ISDND - optigede
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1. Un contr le annuel est recommand Il est effectu par un organisme habilit et r f renc Il prend en compte l ensemble des capteurs quipants le dispositif en fonction de la technologie capteur de d bit capteur de vitesse capteur de delta pression capteur de pression absolue capteur de temp rature analyseur de gaz En fonction des r sultats un ajustement du mat riel pourra tre effectu sur site ou n cessitera un retour en usine 4 REFERENCES Circulaire du 6 avril 2010 Taxe g n rale sur les activit s polluantes Minist re du budget des comptes publics et de la r forme de l Etat Ben Rayana F 2012 Etat de l art sur les technologies de comptage adapt es au biogaz brut d ISDND gt GDF SUEZ CRIGEN P le Qualit des Gaz Comptage Nanotechnologies rapport interne Riquier L 2013 Rapport final du projet METROFLUX Mesure des volumes de biogaz capt sur une installation de stockage de d chets non dangereux Convention ADEME n 1006C0110 2010 ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 18 sur 19 EE L ADEME EN BREF L Agence de l Environnement et de la Ma trise de l Energie ADEME participe la mise en uvre des politiques publiques dans les domaines de l environnement de l nergie et du d veloppement durable Afin de leur permettre de progresser dans leur d marche environnementale l agence met disposition des entreprises des collectivit s locales des2. nnnnrnenrrer111nn 6 t21 Debiim tre CON ES a S EEE Tt 8 1 2 2 POVE VORTE A oeei aA den ee ee de ee ne de en 9 1 235 D biim tre VENTURE INSET LRRnneascanreneensidadeen is sanre bebe Ae AiE EEE EN ELEA naines EERE 10 1 2 4 D bitm ire FITOT MOVY nNNE saoire nin nene e EN NEA E ER E 11 1 2 5 D bitm tre ORIFICE ou diaphragme 12 1 2 6 D bitm tre MASSIQUE THERMIQUE ii rnnnnnnnrneeesssssrreeeeesnnn 13 1 2 7 D bitm tre OSCILLATIONS nn rrreeeeeennnnnnnnnneeeeeeesseseeeeeeeene 14 2 INTEGRATION A L INSTALLATION ET MISE EN PLACE D UN DISPOSITIF DE COMPTAGE ELOLE PANIER RE EEE EEE 15 3 SUIVI ET MAINTENANCE D UN DISPOSITIF DE COMPTAGE BIOGAZ nnnn nr rnnrrrssnrennnnnnns 17 A REFERENCES RARE Re ES 18 ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 3 sur 19 A Juin 2013 PREAMBULE Contexte La mesure des volumes de biogaz capt sur les installations de stockage de d chets non dangereux ISDND rev t plusieurs enjeux et d fis Sur le plan environnemental une meilleure mesure du biogaz capt permet de r duire les erreurs d estimation des fuites de biogaz dont le m thane est un gaz effet de serre et de mieux ma triser la transformation du biogaz en nergie Sur le plan r glementaire en France plusieurs dispositifs incitatifs ont t mis en place pour encourager les op rateurs valoriser le biogaz en nergie Le dernier dispositif instaure un montant r duit de TGAP pour les ISDND qui valorisent
3. ne pas cr er de perturbations Positionnement des compteurs Une mise en place et une orientation pour favoriser coulement des eaux dans les piquages des points de mesures de pression type d primog ne ou Pitot est pr voir Pour cette raison les d bitm tres type d primog ne ou Pitot sont normalement mis en place sur une canalisation l horizontal Pour les technologies type Vortex de H ntzsch une mise en place 45 est recomman d e alors que pour le Thermique massique de FCI une mise en place 315 section de la canalisation prise suivant l axe et sens trigonom trique est recommand e cf manuel et pr conisations constructeurs distributeurs Emplacement des capteurs compl mentaires Dans le cas o la mise en place de capteurs ind pendants pression et ou temp rature est n cessaire pour chaque technologie l exception du Massique thermique ou dispositif capteurs int gr s il faut pr voir des points de piquage suppl mentaires Le capteur de pression doit tre implant en amont et le capteur de temp rature en aval Les distances pr conis es entre ces capteurs et la mesure d bitm tre sont pr cis es par les constructeurs Montage et de d montage Ces op rations sont plus ais es sur les syst mes insertion En revanche il sera plus d licat ajuster pour respecter un bon positionnement plut t qu un montage bride bride Une marque de rep re lors du d montage est con
