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Le contrôle de pression absolue pour une analyse exacte de l’hydrogène

Alicat fabrique les régulateurs de pression les plus rapides au monde. Cet article de “Alicat sur le terrain” met l’accent sur les analyseurs d’hydrogène en temps réel H2scan et comment ils utilisent les régulateurs rapides de pression absolue d’Alicat pour la stabilité du système.

H2scan Corporation est leader dans la fabrication de détecteurs et d’analyseurs d’hydrogène pour la détection des fuites d’hydrogène et le contrôle des processus de gaz. Basé à Valencia, Californie, H2scan possède les droits commerciaux exclusifs pour une technologie de détection par un alliage de palladium et nickel (Pa-Ni) sous forme solide, élaborée à l’origine par le Laboratoire National Sandia et le Département américain de l’énergie. En combinant des circuits de détection de résistance et à condensation dans une seule couche Pa-Ni, cette technologie compte les atomes d’hydrogène en mesurant les changements dans la résistance ou la densité de charge à travers la matrice. Seuls les atomes d’hydrogène répondent aux couches Pa-Ni, ce qui permet aux instrument H2scan de détecter le contenu en hydrogène des gaz qui sont composés de différents constituants. Cette facilité d’utilisation, associé aux mesures en temps réel, font de la technologie H2scan l’une des technologies de détection d’hydrogène les plus efficaces et productives aujourd’hui sur le marché.

Pressure calibration for H2scan HY-ALERTA hydrogen analyzers

Étalonnage de pression pour les analyseurs d’hydrogène HY-ALERTA de H2scan

La ligne de produit HY-ALERTA de H2scan propose des détecteurs de fuites d’hydrogène aussi bien portatifs que fixes. La gamme de produit HY-OPTIMA de l’entreprise est composée de moniteurs d’hydrogène en ligne et en temps réel pour l’analyse des processus de gaz dans les applications industrielles. Tous les instruments H2scan sont disponibles à la fois en version à sécurité intrinsèque et antidéflagrante. De plus, les analyseurs HY-OPTIMA peuvent être fabriqués soit comme instruments individuels ou en tant que systèmes d’analyse complets.

Les analyseurs d’hydrogène de H2scan sont utilisés dans une large variété d’industries, notamment la production de gaz, la production chimique et la surveillance des électrolyseurs entre autres. La moitié de leur chiffre d’affaires provient de l’industrie pétrolière et gazière, où les analyseurs H2scan surveillent l’hydrogène dans les courants de gaz formés par la désulfuration, le reformage et l’hydrocraquage. Dans ce dernier cas, la présence trop importante d’hydrogène dans le courant de sortie révèle des déficiences dans le processus d’hydrocraquage, alors que trop peu d’hydrogène indique une réduction du débit et une perte de matériel catalytique. Les erreurs dans la surveillance de l’hydrogène peuvent donc coûter des centaines de milliers, voire des millions de dollars, aux raffineries.

Pression stable : La base pour une analyse exacte de l’hydrogène

Les analyseurs H2scan fonctionnent généralement très près de la pression atmosphérique. Il y a quelque temps, l’entreprise a reçu des demandes sur des analyseurs de haute pureté qui ne rapportaient pas les données exactes sur le terrain, malgré avoir réussi l’étalonnage et l’inspection avant l’expédition. H2scan a envoyé des ingénieurs sur le site du client, et ils ont découvert que ces analyseurs de gaz expérimentaient des fluctuations erratiques de pression à cause des changements de pression barométrique.

Les variations de pression causaient des mesures inexactes pour ces analyseurs d’hydrogène parce que le nombre de molécules dans un volume de gaz est proportionnel à la pression de ce gaz. Plus la pression est élevée, plus il y a de molécules de gaz dans le même espace. À des hautes concentrations d’hydrogène, même un faible changement de la pression barométrique pouvait changer considérablement le nombre de molécules d’hydrogène présentes dans le courant de gaz. Les changements dans l’hydrogène rapporté sont directement proportionnels aux changements de pression ; un changement de 1% dans la pression causera un changement de 1 % dans l’hydrogène rapporté. Une pression stable ou un signal compensé est vital, surtout à des hautes concentrations d’hydrogène.

La solution à ce problème était de maintenir une pression constante sur le détecteur H2scan, et ceci signifiait utiliser un contrôle de pression absolue. A la différence du contrôle de pression relative, qui utilise l’actuelle pression barométrique comme la référence zéro, le contrôle de pression absolue utilise un vide absolu comme la référence zéro.  Contrôler la pression absolue élimine les variations de pression atmosphérique de l’équation, ce qui résulte en un contrôle de pression répétable et une analyse exacte du gaz d’hydrogène.

La magie du contrôle de pression absolue pour l’analyse d’hydrogène dans les raffineries

Sur la recommandation d’un collègue, H2scan s’est d’abord tourné vers la série PC d’Alicat  de régulateurs de pression absolue pour maintenir la pression sur la tête du détecteur H2scan. Configuré pour le contrôle de contre-pression, l’Alicat a été installé en aval de l’analyseur H2scan pour maintenir une pression absolue constante au niveau de l’analyseur. La vanne de contrôle proportionnelle haute vitesse atteint des nouveaux débits en 50ms seulement pour garantir le maintien de la pression absolue choisie. Lorsque les ingénieurs de H2scan ont ajouté les Alicat aux systèmes d’analyse d’hydrogène de leur client, la performance de leurs analyseurs était la même que celle atteinte en laboratoire, quelle que soit la pression barométrique sur le terrain.

H2scan demande maintenant régulièrement un régulateur de contre-pression Alicat pour l’associer à leur analyseurs HY-OPTIMA lorsque leur client contrôle les flux de gaz avec des concentrations plus élevées d’hydrogène. Puisque les régulateurs de pression Alicat sont disponibles avec des corps de flux compatibles NeSSI et la certification CSA Classe 1 Division 2 (ATEX Zone 2), H2scan intègre également ces unités dans les systèmes d’analyseurs HY-OPTIMA complets qui sont construits sur les substrats NeSSI. Les communications natives RS-232 de ce régulateur de pression « intelligent » permet le contrôle et le feedback en temps réel du point de consigne de la pression absolue observée.

H2scan utilise également le RS-232 d’Alicat pour enregistrer facilement les pressions en temps réel pendant l’étalonnage des analyseurs non-standard qui fonctionnent à des pressions élevées ou nécessitent une plus grande précision. Alicat propose une garantie à vie et un généreux support client pour ces régulateurs de pression électroniques faciles à utiliser. Les ingénieurs de H2scan peuvent joindre les personnes qui connaissent nos produits sur un simple coup de fil. Un Alicat est donc un petit prix à payer pour établir une meilleure exactitude de données dans un système d’analyse qui coûte entre 20 000 et 40 000 $.

Quelles sont les prochaines étapes pour H2scan ?

La prochaine génération des analyseurs H2scan compensera automatiquement les mesures d’hydrogène pour les changements de pression en temps réel à l’entrée de l’analyseur. Pour réussir cela, l’analyseur nécessite un transducteur de pression qui peut retourner des données en temps réel vers le régulateur de pression électronique en aval. La série PC d’Alicat propose cette solution dans un seul appareil. Le régulateur de contre-pression est situé immédiatement en aval de l’analyseur H2scan, et ses communications natives RS-232 permettent de communiquer en temps réel avec l’analyseur H2scan.

Pour obtenir plus d’informations sur H2scan Corporation et l’analyse de l’hydrogène en temps réel, visitez www.h2scan.com.

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