Meilleures pratiques pour la mesure du point de rosée dans le gaz de transmission

Protection des gazoducs et des réseaux électriques gaziers

L'imprévisibilité et la complexité du changement climatique ont un impact mondial, affectant les individus, les opérations commerciales et l'orientation du gouvernement. 

Par exemple, la transition vers un système énergétique décarboné est en cours depuis un certain temps, avec une planification à long terme et des programmes de déploiement structurés déjà en place ; cependant, ils ont reçu un nouvel élan à la suite des récents extrêmes de températures saisonnières, combinés à la crise continue d'approvisionnement en gaz et en pétrole causée par l'invasion de l'Ukraine par la Russie. 

Une des conséquences est la fragmentation croissante des sources d'approvisionnement des réseaux de gaz naturel. Nous assistons à une augmentation de l'utilisation du biométhane, de l'hydrogène, du gaz naturel liquide (GNL) et du gaz de schiste, combinée au gaz naturel provenant de gisements de gaz onshore et offshore de longue date. 

Naviguer dans les spécifications du gaz de transport

La diversité progressive de l'offre souligne l'importance d'un suivi et d'un contrôle précis des produits qui sont ajoutés aux réseaux de transport, et de l'application de critères cohérents et reconnus au niveau international.  Comme ceux-ci servent à la fois au contrôle de la qualité et à la gestion des mécanismes de tarification, ils sont souvent appelés "spécifications tarifaires" en Amérique du Nord, où les critères sont généralement fixés par les exploitants de gazoducs ; en comparaison, l'Europe favorise une "spécification de transfert de garde" commune, définie dans les normes EASEE-gas Common Business Practice 2005-001/01. 

Dans chaque cas, les différents ensembles de spécifications définissent les concentrations maximales de gaz, de liquides et d'éléments chimiques - tels que le sulfure d'hydrogène, le soufre, l'oxygène, l'hydrogène et l'eau - admissibles dans les gaz qui sont injectés dans le réseau de transport.  Les mesures de la qualité du gaz sont généralement effectuées aux points d'entrée du réseau, aux points transfrontaliers (en Europe) et aux étapes de mélange, à l'aide d'équipements de surveillance fixes ou, comme c'est plus souvent le cas au Canada et aux États-Unis, d'instruments portables. 

Equilibrage des gaz et des liquides

Les hydrocarbures et le point de rosée de l'eau sont deux des principaux critères de mesure de la qualité du gaz de transmission. Ces facteurs sont importants pour prévenir les risques de pertes de liquide lors de la distribution et de l'utilisation.  Il y a le risque que les condensats d'hydrocarbures s'accumulent aux points bas des canalisations, ce qui peut créer un terrain propice à la corrosion microbienne. Un autre risque est que la présence de liquides en aval affecte l'efficacité des générateurs à turbine à gaz, avec la menace d'endommager les aubes de la turbine, les retours de flamme de pré-allumage et l'augmentation des émissions de NOx.  De même, une teneur élevée en humidité dans les gaz de transport peut entraîner la formation d'hydrates cristallins solides et une corrosion accélérée des tuyaux en acier et des composants du système. 

Les critères de mesure du point de rosée des hydrocarbures sont généralement basés sur la condition de cricondentherme. Il s'agit de la température maximale à laquelle une composition particulière de gaz peut exister dans deux états simultanément - à la fois en phase liquide et en phase vapeur. La température du point de rosée des hydrocarbures varie avec la pression du gaz sous la forme d'une courbe rétrograde, créant effectivement une enveloppe de phase encerclant la région où le gaz et le liquide sont en équilibre ; on peut le voir dans les graphiques ci-dessous, qui indiquent où le gaz se présente sous forme de 100 % de vapeur d'un côté de la courbe du point de rosée des hydrocarbures (à température plus élevée), ou de 100 % de liquide (à température plus basse) à l'extérieur de la ligne de bulles d'hydrocarbures. 

La teneur en vapeur d'eau dans la composition du gaz dicte la température du point de rosée de l'eau, qui augmente avec la pression, et la température maximale de condensation aqueuse se produit à la condition de fonctionnement du pipeline la plus complète. 

En Europe, bien que la spécification harmonisée exige que le point de rosée des hydrocarbures soit inférieur à -2 °C à des pressions pouvant aller jusqu'à 70 bars, la pratique normale consiste à mesurer le point cricondenthermique à 27 barg. En comparaison, les exigences canadiennes stipulent des mesures du point de rosée des hydrocarbures à la pression maximale du pipeline, ou à une pression définie au-dessus de la condition de cricondentherm, bien que ce ne soit pas forcément là où se trouve le point de rosée des hydrocarbures le plus élevé. 

On trouve d'autres variations d'approche avec les critères du point de rosée de l'eau : la spécification européenne exige que les mesures soient de -8 °C à la pression maximale de fonctionnement du pipeline, tandis qu'en Amérique du Nord, il est courant d'utiliser la teneur maximale en humidité plutôt que le point de rosée comme référence appropriée. 

Une nouvelle génération d'instruments de mesure du point de rosée

S'assurer que les mesures du point de rosée sont précises, cohérentes et répétables dépend de la dernière génération d'analyseurs avancés.  Par exemple, nos Condumax II et récemment lancés. CDP301 offrent un choix d'appareils fixes en ligne ou portables.  

Condumax II La technologie du miroir refroidi a fait ses preuves dans des installations de gaz naturel dans le monde entier, tandis que le CDP301 est idéal pour une utilisation dans toute l'Amérique du Nord.  Sa taille robuste et compacte, et le fait qu'il ne nécessite pas de bouteilles de gaz réfrigérant, le rend facile à transporter sur le site et permet à des opérateurs non qualifiés d'effectuer des mesures. De plus, une caméra et une unité d'enregistrement intégrées permettent aux spécialistes hors site d'analyser les relevés.  

Avec près de 50 ans d'expérience dans le développement d'instruments de précision innovants, nous sommes les experts des applications de mesure du point de rosée pour toutes les applications de gaz naturel. Si vous souhaitez discuter de vos besoins, veuillez... contactez notre équipe dès aujourd'hui.

Si vous avez trouvé cela intéressant, pourquoi ne pas consulter les articles de blog suivants ?

Mesure de l'humidité pour l'extraction du liquide de gaz naturel

Mesure de l'humidité et gaz naturel liquéfié

Mesure de l'humidité pour le mélange d'hydrogène et de gaz naturel

Mesure de l'humidité dans le biométhane