Réaliser la production d'azote pur sur site en toute sécurité pour les zones dangereuses

L'azote est l'un des gaz les plus utilisés dans l'industrie. Il est facile de produire de grands volumes de N₂ à partir de l'air en utilisant l'absorption à pression alternée (sous vide) ou des générateurs à membrane.

Quelles sont les principales applications de l'azote dans les zones dangereuses ?

Comme l'azote est un gaz inerte, il est souvent utilisé pour couvrir ou protéger les produits chimiques hautement réactifs du contact avec l'air ou l'oxygène. Cela sert deux objectifs : la qualité des produits et la sécurité.

Le gaz inerte empêche toute oxydation indésirable au sein du processus, ce qui est essentiel pour la qualité du produit. Inonder les zones avec de l'azote permet d'atteindre la sécurité en brisant le " triangle du feu ". L'augmentation de N₂ réduit la quantité d'oxygène disponible - en supprimant essentiellement l'un des côtés du triangle.

Un exemple de ceci est la préparation d'une cuve de réacteur pour un entretien de routine. La cuve est vidée des produits chimiques hautement réactifs, ce qui laisse quelques résidus ainsi que de l'air. Elle est ensuite inondée d'azote jusqu'au point où l'oxygène est insuffisant pour un incendie, appelé concentration limite en oxygène (CLO).

La CLO varie selon le gaz, la vapeur, la poudre ou le liquide hydrocarboné ou les produits chimiques concernés. Le tableau ci-dessous donne un exemple de concentrations limites en oxygène avec l'azote pour les gaz inflammables.

Générer de l'azote à proximité du point d'utilisation est rentable et efficace

Le principal avantage de l'utilisation de l'azote comme gaz inerte pour les processus dangereux est que les opérateurs peuvent facilement le générer sur site de manière relativement bon marché. Les générateurs d'azote à membrane ou (V)PSA produisent de l'azote gazeux à partir d'air comprimé. Ce sont des installations compactes, montées sur patins, qui peuvent être livrées dans un conteneur ISO et facilement installées à proximité du point d'utilisation. Cela élimine le coût du transport du gaz. Dans le cas des installations offshore, le coût et la complexité de l'embarquement des bouteilles sont importants.

Dans la plupart des cas, le générateur d'azote est situé dans une zone sûre, et l'azote généréd est acheminé par canalisation vers le processus dans la zone dangereuse. Les emplacements typiques pour les générateurs d'azote comprennent :

• Plateformes off-shore (les opérateurs installent généralement le générateur sur un skid ou un conteneur et le placent aussi loin que possible du point d'utilisation)
• Industries pharmaceutiques
• Raffineries pétrochimiques

Quelles sont les principales mesures de la qualité et de la sécurité de l'azote produit par absorption à pression alternée ou par tamis moléculaire ?

Il existe deux mesures critiques nécessaires pour garantir la qualité de l'azote produit pour une utilisation sur site : les traces d'oxygène et, souvent, l'humidité. Le schéma ci-dessous montre les points de mesure clés d'un générateur d'azote typique :

Points de mesure du générateur d'azote

Oxygène : un générateur d'azote (V)PSA produira du N₂ à 97...99% de pureté, ce qui signifie qu'il y a 1...3% d'O₂ présent et cela est suffisant pour la plupart des applications de couverture. La mesure de l'oxygène au point de production est essentielle pour confirmer la pureté du gaz et garantir que les niveaux d'O₂ acheminés directement dans le processus dangereux sont bien inférieurs au CLO. L'analyseur est généralement situé dans la zone de sécurité.

Trace d'humidité : de nombreuses applications ont besoin de gaz secs pour éviter les réactions indésirables avec les produits chimiques. S'ils sont installés, des transmetteurs de traces d'humidité sont placés à la sortie d'air du compresseur pour s'assurer que l'air est suffisamment sec avant d'être alimenté dans le générateur d'azote PSA. La surveillance des sécheurs d'air comprimé de cette manière permet également de réduire et de contrôler les dépenses liées au séchage. Là encore, ce dispositif est généralement situé dans la zone de sécurité.

