Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Que ce soit pour l’industrie gazière ou pétrolière, la quantité d’énergie fournie doit être mesurée avec précision tout au long de la chaîne : production, transport, distribution, et consommation. La valeur du débit reste insuffisante et doit être complétée par le pouvoir calorifique. Cet article est consacré à cette grandeur et à ses méthodes de détermination directes et indirectes.
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Delphine LAGUERRE : Ingénieur de l’École Supérieure de Physique et Chimie industrielle - Ingénieur à la Direction de la Recherche, Gaz de France
INTRODUCTION
Après un rappel de la définition du pouvoir calorifique d’un gaz, ce dossier présente les méthodes de détermination de cette grandeur.
Dans tout le texte, les débits de gaz sont exprimés en mètres cubes mesurés dans les conditions normales de température et de pression, c’est-à-dire 273,15 K et 1,013 25 × 105 Pa.
Le terme exactitude fait référence à l’écart de valeurs mesurées au cours d’essais par rapport à une valeur théorique. La précision s’applique en revanche dans la comparaison de méthodes.
Ce texte est la nouvelle édition de l’article « Pouvoir calorifique des gaz » rédigé par Dominique INGRAIN.
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Présentation générale3. Conclusion
Pour l’industrie gazière ou pétrolière, la quantité d’énergie fournie doit être mesurée avec une précision aussi grande que possible lors de la production, du transport, de la distribution et de la consommation de gaz. Celle-ci nécessite outre la mesure du débit, la connaissance du pouvoir calorifique du gaz, généralement compris entre 35 et 45 MJ/m3 (dans les conditions de référence suivantes : Tcombustion : 0 ˚C ; Tmesure : 0 ˚C) pour le gaz naturel. Aussi, l’achat d’un appareillage de mesure du pouvoir calorifique est conditionné par différents critères de choix dont certains ont été consignés dans le tableau 5.
Il ressort que :
-
les méthodes directes et indirectes basées sur la combustion du gaz (quantité de chaleur mesurée ou pouvoir comburivore) et l’analyse chimique du gaz (chromatographie) permettent d’accéder à la valeur du pouvoir calorifique des gaz avec une précision meilleure que 0,3 % ;
-
si l’on recherche des coûts de maintenance peu élevés et les temps de réponse les plus courts, on est amené à retenir les appareils dont les principes sont basés sur la mesure du pouvoir comburivore et de certaines propriétés physiques des gaz (méthodes indirectes) ;
-
les appareils de mesure directe du pouvoir calorifique sont les seuls pour lesquels la grandeur mesurée est la quantité de chaleur dégagée au cours de la combustion du gaz ; ils réalisent des modèles physiques de la grandeur que l’on cherche à mesurer de cette façon constituent des matériels de référence auxquels tous les autres devront être comparés ; cependant, ils sont encombrants et nécessitent un environnement favorable et thermostaté très lourd à mettre en œuvre, pénalisant ce type de matériel à l’achat ; ils ont donc un caractère plus de matériel de laboratoire que de matériel d’exploitation.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VAN ROSSUM (G.J.) - European Gas Energy Measurement – 1 (Mesure de l’énergie gaz en Europe – 1) - . Oil and Gas Journal (RFA), 81, no 1, p. 71-75 (1983).
-
(2) - VAN ROSSUM (G.J.) - European Gas Energy Measurement – 2 (Mesure de l’énergie gaz en Europe – 2) - . Oil and Gas Journal (RFA), 81, no 2, p. 85-88 (1983).
-
(3) - HERBST (G.), ASSENMACHER (H.) - Über die Brennwertermittlung mit selbsttätigen Gaskalorimetern (Détermination du pouvoir calorifique à l’aide de calorimètres à gaz automatiques) - . Gwf Gas Erdgas (RFA), 115, no 3, p. 97-100 (1974).
-
(4) - VAN ROSSUM (G.J.), BENES (G.J.) - Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Gaskalorimetern (Développements récents dans le domaine de la calorimétrie des gaz) - . Gwf Gas Erdgas (RFA), 122, no 1, p. 12-19 (1981).
-
(5) - KERSEY (A.F.) - The Cutler-Hammer calorimeter. Principles and Operations (Le calorimètre Cutler-Hammer : principes et opérations) - . Amer. Gas Ass. Oper. Sect. Proc. (USA), p. T43-T49...
NORMES
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Gaz naturel – Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse – Partie 1 : lignes directrices pour l’analyse sur mesure. - NF EN ISO 6974-1 - 08-03
-
Gaz naturel – Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse – Partie 2 : caractéristiques du système de mesure et statistiques pour le traitement des données. - NF EN ISO 6974-2 - 05-04
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Gaz naturel – Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse – Partie 3 : détermination de l’hydrogène, de l’hélium, de l’oxygène, de l’azote, du dioxide de carbone et des hydrocarbures jusqu’à C8 à l’aide de deux colonnes remplies. - NF EN ISO 6974-3 - 08-03
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Gaz naturel – Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse – Partie 4 : détermination de l’azote, du dioxide de carbone et des hydrocarbures (C1 à C5 et C6+) pour un laboratoire et un système de mesure en continu employant deux colonnes. - NF EN ISO 6974-4 - 08-03
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Gaz naturel – Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse...
ANNEXES
Beri (Sté)
Honeywell SA
MECI http://www.bristol-meci.com
Thermo Electron Corp. http://www.thermo.com
Applied Automation Inc.
Precision Measurement Inc.
Varian http://www.varianinc.com
Emerson Process http://www.emersonprocess.fr
Yamatake http://www.yamatake-europe.com
Siemens http://www.siemens.fr
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