Pourquoi les soupapes sont des composants indispensables pour assurer la sécurité des usines chimiques

Comment améliorer la sécurité des usines chimiques avec des soupapes

Shaji Arumpanayil, responsable produit chez Swagelok

Les systèmes fluides utilisés aujourd’hui dans les usines chimiques et les raffineries peuvent être gigantesques et contenir des mètres et des mètres de conduites partant dans toutes les directions pour remplir plusieurs fonctions importantes.

Cette complexité s’accompagne du risque de voir des problèmes de sécurité se concrétiser dans des endroits inattendus. Or, le directeur et les opérateurs d’une usine ne peuvent pas garder constamment un œil sur toutes les parties de ces systèmes complexes. C’est pourquoi certains choix de conception essentiels doivent être faits dès le départ pour assurer la sécurité des installations.

Intégrer des soupapes aux endroits critiques de votre système fluide fait partie de ces choix. Parce qu’elles évacuent tout excès de pression pouvant entraîner l’éclatement d’un composant, des dégâts matériels ou une panne du système, les soupapes sont en fait des composants essentiels de vos systèmes fluides et sont indispensables à la sécurité globale de vos installations.

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Pourquoi les soupapes sont des composants indispensables pour assurer la sécurité d’une usine chimique

Maintenir la pression réglée dans vos systèmes fluides critiques est essentiel pour garantir efficience et sécurité dans vos activités. Les régulateurs de pression sont le plus souvent chargés de maintenir des pressions précises dans l’ensemble de votre système. Cependant, comme les systèmes fluides des usines chimiques et des raffineries mettent souvent en œuvre des pressions élevées ou des fluides potentiellement dangereux, et parce que des variations de pression intempestives peuvent se produire de manière inattendue, il est important d’intégrer à ces systèmes des dispositifs de sécurité.

Les soupapes font partie de ces dispositifs qui devraient être inclus dans la conception de votre système fluide. Dans la pratique, les soupapes sont réglées pour se déclencher au-delà d’une valeur maximale de pression admissible. Si une soupape détecte un niveau de pression supérieur dans le système, elle s’ouvre alors pour évacuer l’excès de pression. En fonction de la toxicité du fluide du système, le fluide qui s’échappe par la soupape sera soit canalisé, soit relâché dans l’atmosphère.

Pourquoi une soupape peut-elle se déclencher ?

En raison de la complexité des systèmes fluides de grande taille, les conditions qui peuvent conduire à une surpression sont nombreuses et variées. On peut toutefois les regrouper dans quelques grandes catégories.

L’erreur de procédure. Parce que les systèmes fluides des usines chimiques sont exploités par des personnes, les erreurs humaines courantes sont inhérentes à ces systèmes. Un technicien qui ouvre la mauvaise vanne dans un système pourra entraîner une élévation de la pression en aval. Les conditions d’utilisation du système pourront avoir été mal calibrées. Il se peut qu’un régulateur de pression inadapté ait été installé dans le cadre de l’entretien courant du système. Si une solide formation aux systèmes fluides peut aider à éviter ces problèmes, il est tout de même important d’incorporer des soupapes dans les systèmes pour faire face à des erreurs d’exploitation.

L’usure des composants. Les composants des systèmes fluides s’usent naturellement avec le temps. Dans les systèmes fluides qui acheminent des produits chimiques agressifs en particulier, la corrosion peut provoquer une usure prématurée si l’on n’a pas choisi dès le départ des composants fabriqués dans des alliages adaptés. Dans tous les cas, l’usure des composants peut compromettre le contrôle de la pression, d’où la nécessité d’intégrer des soupapes dans les systèmes pour assurer la sécurité d’une usine chimique.

Les contaminations. Si les détendeurs sont un moyen fiable pour abaisser la pression d’un fluide au niveau souhaité, leur efficacité peut diminuer en présence d’un fluide contenant des impuretés. Les particules peuvent altérer l’étanchéité du détendeur, d’où un excès de fluide qui traverse le siège, entraînant une hausse de la pression en aval. Dans cette situation, une soupape permettrait d’évacuer cet excès de pression.

Perte d’alimentation électrique. Dans certains systèmes fluides, le contrôle de la pression ou le fonctionnement même du système sont gérés par des commandes électroniques. En cas de perte d’alimentation électrique, avec les conséquences que cela peut avoir sur la capacité de certains composants à fonctionner comme prévu, des soupapes aideront à maîtriser les surpressions engendrées.

Où installer des soupapes

Pour assurer la sécurité d’une usine chimique, il convient généralement d’installer des soupapes dans les applications suivantes :

Les systèmes haute pression. Dans des applications où la pression dépasse un certain seuil, les soupapes sont des dispositifs de sécurité indispensables qui pourront éviter des accidents. Choisir des raccords pour tubes de qualité pour de telles applications est un bon moyen de se prémunir du danger que représentent les surpressions. Cela étant, les soupapes apporteront une sécurité supplémentaire dans les applications haute pression.

Fluides toxiques ou applications dans la chimie. Dans des applications où une émanation de fluide du système dans l’atmosphère représente un risque immédiat pour la sécurité – produits chimiques toxiques ou dangereux, par exemple –, les soupapes sont un dispositif de sécurité indispensable. On peut utiliser des soupapes qui, en cas de surpression dans ces applications, vont canaliser le fluide sous pression plutôt que de relâcher celui-ci dans l’atmosphère. Le fluide évacué peut ensuite être éliminé en toute sécurité.

Matériel sensible. L’une des fonctions les plus importantes des soupapes est leur fonction de protection des matériels d’analyse sensibles contre les surpressions. Ces matériels coûteux, notamment les analyseurs en ligne, peuvent être facilement endommagés s’ils sont soumis à des pressions supérieures à celles pour lesquelles ils ont été conçus. Cela est particulièrement important dans la mesure où ces dispositifs sont utilisés pour analyser des échantillons de fluide prélevés directement dans les lignes de process principales. Un détendeur bien sélectionné devra être associé à une soupape correctement dimensionnée et bien réglée pour faire en sorte que la pression du fluide du process soit suffisamment abaissée durant son trajet vers l’analyseur.

Comment optimiser la conception des systèmes pour renforcer la sécurité des usines chimiques

Incorporer des soupapes à des endroits appropriés de votre système fluide industriel est un bon moyen d’améliorer la sécurité de l’usine et doit être pris en compte dès la phase de conception du système. De nombreux autres moyens permettent de concevoir et construire un système fluide prenant en compte la sécurité. Certaines astuces simples comme éviter de mélanger des raccords pour tubes, ne pas complexifier inutilement le système ou tenir compte de facteurs d’exploitation tels que les vibrations peuvent contribuer à rendre des systèmes plus sûrs et plus fiables.

Chez Swagelok, des spécialistes de la conception des systèmes fluides aident nos clients des secteurs de la chimie et du raffinage à construire des systèmes plus sûrs depuis des décennies. Si vous cherchez de nouvelles façons d’améliorer la sécurité dans votre usine, profitez de notre expertise des applications de transformation des produits chimiques pour garantir la fiabilité de l’ensemble de vos systèmes, même dans les environnements les plus difficiles. Pour en savoir plus sur ce que nous pouvons faire pour vous aider à renforcer la sécurité de votre usine, prenez contact avec votre centre de vente et de services Swagelok.

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