Mesure du débit de gaz naturel
Les entreprises sont confrontées à des défis de taille en matière de contrôle des procédés, d'amélioration de l'efficacité et de maîtrise des coûts sans relevés précis du débit de gaz, notamment dans les industries où le gaz est utilisé et transformé à grande échelle et dans des conditions variables. La mesure précise du gaz naturel étant essentielle à l'amélioration de l'efficacité, à la sécurité opérationnelle et même à la conformité réglementaire, le choix d'un débitmètre adapté est devenu une décision stratégique ayant des répercussions importantes sur la productivité, le respect de l'environnement et la rentabilité.
Pourquoi la mesure du débit de gaz est-elle importante dans l'industrie ?
Outre les raisons évoquées précédemment, une mesure précise du débit de gaz permet de contrôler l'ensemble des opérations et de détecter facilement les fuites potentielles et les surconsommations. Dans de nombreux secteurs, il est essentiel de fournir un rapport détaillé sur la consommation de gaz et les émissions, car des mesures précises contribuent également au respect des normes réglementaires environnementales et de sécurité.
De plus, des fluctuations importantes du débit de gaz indiquent des obstructions, des fuites ou nécessitent une maintenance particulière afin d'éliminer les risques potentiels. Il convient ensuite de prendre les mesures nécessaires pour résoudre ces problèmes.
Paramètres importants des débitmètres de gaz
De nombreux facteurs doivent être pris en compte avant de choisir un débitmètre de gaz adapté, notamment :
✤Type de gaz
✤ Informations sur le flux
✤Conditions environnementales
✤Environnement opérationnel
✤pression et température
✤cibles attendues
✤installation et maintenance
Outre les points mentionnés précédemment, les exigences de précision méritent toute votre attention, compte tenu des différentes marges d'erreur acceptables. Une tolérance d'erreur minimale est requise dans des secteurs spécifiques tels que les réactions chimiques et la production pharmaceutique. La pression et la température constituent également des contraintes importantes pour le choix des débitmètres. Ces derniers doivent résister à des conditions extrêmes sans dégradation de leurs performances dans les applications haute pression. En d'autres termes, la fiabilité des débitmètres dans de telles conditions est cruciale pour le bon fonctionnement du système sur le long terme.
Défis liés à la mesure du débit de gaz
Le gaz naturel, source d'énergie propre, est de plus en plus utilisé et sa part dans le mix énergétique augmente chaque année. Avec le développement du gazoduc Ouest-Est en Chine, la couverture du réseau de gaz naturel s'étend, rendant la mesure des flux de gaz naturel essentielle.
Actuellement, la mesure des débits de gaz naturel est principalement utilisée pour les règlements commerciaux, et en Chine, elle repose essentiellement sur le comptage volumétrique. Le gaz naturel est généralement distribué sous deux formes : le gaz naturel canalisé (GNC) et le gaz naturel comprimé (GNC).
Certains compteurs sont fabriqués selon des exigences spécifiques, comme des conditions extrêmesvolume faible et élevéUn débitmètre adapté aux débits normaux et de pointe garantit des mesures constantes et précises. La taille, petite ou grande, est un autre facteur à prendre en compte pour le choix de chaque composant du débitmètre.
Principe de fonctionnement
Un débitmètre de gaz naturel mesure la quantité de gaz circulant dans une canalisation. Le débit dépend généralement de la vitesse du gaz et de la section transversale de la canalisation. Le calcul s'effectue à l'aide d'algorithmes sophistiqués qui prennent en compte les propriétés dynamiques du gaz naturel, lesquelles varient en fonction de la température, de la pression et de la composition du fluide.
