Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les produits carbonés naturels (charbon, houille, biomasse) ou transformés (coke de houille, coke de pétrole) présentent une hétérogénéité de constitution qui exige des précautions spécifiques au cours des opérations d’échantillonnage et lors des essais et analyses au laboratoire. La complexité chimique de ces matériaux, ainsi que les problématiques techniques de leur extraction à la mine jusqu’à leur traitement final pour leur commercialisation, nécessite l’application de normes précises fixant les règles de bonnes pratiques et de conduite à tenir pour déterminer avec rigueur et précision la qualité des combustibles. Cet article apporte une aide à une meilleure compréhension du comportement des combustibles solides et des critères pour définir leurs propriétés.
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Natural carbon products such as coal and biomass, or processed ones such as coke from coal or petroleum, are heterogeneous, requiring specific precautions during sampling and sample preparation and during laboratory testing and analysis. The chemical complexity of these materials, together with the technical problems encountered from their production through to their final processing for marketing, has necessitated precise, constantly revised standards setting the rules of good practices in order to determine fuel quality strictly and accurately. This article helps gain a better understanding of the behavior of solid fuels and of the criteria for determining their properties.
Auteur(s)
-
Alain DELOYE : Directeur des services techniques, ATIC Nord
INTRODUCTION
Les produits carbonés naturels (charbons, coke, biomasse) présentent une hétérogénéité de constitution qui exige des précautions particulières dans la mise en œuvre des méthodes d’analyse, et spécialement lors des opérations d’échantillonnage et de préparation des échantillons.
Les précautions nécessaires sont communes à l’ensemble des matériaux en vrac, mais elles sont renforcées dans le cas des houilles dont la sensibilité à l’oxydation par l’oxygène de l’air exige des mesures appropriées au cours du stockage et du transport des échantillons : conteneurs étanches, mise sous eau ou sous un gaz inerte (azote, dioxyde de carbone).
La faculté des matériaux poreux hydrophiles d’absorber ou de rejeter l’humidité suivant les conditions atmosphériques locales conduit à observer des règles strictes pour la détermination de la teneur en eau dont l’incidence commerciale est particulièrement importante.
Enfin, la fragilité mécanique des houilles, qui se traduit par un bris plus ou moins notable des morceaux et la formation de poussières lors des opérations de manutention, doit être également prise en compte, notamment pour la détermination de la granulométrie.
La quantité de matière prélevée pour l’analyse est liée à la dimension maximale des morceaux (dite dimension nominale maximum). Sauf exception, relative à la détermination directe de propriétés physiques et mécaniques sur des grains, les analyses portent généralement sur quelques grammes de produits broyés à finesse d’analyse.
Les opérations d’échantillonnage des combustibles solides font l’objet principalement de normes internationalement reconnues et définissant les conditions d’une sélection représentative de l’échantillon de charbon ou de coke de houille. Le coke de pétrole, matériau similaire dans son apparence de constitution, fait l’objet d’une assimilation au charbon pour la majorité des questions liées tant à son échantillonnage qu’à l’analyse générale.
La complexité du matériau et les enjeux techniques (de la mine au lavoir) et commerciaux (coûts de production, détermination de la qualité intrinsèque, adéquation avec les critères définis par l’utilisateur) ont imposé l’usage de normes indiscutables entre les parties.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
humidity | standards | granulometry | calorific value
VERSIONS
- Version courante de avr. 2018 par Alain DELOYE
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Essais1. Échantillonnage
1.1 Normes
Les normes sont des définitions écrites et approuvées par des comités techniques nationaux et internationaux qui précisent toutes les conditions aptes à satisfaire à un système qualité pour l’obtention d’une précision requise en termes de résultat final et de critères acceptables de répétabilité et de reproductibilité.
La principale organisation internationale rassemblant des experts de divers pays membres est l’ISO (Organisation internationale de normalisation, International Organization for Standardization) qui dispose d’un comité technique où sont élaborées les différents textes et qui est structuré comme suit pour le secteur des combustibles solides d’origine fossile :
Comité TC 27 :
-
sous-groupe de travail SC1 : préparation du charbon ; terminologie et rendement ;
-
sous-groupe de travail SC2 : charbon ;
-
sous-groupe de travail SC3 : coke ;
-
sous-groupe de travail SC4 : échantillonnage ;
-
sous-groupe de travail SC5 : méthodes d’analyse.
À l’échelon national de divers pays qui ont conservé une tradition d’exploitation charbonnière forte, les comités nationaux continuent d’élaborer de leur côté des textes nationaux, tout en participant activement aux travaux de l’ISO. Parmi ceux qui ont une influence au-delà de leurs propres frontières, on peut citer le bureau australien de normalisation ou l’association américaine ASTM. On note également que les transactions commerciales de pays européens tel que le Royaume-Uni (BSI) et l’Allemagne (DIN) continuent de s’appuyer sur des référentiels nationaux. La France, au travers de l’Afnor et de son comité M01B Combustibles solides, maintient une normalisation française en ordre, mais largement inspirée des travaux de l’ISO.
-
Échantillonnage mécanique
NF ISO 13909 – 1Houille et coke : introduction générale
NF ISO 13909 – 2Houille : échantillonnage en continu
NF ISO 13909 – 3Houille : échantillonnage en lots statiques
NF ISO 13909 – 4Houille : préparation des échantillons pour essai
NF ISO 13909...
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Échantillonnage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Bulletin de la Société Géologique de France, 162/2 (1991).
-
(2) - * - Cahiers de l’Utilisation du Charbon, vol. 1 à 12, CERCHAR (1983).
-
(3) - Le Charbon vapeur. Perspectives jusqu’en l’an 2000. - OCDE (1978).
-
(4) - Du charbon et des hommes. - HBL (1983).
-
(5) - MARE (A.-G.) - Science et Technologie des Combustibles Minéraux Solides. - ATIC (1984).
-
(6) - LEONARD (J.W.) (éd.) - Coal preparation. - Society for Mining Metallurgy (1991).
-
(7) - ALPERN (B.) - Pour une classification synthétique universelle des...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Vocabulaire de l’analyse. Erreurs et incertitudes de mesure.
-
Échantillonnage.
-
Fragmentation. Aspects théoriques.
NORMES
-
Combustibles minéraux solides. Dosage de l’azote. - NF M03-018 - 01-03
-
Charbon et coke. Détermination des composants majeurs et mineurs contenus dans les cendres par spectrométrie d’absorption atomique ou d’émission plasma. - NF M03-042 - 11-06
-
Charbon et coke. Détermination de la masse volumique en vrac dans un récipient de petites dimensions. - NF M31-031 - 06-99
-
Biocombustibles solides. Échantillonnage. Partie 1 : méthodes d’échantillonnage. - XP CEN/TS 14778-1 - 12-05
-
Biocombustibles solides. Échantillonnage. Partie 2 : méthodes d’échantillonnage des matériaux transportés par poids lourds. - XP CEN/TS 14778-2 - 12-05
-
Biocombustibles solides. Échantillonnage. Méthodes pour la préparation de plans d’échantillonnage et de certificats d’échantillonnage. - XP CEN/TS 14779 - 12-05
-
Biocombustibles solides. Échantillonnage....
ANNEXES
Association française de normalisation (Afnor) http://www.afnor.org/
ASTM International http://www.astm.org/
British Standards Institution (BSI) http://www.bsi-global.com/
Deutsches Institut für Normung (DIN) http://www.din.de/
Organisation internationale de normalisation (ISO) http://www.iso.org/iso/fr/
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