Surveillance en ligne des gaz combustibles en pétrochimie par TDLS in situ

Dans les unités pétrochimiques, les concentrations de gaz combustibles peuvent varier très rapidement et rendre la détection tardive si l'analyse repose sur un prélèvement (lignes d'échantillonnage, encrassement, indisponibilités). Pour répondre à ce besoin de mesure en continu et en temps réel, YOKOGAWA France déploie une analyse TDLS in situ avec le spectromètre TRUEPEAK TDLS8000, certifié SIL2, compatible zones ATEX 1 et 2, et capable d'opérer jusqu'à 1500°C.

Problématique industrielle : détecter en temps réel des gaz combustibles en environnement pétrochimique

Contexte typique client

Ce cas d'application concerne une unité pétrochimique (procédés à haute température, atmosphères potentiellement explosibles, contraintes fortes de disponibilité) où la présence de gaz combustibles doit être surveillée en continu afin de sécuriser le procédé et d'éviter des dérives menant à des situations dangereuses.

Limites des approches conventionnelles (avec prélèvement)

Dans ce type d'installation, une chaîne d'analyse par prélèvement peut introduire des délais et des points de défaillance supplémentaires :

• Temps de réponse allongé (transport de l'échantillon, conditionnement), incompatible avec des variations rapides de composition.
• Complexité de maintenance : lignes d'échantillonnage, filtres, purges, gestion d'encrassement.
• Risque de dérives et d'indisponibilité de la mesure (colmatage, fuites, condensation, dérive métrologique), réduisant la confiance dans l'information de sécurité.

Impacts opérationnels et risques

• Détection tardive d'événements difficiles à mettre en évidence par des méthodes indirectes.
• Pilotage sécurité moins réactif (interverrouillages, alarmes, actions correctives retardées).
• Risque d'arrêts non planifiés lorsque les conditions de sécurité ne peuvent pas être garanties, avec impacts sur la production.

Solution mise en oeuvre : analyse TDLS in situ sans prélèvement avec TRUEPEAK TDLS8000

Principe retenu

La réponse consiste à mettre en place une mesure TDLS (Tunable Diode Laser Spectroscopy) in situ, en temps réel et sans contact direct avec le gaz, afin de surveiller en continu des gaz combustibles sans recourir à un système d'échantillonnage.

Équipement déployé

La solution s'appuie sur le spectromètre TRUEPEAK TDLS8000 (YOKOGAWA), adapté aux conditions sévères :

• Fonctionnement en environnement haute température : jusqu'à 1500°C.
• Temps de réponse rapide : typiquement 2 à 5 secondes, pour une détection quasi instantanée des variations.
• Intégration automatisme/contrôle-commande via HART, Modbus et TCP/IP.
• Conformité sécurité : certification SIL2.
• Compatibilité zones ATEX : installation possible en zones 1 et 2.
• Traçabilité et diagnostic : enregistrement local des données et des spectres sur 50 jours pour faciliter l'analyse d'événements et l'identification de dérives.

Pourquoi cette architecture répond au besoin (bénéfices techniques)

• Réduction des délais de détection : la mesure in situ évite le temps de transport/conditionnement d'échantillon, améliorant la réactivité des actions de sécurité.
• Disponibilité accrue de la chaîne de mesure : suppression des auxiliaires typiques du prélèvement (lignes, conditionnement), donc moins de causes d'indisponibilité.
• Maintenance simplifiée : moins d'organes sensibles à l'encrassement et aux fuites, utile en zones contraignantes et ATEX.
• Appui à la sécurité procédés : combinaison conformité SIL2 + mesure continue pour soutenir une stratégie instrumentée de sécurité (selon l'architecture du site).
• Aide au diagnostic : l'historisation locale (données + spectres) accélère les analyses post-événement et la prise de décision opérationnelle.

Résultats attendus pour une unité pétrochimique

En pratique, cette approche vise à :

• améliorer la détection en temps réel des conditions à risque liées aux gaz combustibles ;
• renforcer la robustesse de la surveillance en environnement sévère ;
• contribuer à la réduction des arrêts non planifiés liés à l'incertitude sur l'atmosphère procédé.

Pour en savoir plus sur l'entreprise : YOKOGAWA France - 78.