La contamination peut avoir des significations subtilement différentes en science, en fonction de l'environnement et de l'application. Un large éventail de substances est connu sous le nom de contaminants, tels que les polluants, les toxines et les impuretés. Toutefois, dans la plupart des cas, un contaminant est une substance qui existe dans un environnement où elle n'est pas censée se trouver, ce qui est certainement le cas lorsque l'on considère les contaminants dans un endroit tel qu'un flux de gaz. Les contaminants sont davantage considérés comme la dilution d'un gaz pur avec d'autres éléments, plutôt que comme la connotation environnementale négative que les mots « pollution » et « toxines » ont généralement. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'impact environnemental pour la plupart des contaminants dont nous parlons ici, mais ce n'est pas l'objet de cet article.
Nous examinerons les contaminants dans le cadre de deux exemples : le gaz comprimé et le gaz naturel.
Les principaux contaminants présents dans les flux de gaz comprimé et de gaz naturel sont indiqués ci-dessous :
Les contaminants font partie intégrante du gaz ou sont ajoutés au flux par le biais d'un traitement ou d'un transfert. Dans le cas du gaz naturel, les contaminants tels que le dioxyde de carbone font partie intégrante de nombreux flux de gaz naturel. Par ailleurs, le glycol est utilisé dans le processus de séchage et peut accidentellement pénétrer dans le flux si un filtrage approprié n'est pas utilisé.
Souvent, les contaminants ont un effet défavorable sur l'échantillon ou le système. La principale préoccupation des fournisseurs de gaz naturel est d'acheminer un gaz de qualité jusqu'au consommateur. Ils veulent donc éliminer les contaminants qui ralentissent ou obstruent les gazoducs et diluent la qualité de leurs produits. De même, le traitement des gaz comprimés est axé sur la qualité et la sécurité du produit final et il reste bien sûr important de protéger les gazoducs et les équipements ; toutefois, comme les gaz comprimés sont souvent utilisés dans des applications médicales, il s'agit plutôt de savoir s'ils sont suffisamment propres pour cet usage.
Examinons de plus près un contaminant spécifique : l'humidité.
L'humidité est particulièrement préoccupante parce qu'elle peut causer divers problèmes en soi et affecter d'autres composants et polluants dans le système. La présence d'eau ou de glace dans les pipelines peut bloquer ou arrêter le flux de gaz et endommager les machines et les équipements. Il est important de noter que même un petit objet solide, comme un glaçon heurtant les pales d'une turbine, peut les briser en raison de la vitesse élevée à laquelle elles fonctionnent. L'eau est également un mauvais additif pour les carburants, car elle ne brûle pas bien, ce qui réduit l'efficacité globale du carburant. En outre, l'eau influence d'autres contaminants : par exemple, l'humidité et la poussière peuvent entraîner une croissance bactérienne. L'humidité est également un facteur essentiel de l'oxydation, de la formation de rouille et de la corrosion, ce qui entraîne la dégradation des canalisations et des machines. Lorsqu'elle est mélangée à des hydrocarbures, l'eau forme des hydrates, ce qui entraîne la présence d'hydrocarbures solides dans les gazoducs. Cela nécessite des procédures d'entretien et de nettoyage plus fréquentes, communément appelées "raclage".
Si vous souhaitez en savoir plus sur les effets de l'humidité, nous vous invitons à consulter nos autres blogs sur ce sujet, notamment Oxygène et hydratation : une combinaison coûteuse : A Costly Combination. D'autres blogs liés sont listés à la fin de cet article.
Dans notre article de blog suivant, nous explorerons les effets de l'oxygène et du sulfure d'hydrogène en tant que contaminants.
Les compagnies de gaz naturel travaillent selon des directives strictes qui dictent la quantité et les limites de contamination pour le contenu calorique du gaz de vente. L'Organisation internationale de normalisation (ISO) dispose d'une série de normes spécifiques au gaz naturel, comme la norme ISO 13686, qui définit les paramètres nécessaires à la définition du gaz naturel. Il existe également une norme ISO pour la qualité de l'air comprimé et les limites acceptables de contamination, la norme ISO 8573.
Alors, comment lutter contre les contaminants ?
Enfin, examinons quelques-unes des utilisations positives des contaminants. Dans l'industrie des semi-conducteurs, les contaminants sont intentionnellement introduits dans les puces semi-conductrices par un processus connu sous le nom de dopage, ce qui modifie fondamentalement leurs propriétés électriques, structurelles et optiques. Ces semi-conducteurs dopés sont des composants indispensables de l'électronique moderne. Par exemple, le dopage du silicium avec du phosphore ou de l'arsenic crée des semi-conducteurs de type N en ajoutant des électrons supplémentaires, ce qui améliore leur conductivité électrique. À l'inverse, l'ajout de bore ou de gallium (éléments ayant moins d'électrons de valence) donne des semi-conducteurs de type P caractérisés par des " trous " qui influencent positivement leurs performances.
En métallurgie, l'introduction de carbone dans le fer pour créer de l'acier illustre la manière dont les contaminants peuvent améliorer les propriétés des matériaux. La présence de carbone, considéré comme une impureté, renforce considérablement la solidité et la résistance à la rupture du fer, faisant de l'acier un alliage essentiel dans la construction et la fabrication. Un alliage est un mélange d'éléments chimiques, comprenant généralement un élément métallique. Ces mélanges offrent des propriétés supérieures à celles des éléments purs. Ces propriétés peuvent inclure une résistance accrue, une résistance à la corrosion ou simplement une réduction des coûts de production.
L'industrie de la fabrication du verre bénéficie également de l'ajout délibéré d'oxydes métalliques spécifiques - des contaminants qui confèrent des qualités souhaitables. L'oxyde de fer, par exemple, permet de produire du verre teinté en vert ou en brun, tandis que l'oxyde de cobalt est utilisé pour créer du verre bleu. Ces oxydes métalliques n'ajoutent pas seulement une valeur esthétique, mais contrôlent également la transmission de la lumière, offrant ainsi des avantages à la fois fonctionnels et décoratifs.
Le moyen le plus simple de comprendre et de gérer les contaminants dans diverses industries, de maintenir l'efficacité des systèmes et d'assurer la qualité des produits, est de les mesurer. Du secteur des gaz comprimés aux fournisseurs de gaz naturel, les impuretés telles que l'humidité, les vapeurs d'huile et les composés sulfurés peuvent avoir des effets négatifs importants. De plus, la nécessité d'un respect strict des normes, telles que celles établies par des organismes comme l'Organisation internationale de normalisation (ISO), souligne l'importance d'un contrôle précis des contaminants. Cependant, il est également essentiel de reconnaître que toutes les impuretés ne sont pas indésirables ; l'utilisation stratégique des contaminants dans diverses industries montre leur potentiel pour stimuler l'innovation et améliorer les propriétés des matériaux.
Pour plus d'informations, veuillez consulter consultez nos autres blogs. Pour obtenir des conseils sur votre propre problème de contamination, veuillez contacter nos équipes de vente et d'assistance technique. Contact us today.
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