Mesures au point d'utilisation dans la zone dangereuse

Oxygène : Il est surveillé pour s'assurer que le CLO est atteint et maintenu. Comme le point de mesure se trouve directement dans la zone dangereuse, un analyseur ou un capteur avec un point de mesure dans le processus - garantit que la CLO (concentration limite d'oxygène est atteinte.)

PST recommande : la surveillance de l'oxygène au point d'utilisation dans la zone dangereuse

PST recommande : Une analyse de l'oxygène fiable et nécessitant peu d'entretien, adaptée aux zones dangereuses

Analyseur d'oxygène Michell XTP601

Les générateurs d'azote de type PSA ou à membrane sont construits sur de grands skids pour faciliter leur transport et leur installation dans des endroits éloignés. Un analyseur tel que le Analyseur d'oxygène de processus XTP601-EX1 de Michell Instruments est un bon choix : il est entièrement approuvé pour une utilisation dans les zones dangereuses et possède une interface à écran tactile " à travers le verre ", ne nécessitant aucun permis de travaux à chaud. Particulièrement important pour les sites éloignés, il nécessite un entretien minimal. Son capteur thermo-paramagnétique ne s'épuise pas, et il n'y a aucune pièce mobile à entretenir.

Il peut être installé pour surveiller les traces de O₂ au point de mesure du générateur ou à l'intérieur de la zone dangereuse pour surveiller la qualité du N₂ au point d'utilisation.

Le capteur thermo-paramagnétique ne comporte aucune pièce consommable et offre des intervalles d'étalonnage allant jusqu'à 6 mois, ce qui le rend idéal pour les sites distants. L'analyseur offre une mesure linéaire et stable de l'oxygène de l'air jusqu'à 100 ppm d'O₂.

Ntron Minox-i Transmetteur d'oxygène à sécurité intrinsèque

Utilisant la technologie des capteurs électrochimiques, le transmetteur d'oxygène Minox-i de Ntron utilise un capteur à semi-conducteurs qui mesure 0...25 %O₂ et a une longue durée de vie de plus de cinq ans. Il réduit non seulement l'entretien & Service mais aussi le coût de possession. Le transmetteur est petit et facilement installé au point d'utilisation pour surveiller le N₂ pur.

Analyseur d'oxygène Ntron SIL-O₂ classé SIL2

C'est un analyseur et une barrière d'isolation galvanique en un seul appareil. L'unité de commande est située dans la zone sûre, et le capteur est installé au point d'utilisation pour surveiller les traces d'O₂ dans le N₂ afin de confirmer la pureté ou de s'assurer que l'équilibre CLO est maintenu pour la sécurité du processus. Il comprend trois sorties d'alarme configurables.

Analyseurs d'oxygène portables ATEX AII GPR-2000 pour les contrôles ponctuels

Ces analyseurs d'oxygène portables faciles à utiliser peuvent être utilisés dans des zones sûres ou dangereuses pour effectuer des contrôles ponctuels fiables des niveaux d'oxygène à l'état de traces afin de confirmer la pureté de l'azote au point de production et de garantir le maintien du CLO au point d'utilisation.

Les moniteurs d'oxygène ambiant assurent la sécurité du personnel

Dans les zones dangereuses, les générateurs se trouvent dans une zone sécurisée fermée et s'il y a une fuite de gaz, les niveaux de N₂ dans la zone augmenteraient et, à terme, l'oxygène serait insuffisant mettant le personnel en danger d'hypoxie. L'installation d'analyseurs d'oxygène ambiant - comme le Ntron Oxy-Tx ou Dynament FGD10 - détecteur de gaz fixe, permet de s'assurer que des alarmes sont déclenchées pour alerter le personnel du danger.

Des transmetteurs d'humidité de trace compacts et robustes pour les fournitures d'azote sec

Dans la zone dangereuse ou la zone sûre, un transmetteur de point de rosée tel que le Easidew PRO I.S. ou Easidew PRO XP confirme la sécheresse de l'air sortant du compresseur ou la teneur en humidité du N₂ au point d'utilisation.

Vous avez besoin des conseils d'un expert ?

Contactez-nous pour en savoir plus.