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02/27/2020
Echantillonnage du gaz naturel liquéfié

L’échantillonnage du gaz naturel liquéfié est un processus délicat.

En effet, pour qu’un échantillon de Gaz Naturel Liquéfié à analyser soit vraiment représentatif, il doit passer de l’état liquide (-161°C) à l’état gazeux sans vaporisation partielle et sans perte de composants. Pour cela, il faut qu’il soit maintenu en phase liquide jusqu’au moment précis où il est vaporisé. Il doit alors être vaporisé uniformément dans un état gazeux monophasé.

Schéma échantillonnage du gaz naturel liquéfié
Schéma échantillonnage du gaz naturel liquéfié

Comme le montre le diagramme de phase ci-contre, l’échantillon liquide doit traverser une région biphasique liquide/gaz avant d’atteindre sa forme gazeuse. Si l’échantillon de GNL commence à se vaporiser dans les lignes d’échantillonnage, l’azote et le méthane se vaporiseront en premier produisant des poches de gaz dans le flux liquide arrivant vers le vaporiseur. Cela aura pour conséquence que l’échantillon de GNL atteignant le vaporiseur sera un échantillon liquide non représentatif riche en composants lourds avec des bandes riches en méthane.

L’échantillon de gaz qui sortira du vaporiseur ne sera pas homogène, ce qui provoquera des fluctuations énormes de composition. Cet échantillon qui alimentera le chromatographe et les cylindres d’échantillonnage aboutira à une analyse non représentative.

Comme mentionné dans la norme ISO 8943:2007, des précautions doivent être prises pour éviter la vaporisation partielle de l’échantillon dans la ligne de transfert et la ligne d’échantillonnage.
La pression, la température et le débit dans la ligne de transfert et le système d’échantillonnage doivent être surveillés en continu.
Des inspections régulières doivent être effectuées, notamment pour éviter toute fuite et tout défaut dans l’isolation thermique.
Les matériaux de construction du système d’échantillonnage doivent être suffisamment résistants pour supporter les conditions de pression et de température auxquels ils sont exposés.
La canne doit être installée à un endroit où le GNL est à une température inférieure au point d’ébullition.
La capacité d’échange thermique du vaporiseur doit être suffisante pour vaporiser la totalité du GNL échantillonné. Il doit également être conçu de telle sorte que les composants les plus lourds ne restent pas à l’intérieur.

La solution pour obtenir un échantillon représentatif de GNL: l’échantillonneur-vaporiseur CryoSamp!

Le CryoSamp intègre le prélèvement et la vaporisation dans un module tout-en-un, ce qui évite le fractionnement de l’échantillon entre la canne et le vaporiseur.

Conforme aux normes ISO 8943 et EN 12838, le CryoSamp est la solution la plus précise sur le marché pour fournir un échantillon de GNL représentatif.

Le CryoSamp est composé de 3 parties: la canne, la partie froide et la partie chaude.

soclema_CryoSamp_LNG Probe vaporiser

La canne n’est pas seulement une canne isolée. Elle possède une isolation double enveloppe au vide, ainsi qu’un système de sous-refroidissement qui remplit la canne avec du GNL et refroidit l’échantillon de GNL. L’échantillon de GNL est ainsi maintenu à la bonne température, évitant ainsi tout fractionnement ou pré-vaporisation. De plus, la canne est conçue avec un filtre tangentiel en ligne auto-nettoyant pour protéger des particules.

La partie froide possède également une double enveloppe au vide et un système de sous-refroidissement pour éviter la fractionnement ou la pré-vaporisation de l’échantillon. Elle est équipée de 2 vannes (manuelles ou automatiques au choix) et d’une sonde PT 100 qui permettent de contrôler le flux de GNL.

La partie chaude est remplie avec de l’eau à mi-hauteur. Elle est réchauffée par un thermoplongeur jusqu’à 50°C.  La vapeur d’eau se condense sur le serpentin pour un transfert de chaleur maximum. L’échantillon passe dans le serpentin, d’abord par la phase vapeur de l’eau puis par la phase liquide, ce qui permet une vaporisation complète de l’échantillon. Un système de mixage dans le serpentin permet d’optimiser l’intégrité de l’échantillon.

Cet échantillonneur est un produit à haut niveau de sécurité. La sonde PT100 indique la température de fonctionnement du vaporiseur (50°C) pour être sûr que le GNL est bien vaporisé. La soupape dans la partie froide protège le système en cas de vaporisation intempestive de GNL.

Enfin, le CryoSamp est fabriqué par un spécialiste de la cryogénie et fourni avec toutes les certificats nécessaires.

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