4. tres Ces longueurs droites ne doivent en aucun cas tre raccourcies l utilisation de stabilisateur tranquilliseur de flux pourrait tre envisag e pour certaines technologies i En cas de manque de place en aval du d v siculeur et de l installation de pompage la canalisation pourrait tre allong e par la mise en place d une lyre permettant d obtenir les longueurs droites exig es ii Si cette premi re option n est pas faisable il peut tre envisag d installer les quipements de comptage en amont de l installation de pompage Notons que cette situation n a pas t test e lors du programme et demandera probablement de prendre en compte une pr sence plus importante d humidit et de particules dans le biogaz Canalisation Dans le cas de la mise en place d une nouvelle canalisation il est fortement recommand qu elle soit en inox Par ailleurs pendant les travaux de chaudronnerie il est conseill de noter le diam tre int rieur voire relever directement ce param tre l aide d un pied coulisse pour l ins rer ensuite dans le param trage du calculateur du compteur Gestion de l eau dans le gaz Pour le cas d un gaz humide il est recommand de mettre en place une purge au niveau des points bas en amont aval d un dispositif r tr cissement ou tranglement type orifice Venturi De mani re pr ventive des purges peuvent tre int gr es quelque soit la technologie utilis e en veillant
5. R amp D METROFLUX r alis s par SITA France VEOLIA Propret et COVED en collaboration avec le CRIGEN GDF SUEZ et avec le soutien de l ADEME convention ADEME n 1006C0110 2010 Le projet a dans un premier temps consist en la r alisation d un tat de l art des technologies de comptage et une enqu te benchmark aupr s des acteurs biogaz dans le milieu industriel et celui du stockage de d chets Dans un deuxi me temps 7 technologies de d bitm tres de biogaz ont t test es en laboratoire sur diff rents bancs d essais de GDF SUEZ puis sur site dans des conditions r elles pendant 5 mois l aide de trois unit s pilotes permettant ainsi de mieux appr hender ces diff rentes technologies L ensemble des r sultats de ces diff rentes tapes a t utilis pour r diger ce document 1 LA SELECTION D UN DEBIMETRE BIOGAZ D ISDND Lors de la mise en place d un compteur de biogaz sur une ISDND diff rents crit res doivent tre consid r s comme les contraintes d installation les caract ristiques du biogaz les performances de mesure recherch es les proc dures de maintenance le co t les certifications de l quipement Il n y a pas une meilleure technologie pour tous les crit res propos s En effet le processus de s lection d un dispositif de comptage de biogaz est en g n ral un compromis entre tous les crit res mentionn s ci dessus Bas sur les principaux enseignements des travaux de R amp D METROFLU
6. du biogaz sur l installation est donc recommand e sur une p riode de plus d un an soit 4 saisons pour obtenir ces l ments ainsi que de projeter leur ventuelle volution En compl ment la d termination des gammes et choix des quipements elle permettra aussi d aider le param trage des signaux lectriques de transfert type analogique 4 20 mA ainsi que la programmation des diff rents calculateurs Avant et pendant la mise en service Bien v rifier le bon positionnement et le c blage du compteur Contr ler la programmation le diam tre cf erreur possible sur les fiches techniques des constructeurs de canalisation et les conditions nominales de fonctionnement Le r sultat de la conversion en d bit est d pendant des conditions de fonctionnement communiqu es lors de la consultation cf d bit nominal temp rature nominale pression nominale composition nominale Un r ajustement du param trage et application d un facteur correcteur peuvent tre envisag s en cas de d rive Demander un certificat d talonnage pour l ensemble des capteurs d bit vitesse delta P pression absolue temp rature analyseur de gaz lors de la fourniture du mat riel Pr voir pour l ensemble de l installation partie m canique et lectrique ou minima pour l intervention de param trage le d placement sur site d un technicien de la soci t sp cialis e et distributrice du mat riel II devra s assurer du respect des bo
