Rédigé par J.C. Arènes
VP Ventes et Service
Janvier 12, 2022
Dans notre quête incessante de progrès industriel et d'utilisation efficace des ressources de notre planète, nous oublions souvent le lourd tribut que ces processus peuvent prélever sur l'environnement. Parmi ces ressources, l'eau se distingue comme un pilier fondamental soutenant la vie sous toutes ses formes. Dans ce contexte, la technologie de détection des fuites d'hydrocarbures dans l'eau de refroidissement des processus apparaît non seulement comme une innovation, mais aussi comme une mesure de protection essentielle. Grâce à l'application méticuleuse de la science et de l'ingénierie, nous trouvons des moyens d'atténuer l'impact environnemental des opérations industrielles. Ce blogue explore le rôle critique des échangeurs de chaleur dans les processus d'hydrocarbures, les défis environnementaux posés par les fuites d'hydrocarbures et les technologies sophistiquées développées pour détecter et gérer de telles fuites. Rejoignez-nous pour explorer l'interaction sophistiquée entre l'ingénierie et la science environnementale derrière la détection des fuites d'hydrocarbures.
Ce que vous apprendrez :
- Les échangeurs de chaleur et la protection de l’environnement : Découvrez le rôle des échangeurs de chaleur dans les processus industriels, l’importance de détecter les fuites tôt et l’impact sur l’environnement.
- Science et technologie de détection : Apprenez la science derrière la détection des hydrocarbures dans l’eau et les dernières technologies, comme le système de barbotage de Novatech, pour une détection rapide et précise.
- Choix des méthodes de détection : Comprenez comment différentes technologies sont choisies pour détecter les fuites, en mettant l’accent sur la sensibilité et la précision pour protéger l’environnement.
- Impact dans le monde réel : Voyez comment des systèmes de détection sur mesure sont utilisés dans les industries pour répondre aux normes de sécurité, protéger la qualité de l’eau et soutenir la durabilité.
La nécessité industrielle des échangeurs de chaleur .
Les procédés de traitement des hydrocarbures nécessitent souvent de la chaleur pour atteindre les réactions souhaitées. Les échangeurs de chaleur sont parfois utilisés pour récupérer la chaleur du fluide de processus après réaction, ou simplement pour refroidir le fluide avant le transport ou le stockage.
L’eau est couramment utilisée comme fluide de refroidissement dans des circuits fermés pour desservir l’ensemble du site de l’usine ou dans des arrangements à passage unique à partir d’une source d’eau à proximité, telle qu’une rivière ou un lac. Ces fuites peuvent être minuscules (de la taille d’un trou d’épingle) ou catastrophiques. La détection des petites fuites permet aux opérateurs de l’usine de prendre des mesures correctives et de résoudre le problème, bien avant qu’il ne devienne désastreux.
Selon le type de flux de processus refroidi, l’hydrocarbure qui fuit dans l’eau peut être :
- Gazeux
- Un liquide à deux phases
- Dissous
Le défi environnemental : Détecter les fuites d’hydrocarbures .
Bien que Novatech ait développé des solutions pour détecter tous ces scénarios, le barboteur d’hydrocarbures est ciblé pour détecter les hydrocarbures en solution, difficiles à détecter avec les techniques optiques traditionnelles.
La science derrière la détection d’hydrocarbures : Comprendre la loi de Henry .
La loi de Henry régit le comportement des hydrocarbures en solution. Elle relie la concentration d’une vapeur
en contact avec l’eau à la concentration en solution 
. Bien que la constante de Henry varie en function de l’espèce et dépende fortement de la température, à l’équilibre, la concentration en phase gazeuse peut être estimée à partir de la formule suivante.
Comme la pression dans la loi de Henry est au dénominateur, nous pouvons augmenter la concentration dans la vapeur en diminuant la pression dans notre système. La technologie de barbotage d’hydrocarbures de Novatech fonctionne sous vide, ce qui augmente sa capacité à transférer les hydrocarbures dissous dans l’espace de vapeur.
Innovation en détection : Le système de barbotage d’hydrocarbures de Novatech .
Le système se compose d’un éducteur ou d’une pompe à jet entraînée par l’eau, créant un environnement où l’eau et un gaz de barbotage (généralement de l’air d’instrumentation) peuvent se mélanger sous vide. La force motrice de l’éducteur est l’eau de refroidissement même que nous surveillons. De là, le fluide à deux phases bien mélangé est dirigé vers un séparateur hydraulique, permettant de séparer la phase gazeuse enrichie en hydrocarbures de l’eau de refroidissement. La conception du séparateur permet d’obtenir une charge hydraulique, suffisante pour entraîner le gaz à travers la partie de conditionnement du système, tandis que l’eau de refroidissement peut s’écouler de l’unité par gravité.
De la théorie à l’application : Comment fonctionne le barboteur.
Le gaz provenant du séparateur sera saturé d’humidité à ce stade, régi par la température de l’eau avec laquelle il était en contact. Avant de permettre au gaz d’entrer dans l’unité de détection, un système de conditionnement d’échantillons abordera les préoccupations concernant le point de rosée.
Choisir la bonne technologie de détection .
La limite de détection souhaitée orientera le choix de la technologie de détection et déterminera si une analyse spécifique est requise. Des détecteurs de gaz infrarouges traditionnels peuvent être utilisés puisque la concentration d’hydrocarbures dans la phase de vapeur sera plusieurs centaines (sinon >1000) de fois supérieure à celle dans la phase liquide. Ainsi, un détecteur de gaz traditionnel avec une plage de mesure de 0 à 100 % LEL (ou 0 à 50 000 ppmv CH4) peut avoir une plage de mesure équivalente de 0 à 5 000 ppm dans le liquide (si nous supposons une équivalence de 1000:1). Cela a été démontré par des tests empiriques de Novatech et peut également être validé par le client en utilisant le joint à septum du système, qui permet l’injection de volumes connus d’hydrocarbures liquides dans la phase liquide.
La puissance de la précision : Améliorer la sensibilité dans la détection des fuites .
Une plus grande sensibilité peut être atteinte avec des analyseurs de gaz infrarouges non dispersifs capables de détecter des fuites dans l’ordre du ppb. De plus, un chromatographe en phase gazeuse peut étendre les limites de détection encore plus bas et offrir l’avantage supplémentaire d’une analyse spécifiée. L’analyse spécifiée pourrait permettre à un opérateur d’usine de localiser la source d’une fuite lors de la surveillance d’un flux d’eau de refroidissement desservant plusieurs échangeurs de chaleur.
Un engagement envers l’environnement : Les avantages de la détection rapide .
La technologie de barbotage d’hydrocarbures de Novatech est un moyen fiable et robuste de détecter les fuites d’hydrocarbures dans l’eau de refroidissement des usines. Elle répond au besoin d’une méthode de détection rapide qui fonctionne en continu avec un besoin minimal de maintenance ou d’intervention. Contrairement aux techniques d’analyse de capture traditionnelles qui peuvent nécessiter des dizaines de minutes pour effectuer une analyse, le temps de réponse du barboteur Novatech est mesuré en secondes. Fabriqués sur mesure en fonction des exigences spécifiques de l’application, de l’emplacement et de l’environnement de l’installation, ainsi que des codes de sécurité électrique, les systèmes de barbotage d’hydrocarbures de Novatech peuvent constituer une partie intégrante de la stratégie de protection environnementale d’une usine.
Extraits de : Osprey, J., A Robust Sparging Technique for Continuous Monitoring of Hydrocarbons in Process Cooling Water. Proceedings – ISA Analysis Division Symposium, 2016.
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