Analyse de gaz

Dans le laboratoire Analyse de gaz, l'ARGB contrôle le niveau d'odorisation du gaz naturel distribué en Belgique.

Pourquoi le gaz est-il odorisé ?

Le gaz naturel est le plus souvent inodore à la source. Un fuite incontrôlée de gaz naturel depuis des tuyauteries ou des installations intérieures pourrait conduire à des mélanges explosibles. Pour permettre de détecter au plus tôt toute fuite de gaz, un odorisant doit être ajouté.
Afin que l'odorisation soit efficace, l'odeur doit être suffisamment (désagréable) et alarmante. Les composés soufrés organiques sont les plus appropriés à cet effet, ils sentent généralement très mauvais.
En Belgique, il y a momentanément deux produits en usage, principalement le THT (tétrahydrothiophène) et dans une moindre mesure Scentinel E. Celui-ci est un mélange de TBM (tertiobutylmercaptan: 76%), i-PM (isopropylmercaptan: 16%) et n-PM (n-propylmercaptan: 8%).

Où et comment le gaz est-il odorisé ?

Une partie du gaz qui parcourt les réseaux belges n'est pas odorisé (gaz transporté), au gaz distribué par contre on ajoute un odorisant et ceci se fait le plus souvent à la limite entre le transport et la distribution.
Dans certains pays, on odorise tant le transport que la distribution (France).
Le Royaume-Uni a suivi ici l'exemple de la Belgique.

Une quantité appropriée d'odorisant, proportionnelle au volume de gaz mesuré, est le plus souvent ajoutée au gaz à l'aide d'une pompe de précision (pompe doseuse). Parfois, on fait usage d'évaporateurs.

Techniques de contrôle

La plus grande difficulté lors de la mesure d'odeurs découle du fait que nous ne disposons pas d'appareils physiques ni de méthodes chimiques permettant de déterminer l'intensité de l'odeur et donc de remplacer l'odorat humain.

D'une part, la possibilité existe d'exécuter un contrôle olfactométrique.
D'autre part, on peut mesurer la teneur en odorisant par chromatographie en phase gazeuse.

Pour le contrôle olfactométrique, on utilise actuellement l'Odorator Heathtech. L'appareil est fabriqué en acier inoxydable. A l'aide d'une vanne de régulation, on mélange dans la chambre de mélange une quantité de gaz avec l'air (ambiant). A la sortie de l'appareil se trouve le « renifleur ». Sur base de la perception olfactive à cet endroit, on peut adapter la dilution du mélange gaz/air à examiner afin que l'intensité de l'odeur soit égale à celle du mélange de référence. Avec cet appareil, on peut facilement réaliser des mesures directement sur le réseau (BP). Un désavantage du contrôle olfactométrique est principalement le fait qu'il est basé sur des perceptions subjectives.

La deuxième technique est la technique de contrôle par chromatographie en phase gazeuse (MEDOR).
Un tel appareil de chromatographie comprend 4 éléments essentiels: un injecteur (manuel: seringue d'injection ou automatique: une boucle d'échantillonnage), une colonne de séparation, un détecteur et un intégrateur ou progiciel.

Un échantillon du gaz à analyser est amené dans la boucle d'échantillonnage et ensuite entraîné par le gaz porteur vers une colonne de chromatographie où une séparation a lieu entre les composants du gaz naturel, qui ne sont pas retenus, et l'odorisant qui est ralenti par la colonne.
Le détecteur (électrochimique) ne réagit pas avec les composants du gaz naturel; par contre, dès qu'un composé soufré sort, une réaction redox a lieu à la surface d'une électrode. Le signal est enregistré (chromatogramme) par l'intégrateur ou traité par le progiciel.
La taille du pic est une mesure de la quantité d'odorisant présente dans l'échantillon.

Contrôle de l'odorisation du gaz distribué en Belgique

Le laboratoire Analyse de gaz effectue annuellement environ 1000 contrôles d'odorisation par chromatographie. L'odorisation du gaz distribué en Belgique est ainsi suivie et si nécessaire corrigée.
A partir du moment où on constate que le résultat obtenu est insuffisant (degré d'odeur ≤ 1,9), le gestionnaire de réseau de distribution (GRD) concerné en est immédiatement informé afin qu'il puisse prendre les actions nécessaires afin de sécuriser la situation.

A côté de cela, on contrôle également régulièrement le pouvoir odorisant d'échantillons liquides d'odorisants par olfactométrie. Ceci a pour but de pouvoir quand même corriger l'évolution éventuelle de la qualité de production de l'odorisant au niveau de l'odorisation du gaz naturel (en augmentant ou diminuant le débit injecté).
 

Une odorisation insuffisante est à déconseiller (pour des raisons de sécurité), mais une surodorisation persistante est tout aussi défavorable. L'utilisateur s'habituera à sentir le gaz en permanence (p. ex. lors de l'allumage des appareils de cuisine) et n'accordera plus d'attention à une vraie fuite de gaz.
A côté des contrôles d'odorisation, le laboratoire Analyse de gaz est également équipé de deux chromatographes en phase gazeuse qui sont utilisés pour la détermination de la composition molaire (méthane, éthane, propane, butane, pentane, azote et dioxyde de carbone) du gaz naturel livré (en ligne) ainsi que d'échantillons de gaz du réseau (d'une pression supérieure à 3 bars dans des bonbonnes en acier inoxydable) pour des tiers (hors ligne). Les chromatographes en phase gazeuse sont calibrés chaque semaine avec un matériau de référence (CRM : certified reference material), un mélange de gaz naturel synthétique dont la composition est exactement connue et est apparentée au gaz à analyser.
A partir de la composition et à l'aide de normes internationales, on calcule les caractéristiques telles que le pouvoir calorifique, l'indice de Wobbe, la densité et l'indice de méthane.

A côté de cela, le laboratoire effectue également des analyses par chromatographie en phase gazeuse sur des mélanges de gaz d'essai (mélanges de gaz avec 2 ou plus des composants suivants: méthane, propane, azote et hydrogène), en vue de mélanges de gaz de calibration binaire qui en sont constitués et dont la composition est apparentée au gaz de test à analyser. L'indice de Wobbe du gaz d'essai utilisé au laboratoire Applications du gaz peut différer au maximum de 2% de l'indice de Wobbe de référence.

Les activités en matière d'analyses de gaz naturel et de gaz d'essai sont accréditées par Beltest.

Interlocuteurs

Kenny Vanlancker 
Tél. 02/383 02 50

E-mail : kenny.vanlancker@kvbg.be