7. les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz Peu sensible la variation de la Facile d monter lt lt composition de biogaz Faible perte de charge lt J Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 10D en amont et OD en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation l horizontale inc r entre brides test e durant le programme Capteur de pression absolue ind pendant placer en amont du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Capteur de temp rature ind pendant placer placer en aval du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Page 10 sur 19 1 2 4 D bitm tre PITOT moyenn Principe de mesure Le d bitm tre tube de Pitot moyenn est un d bitm tre insert se composant d un tube de Pitot avec une multitude de prises de pression install travers l coulement du fluide pour en d terminer le profil de vitesse et donc une vitesse moyenne bas e sur la mesure simultan e d une pression P dite totale et d une pression Ps dite statique Diff rence de pression AP P Ps Comme pour les organes d primog nes le d bit volumique est proportionnel la racine carr e de la diff rence de pression
8. plus de 75 du biogaz capt Elle sp cifie que le comptage du gaz est un domaine couvert par la r glementation relative la m trologie l gale Par ailleurs le comptage du biogaz capt sur les ISDND pr sente plusieurs difficult s techniques car les conditions les plus d favorables pour mesurer un d bit ou compter un volume de gaz sont souvent r unies le biogaz est un gaz humide et charg en particules sa quantit et qualit volue avec le temps et il existe des contraintes d installation limitation de disponibilit en place et en pression Objectifs et limites du guide Ce guide d crit sans tre exhaustif les technologies de comptage de biogaz adapt es au biogaz d ISDND les pr cautions de mise en uvre et les r gles de suivi Il pourra tre actualis en fonction d l ments nouveaux relatifs aux technologies et port s notre connaissance Il a t tabli afin d aider les exploitants installateurs et autres acteurs dans le choix de leur dispositif de comptage ou d bitm tre de biogaz pour les ISDND Dans ce contexte le biogaz est canalis et est consid r comme brut Le dispositif de comptage int gre une technologie qui lui est propre mais galement le moyen de le mettre en place ainsi que son exploitation suivi et maintenance Le but de ce guide n est pas de reprendre point par point les l ments du manuel d installation de chaque d bitm tre qui sont respecter scrupuleus
9. pouvoirs publics et du grand public ses capacit s d expertise et de conseil Elle aide en outre au financement de projets de la recherche la mise en uvre et ce dans les domaines suivants la gestion des d chets la pr servation des sols l efficacit nerg tique et les nergies renouvelables la qualit de l air et la lutte contre le bruit L ADEME est un tablissement public sous la tutelle conjointe du minist re de l Ecologie du D veloppement durable et de l Energie et du minist re de l Enseignement sup rieur et de la Recherche EE Liberis galire Fraternit R PUBLIQUE FRAN AISE MINIST RE DE L ECOLOGIE DU D VELOPPEMENT DURABLE ET DE L ENERGIE MINISTERE f DE L ENSHIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE ADEME Agence de l Environnement et de la Ma trise de l Energie 20 avenue du Gresille BP 90406 4900H Angers Cedex l
10. 315 suivant axe et le sens trigo nom trique Page 13 sur 19 1 2 7 D bitm tre OSCILLATIONS Principe de mesure Le d bitm tre oscillation pour gaz DOG est un d bitm tre d primog ne de plein diam tre dont la particularit r side dans la m thode de mesure de la diff rence de pression provoqu e par l orifice La pression diff rentielle cr e par l orifice d tourne une proportion constante du fluide vers un by pass Ce by pass contient la cellule de mesure constitu e d un canal en U qui provoque une oscillation La fr quence des oscillations est proportionnelle la vitesse d coulement donc au d bit volumique Besoin en quipements annexes Capteur de pression absolue ind pendant Capteur de temp rature ind pendant Calculateur pour la correction en pression et en temp rature ou en option int gr Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz EN Peu sensible la variation de la composition de biogaz Facile d monter lt Faible perte de charge lt gt Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 10D en amont et 5D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation l horizontale privil gier entre brides Capt
