Prélèvement d'air comprimé pour la détection de l'humidité

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Un échantillonnage est nécessaire lorsque la mesure directe de l'air n'est pas souhaitable ou tout simplement impossible. Ceci peut être dû à une température de process élevée, impliquant la nécessité de protéger le capteur d'une brusque formation de condensation, quand il est nécessaire d'installer et de retirer l'instrument d'un processus sous pression sans arrêter la ligne ou pour réaliser la mesure dans un endroit plus pratique. 

Pour obtenir un échantillon représentatif du gaz de process et éviter les sources d'erreur potentielles causées par des méthodes de prélèvement incorrectes, il faut tenir compte de certains points : 
 

1. Reconnaître l'effet de la pression du gaz sur la température du point de rosée du gaz 

Il est important de garder à l'esprit que la modification de la pression du gaz modifie la température du point de rosée du gaz. Une erreur sur le point de rosée de plusieurs dizaines de degrés peut se produire lorsque le capteur se trouve à une pression différente de celle du process. En général, il est conseillé de réaliser la mesure à la pression réelle du système afin d'éviter toute chute de la pression dans le système d'échantillonnage. Des exceptions sont possibles lorsque les normes exigent de mesurer le point de rosée à la pression ambiante, ce qui exclut l'effet des variations de la pression. 

2. Éviter la condensation de l'eau dans la ligne d'échantillonnage

Si le besoin d'échantillonnage est dû à une température du gaz de process élevée interdisant la mesure directe, il est important de s'assurer que le niveau du point de rosée du processus est inférieur à la température ambiante à laquelle le gaz prélevé est refroidi dans la ligne d'échantillonnage. On évite ainsi que la vapeur d'eau présente dans l'échantillon n'atteigne la saturation, un stade qui provoquerait la formation d'eau liquide dans la ligne d'échantillonnage. Si le point de rosée est supérieur à la température ambiante, il faut soit réaliser une mesure directe, soit chauffer la ligne d'échantillonnage.

3. Assurer l'étanchéité du système d'échantillonnage et des matériaux

En raison du très faible niveau d'humidité des systèmes à air comprimé, les mesures du point de rosée sont extrêmement sensibles aux moindres fuites dans le système. Par conséquent, il est crucial que le système d'échantillonnage soit parfaitement étanche. Tous les raccords doivent être étanches et assemblés correctement. L'utilisation de ruban de téflon est préconisée pour les filetages coniques comme le NPT. Pour les raccords filetés droits de type G 1/2”, il faudra insérer la rondelle d'étanchéité fournie avec l'instrument entre la sonde et la cellule d'échantillonnage.

Une attention particulière doit toujours être accordée au matériau de construction du système d'échantillonnage, car la vapeur d'eau peut se répandre à travers le tuyau ou les parois. La tuyauterie doit être de préférence en métal, par exemple en acier inoxydable avec une bonne qualité de finition. Les matériaux hygroscopiques, comme les tuyaux en caoutchouc et les flexibles en plastique, sont déconseillés et doivent être évités. Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le téflon font exception à la règle, car ce sont des plastiques étanches à la vapeur qui conviennent pour des niveaux de point de rosée jusqu'à -40 °C. Le tube d'échantillonnage doit être aussi court que possible et les « zones mortes » sont à éviter. Par ailleurs, la réduction du nombre de raccords au strict minimum permet d'éviter les fuites. Si possible, préparez le système d'échantillonnage pour la mesure en le purgeant suffisamment avec le gaz de process sec pour garantir une stabilisation et un temps de réponse rapides.

4. Pour ce qui est du débit,

l'air stagnant peut poser problème pour plusieurs raisons : 

1. Il n'est pas possible d'obtenir un échantillon représentatif de l'air du process. 
2. Le temps de réponse peut être considérablement diminué. 
3. Le risque de fuite ou de diffusion de l'air ambiant à travers les matériaux d'échantillonnage augmente. 

La rétrodiffusion de la vapeur d'eau ambiante à travers l'orifice de sortie de la cellule d'échantillon est possible. Il est donc vivement recommandé d'utiliser un capteur de point de rosée indépendant du débit. Bien que des débits élevés améliorent généralement le temps de réponse du capteur, les débits de 1 à 2 l/min sont généralement suffisants pour les capteurs de haute qualité.

5. Sélectionnez les sondes et les cellules d'échantillonnage appropriées

Téléchargez la Note d'application sur l'échantillonnage du point de rosée de l'air comprimé (pdf) y compris les détails des sondes et des cellules d'échantillonnage compatibles ainsi que les bonnes pratiques mentionnées ci-dessus !