La sécurité est une priorité absolue dans le secteur du raffinage des hydrocarbures, où les dangers potentiels que posent les gaz toxiques et les combustibles, ainsi que le risque de flammes nues, exigent une attention constante et des mesures de précaution. Afin de garantir des opérations efficaces et rentables, ces installations utilisent des processus et des équipements complexes qui fonctionnent souvent à des températures et des pressions extrêmes tout en maintenant un volume de production élevé. Malgré les difficultés, il est primordial de maintenir une forte culture de la sécurité.
Toutefois, ces risques peuvent être aggravés dans les zones situées à proximité de parcs de stockage de produits inflammables, de pipelines ou de quais de déchargement, où un incident peut rapidement prendre des proportions considérables et causer de nombreux dommages. Les conséquences d’un tel accident peuvent être catastrophiques, entraînant la perte de vies humaines, des dommages importants aux équipements et aux installations, et affectant même la communauté environnante. Il est donc essentiel que ces installations accordent la priorité aux mesures de sécurité et aux stratégies de prévention afin d’atténuer ces risques et de garantir la sécurité de leurs employés et de l’environnement.
Les systèmes avancés de détection de gaz et de flammes offrent une solution fiable et intelligente pour prévenir les incidents liés aux gaz et aux flammes. Dotés de grandes capacités de communication et de renseignement, ces systèmes visent à être fiables, à nécessiter peu d’entretien et à être rentables.
La détection des gaz et des flammes est complexe, même dans les meilleures circonstances. Les raffineries et les usines de traitement sont généralement de grande taille et présentent souvent une forte densité d’équipements, de tuyauteries et de réservoirs placés en rangs serrés. Les zones de traitement qui nécessitent une détection de gaz et de flammes sont souvent partiellement ou totalement exposées en extérieur, ce qui soumet les détecteurs de gaz à la chaleur, à l’humidité, au brouillard, à la pluie et au vent.
Pour ces raisons, aucune technologie de détection de gaz ou de flamme n’est adaptée à toutes les applications, situations ou positions géographiques. En fonction du site de l’usine, de l’environnement et de la nature de la source de la fuite, il se peut qu’une technologie de détection de gaz ou de flamme appropriée à un endroit ne le soit pas à un autre.
La détection des gaz et des flammes est une tâche complexe en raison de la chimie variable des gaz et d’autres facteurs qui peuvent influencer leur mouvement et leur comportement. Des facteurs tels que les différences de densité des gaz et le mouvement des panaches de gaz dans le vent nécessitent une approche globale de la détection des gaz. La détection des flammes peut également être entravée par la réflexion de la lumière sur les surfaces brillantes, provoquant ainsi de fausses alarmes. La conception des systèmes à gaz et à flamme doit tenir compte de ces facteurs et d’autres encore pour garantir une détection précise et fiable.
Commençons par passer en revue les éléments d’un système de surveillance des gaz et des flammes (figure 1). Ce type de système assure en permanence la protection contre les menaces pour la sécurité des personnes et les situations anormales dans les usines de traitement et les autres installations. Les risques comprennent les incendies, les fuites de gaz combustibles et les rejets de gaz toxiques. Ils surveillent également les informations connexes, telles que les alarmes déclenchées manuellement, la direction du vent et l’état de fonctionnement du système (alertes de maintenance).
Ils détectent les flammes, les incendies, les gaz, la fumée, la chaleur et d’autres signaux déclenchés par les appareils. Leur logique opérationnelle est généralement définie dans une matrice de cause/effet. Lorsqu’un paramètre de gaz ou de flamme programmé est détecté, le système d’incendie et de gaz déclenche des systèmes d’alarme et des équipements d’atténuation des risques, dont l’extinction des incendies. On peut considérer que les éléments les plus critiques dans la configuration d’un système de surveillance des gaz et des flammes sont les détecteurs eux-mêmes ainsi que le contrôleur du système.
Les différentes technologies de détection des gaz offrent des capacités et des profils de couverture différents. Certaines sont conçues pour une surveillance ponctuelle et localisée, d’autres couvrent une zone plus large et d’autres encore sont adaptées à la surveillance périmétrique de zones plus étendues. Par exemple, les perles catalytiques, les capteurs infrarouges (IR) et les cellules électrochimiques sont conçus pour une surveillance ponctuelle, tandis que les détecteurs de gaz acoustiques à ultrasons assurent une surveillance de zone et que les moniteurs à barrière linéaire sont utilisés pour la surveillance de périmètre. Certains capteurs H2S/CO ponctuels sont dotés de la technologie TruCal®, qui offre des niveaux de sécurité plus élevés.
Il existe également de nombreuses technologies de détection de flammes, qui peuvent être classées en trois catégories : les détecteurs ponctuels, les détecteurs de zone et les détecteurs périmétriques. Les systèmes les plus courants utilisent des méthodes optiques pour détecter les flammes. Ils détectent l’absorption de la lumière à des longueurs d’onde spécifiques. Les deux types de détecteurs optiques de flammes les plus courants sont (1) la combinaison ultraviolet/infrarouge (UV/IR) et (2) l’infrarouge multi-spectral (MSIR). Ces appareils sont sensibles à plusieurs bandes du spectre énergétique et sont donc moins susceptibles de produire une fausse alarme. Les deux technologies fonctionnent aussi bien en intérieur qu’en extérieur et offrent un temps de réponse raisonnablement rapide.
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