Applications des débitmètres de gaz
Industrie métallurgique
- Moulage/Coulée
- Fabrication
- Découpe au gaz
- Fonte
- Fusion
- Traitement thermique
- Préchauffage des lingots
- revêtement en poudre
- Moulage/Coulée
- Fabrication
- Découpe au gaz
- Fonte
- Soudage
- Traitement pyrochimique
- Forgeage
Industrie pharmaceutique
- Séchage par pulvérisation
- Génération de vapeur
- Séchage par pulvérisation
Industrie du traitement thermique
- Four
- Chauffage au fioul
Moulins à huile
- Génération de vapeur
- Raffinage
- Distillation
FABRICANTS DE PRODUITS FMC
- Génération de vapeur
- Traitement de la chaleur résiduelle
PRODUCTION D'ÉNERGIE
- Microturbines à gaz
- Groupes électrogènes à gaz
- Climatisation, chauffage et production d'énergie combinées
- CLIMATISATION
- Machine d'absorption de vapeur (VAM)
- Refroidissement centralisé
Industrie agroalimentaire
- Génération de vapeur
- Chauffage de procédé
- Pâtisserie
Industrie de l'impression et de la teinture
- Séchage des encres Pré-impression
- Pré-séchage des encres Post-impression
Avantages et inconvénients des différents types de débitmètres de gaz
Il est certain qu'aucune technologie ni aucun appareil de mesure ne peut répondre à tous les besoins et conditions professionnels. Quatre technologies courantes de mesure de débit de gaz sont aujourd'hui utilisées dans les procédés industriels, chacune présentant ses propres avantages et limitations. Comprendre ces avantages et inconvénients permet d'éviter des erreurs coûteuses.
Débitmètres électromagnétiques n° 1
Un débitmètre électromagnétique fonctionne selon le principe de la loi de Faraday sur l'induction. Une bobine électromagnétique à l'intérieur du débitmètre génère un champ magnétique, et des électrodes détectent la tension induite. Le champ électromagnétique se modifie sous l'effet de ces forces lorsque le fluide traverse la conduite. Ces variations sont finalement converties en débit.
| Avantages | Cons |
| Non affecté par la température, la pression, la densité, la viscosité, etc. | Ne pas utiliser si les liquides ne contiennent pas de conductivité électrique ; |
| Applicable aux liquides contenant des impuretés (particules et bulles) | Un tuyau court et droit est nécessaire ; |
| Aucune perte de pression ; | |
| Aucune pièce mobile ; |
Débitmètre à vortex n° 2
Un débitmètre à vortex fonctionne selon le principe de l'effet von Kármán. Des vortex sont générés automatiquement par le passage du flux autour d'un corps non profilé, doté d'une large face avant plane. La vitesse du flux est proportionnelle à la fréquence des vortex.
| Avantages | Cons |
| Structure simple sans pièces mobiles ; | Être sensible aux perturbations causées par les vibrations externes ; |
| Non affecté par la température, la pression, la densité, etc. ; | Les chocs de vitesse des fluides réduisent la précision de la mesure ; |
| Polyvalent pour la mesure des liquides, des gaz et des vapeurs ; | Mesurer uniquement le milieu propre ; |
| Provoquer une perte de pression négligeable. | Déconseillé pour les mesures de fluides à faible nombre de Reynolds ; |
| Non applicable au flux pulsé. |
Débitmètres thermiques n° 3
La différence de température mesurée par deux capteurs peut être calculée après chauffage du fluide en aval. Deux capteurs sont installés de part et d'autre de l'élément chauffant dans une section de tuyau ; le gaz est chauffé lors de son passage à travers cet élément.
| Avantages | Cons |
| Aucune pièce mobile ; | Non recommandé pour la mesure du débit de liquides ; |
| Fonctionnement fiable ; | Ne supporte pas les températures supérieures à 50℃ ; |
| Haute précision ; | |
| Applicable à la mesure du débit dans les deux sens. | |
| Faible marge d'erreur totale ; |
N° 4Débitmètres massiques Coriolis
Les vibrations du tube varient en fonction du débit du fluide. Ces variations sont captées par des capteurs placés de part et d'autre du tube, puis converties en débit.
| Avantages | Cons |
| Mesure directe du débit massique ; | Aucune pièce mobile ; |
| Non affecté par la pression, la température et la viscosité ; | Les vibrations réduisent la précision dans une certaine mesure ; |
| Sections d'entrée et de sortie non requises. | Cher |
Choisir le bon débitmètre de gaz implique de trouver un équilibre entre précision, durabilité et coût afin de répondre aux besoins spécifiques de l'application. Un choix éclairé améliore non seulement l'efficacité opérationnelle, mais garantit également la conformité réglementaire et la sécurité. En comprenant les différents types de débitmètres et leur adéquation aux diverses conditions, les industries peuvent optimiser leurs performances, réduire leurs coûts et assurer la fiabilité de leurs systèmes. Faire le bon choix permet, en définitive, de garantir un fonctionnement plus robuste et résilient, capable de répondre aux exigences actuelles et aux défis futurs.
Date de publication : 29 octobre 2024