielle se produit. Les gaz deviennent dangereux lorsque les concentrations se situent entre la LIE et la LSE. C'est pourquoi il est capital que l'on puisse sentir le gaz à temps, c'est-à-dire avant que la concentration soit trop élevée et dépasse la LIE.

Par conséquent, les règles de sécurité stipulent que le gaz naturel doit être détectable à une concentration de 20 % de la LIE, ce qui se fait par l'odorisation. Il va sans dire que l'odeur utilisée dans le gaz n'est pas dangereuse pour la santé.

Quand une odeur est-elle ajoutée à un gaz ?

Cela dépend du type de conduite de gaz. Il faut distinguer entre conduites de distribution et conduites de transmission.
Les conduites de distribution du gaz naturel relèvent des services publics locaux et incluent les conduites principales et les conduites de service, pour le gaz commercialisé et utilisé dans un environnement domestique, par exemple. Toutes ces conduites de distribution doivent être odorisées. Pour les conduites de transmission, la réglementation précise quand il convient d'odoriser le gaz.

THT, tétrahydrothiophène

De nombreuses substances odorantes différentes sont disponibles pour l'odorisation, tels que le Tétrahydrothiophène (THT), le mercaptan ou d’autres substances odorantes sans soufre. Le choix d'une substance odorante dépend des propriétés du gaz à odoriser, de l'agencement des conduites, des conditions ambiantes et de la règlementation au niveau national. Le tétrahydrothiophène, ou THT, a une odeur distinctive. Dans des conditions ambiantes, le THT est un liquide volatil incolore doté d'une odeur désagréable.

Débitmètre Coriolis ATEX zone 1

Alimentation contrôlée en THT par le biais de régulateurs de débit massique

Bronkhorst a pu élaborer une solution pour un client néerlandais souhaitant ajouter du THT à son biogaz. Le biogaz était généré à partir de la décomposition anaérobie de matières organiques, traité pour obtenir la qualité de gaz naturel et injecté dans les conduites de gaz naturel néerlandaises. Étant donné qu'aux Pays-Bas, le gaz naturel commercial doit contenir au moins 18 mg de THT par mètre cube de gaz, le processus de l'ajout de THT au gaz commercial devait être des plus précis.

L'approche traditionnelle de l'ajout de THT consiste à employer une pompe et une cylindrée fixe. Toutefois, l'injection discontinue de faibles débits de gaz par une pompe peut entraîner le risque qu'il reste du THT liquide dans les conduites de gaz. Le THT risque de ne pas bien se mélanger avec le gaz et de présenter une concentration inadéquate. Il est donc largement préférable d'avoir une injection de THT homogène. Le THT est en outre une substance odorante relativement coûteuse, ce qui rend d'autant plus préférable la précision de son dosage.

Contrôle direct de la pompe avec un régulateur de débit massique

Une meilleure solution consistait ici à associer une pompe et un régulateur de débit massique Coriolis. Grâce à un régulateur PID intégré, le régulateur de débit massique peut piloter la pompe. Cette combinaison permet de doser de manière à la fois continue et précise.

Pour l'application complète, vous pouvez télécharger notre note d'application Controlled supply of odorant to natural gas

Zones dangereuses

Il convient de prendre en compte la classification de la zone. Les gaz de combustion étant explosifs par nature, la zone environnante est très souvent classée comme zone dangereuse. Les classifications les plus communes (en Europe) sont les zones ATEX 1 ou 2. Il suffit de vous assurer de choisir le matériel approprié.

Pour les procédés comme l'odorisation au THT, Bronkhorst offre des solutions classées ATEX / IECEx zone 1 et zone 2.

Nous proposons sur demande des systèmes pour l’injection de liquides pour l'odorisation des gaz dans des gammes allant de 5 à 50 mg/m3 d’agent odorant pour des conduites de gaz de 10 à plus de 8000 m3n/h de gaz naturel.

Consultez notre site web pour plus d'informations sur nos débitmètres massiques Coriolis destinés aux applications dans les environnements dangereux.