11. GUIDE OPERATIONNEL POUR LA MESURE DES FLUX DE BIOGAZ CANALISES DANS LES INSTALLATIONS DE STOCKAGE DE DECHETS NON DANGEREUX Juin 2013 Travaux de recherche et de d veloppement r alis s pour le compte de l ADEME et des soci t s VEOLIA Propret SITA France et COVED Coordination technique Isabelle HEBE Service Pr vention et Gestion des D chets Direction Consommation Durable et D chets ADEME Angers Agence de l Environnement et de la Ma trise de l Energie Juin 2013 REMERCIEMENTS Les initiateurs du pr sent guide sont l Agence Nationale de l Environnement et de la Ma trise de l Energie ADEME et les soci t s VEOLIA Propret SITA France et COVED en collaboration avec le CRIGEN Centre de Recherche et Innovation Gaz et Energies nouvelles de GDF SUEZ Auteur Guide r dig par Laurent Riquier Riquier Etudes Environnement REE Seythenex Coordination technique Isabelle HEBE ADEME Karine FONTENEAU VEOLIA Propret Laurent GALTIER SITA France Michel GUERBOIS VEOLIA Propret Go ry VILAIR COVED Dominique PRESSE SITA France Pierre PAQUIER COVED Anna KERMAN SITA France Fares BEN RAYANA CRIGEN GDF SUEZ Remerciements l ensemble des quipes responsables et personnels techniques des sites ainsi qu aux ing nieurs et techniciens des diff rents groupes en charge de la r alisation des travaux et des mesures sur les diff rents pilotes Toute repr sent
12. Manom tre diff rentiel Pression totale ouenertfude E coulement fluide A r P Pression S statique Besoin en quipements annexes Transmetteur Multi variable pour le calcul du d bit et la correction en pression et en temp rature Capteurs de pression absolue et de temp rature int gr s l appareil pour le cas test dans le programme avec option d montage rapide sur un des pilotes Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz 3 NN Peu sensible la Variation de la Facile d monter composition de biogaz Faible perte de charge lt j Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites maximales fonction de la zone turbulence que peut provoquer l environnement 30D en amont et 4D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation la verticale sur la matrice sup rieure d une canalisation horizontale Page 11 sur 19 1 2 5 D bitm tre ORIFICE ou diaphragme Principe de mesure Le d bitm tre orifice est un d bitm tre d primog ne de plein diam tre dont le dispositif forme un tr cissement La vitesse du gaz augmente au passage du diaphragme cause de la r duction de la section de passage et la masse volumiqu
13. X les technologies test es ont t class es selon 6 crit res techniques qui sont pr sent s plus bas Ce classement ne devra tre utilis que pour r duire les choix des technologies adapt es en fonction des crit res recherch s dont la liste est non exhaustive 1 1 Crit res de classement des technologies de comptage de biogaz Les six crit res techniques selon lesquels les technologies de comptage ont t class es portent sur les caract ristiques de biogaz d ISDND la qualit de mesure recherch e et les contraintes d installation Caract ristiques de biogaz d ISDND L humidit dans le biogaz peut tre perturbante pour la technologie du Massique thermique et pour les technologies pr sentant de part leur forme un tranglement tel que l Orifice ou le Venturi pi geage de l eau Parmi les technologies test es le V c ne semble tre le moins sensible la pr sence de l eau dans le biogaz La variation de la composition du biogaz peut tre perturbante pour la technologie du massique thermique qui n cessite une correction pour un e utilisation adapt e La famille des d primog nes Orifice Venturi et V c ne ainsi que le Pitot et le Vortex ont fournis des r sultats coh rents malgr les variations de composition survenues durant le programme 2 D autres crit res non d velopp s dans ce guide sont d ordre d approbation ou de certification peuvent orienter le choix des technologies si dans ce
14. ation ou reproduction int grale ou partielle faite sans le consentement de l auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propri t intellectuelle art L 122 4 et constitue une contrefa on r prim e par le Code p nal Seules sont autoris es art 122 5 les copies ou reproductions strictement r serv es l usage priv de copiste et non destin es une utilisation collective ainsi que les analyses et courtes citations justifi es par la caract re critique p dagogique ou d information de l uvre laquelle elles sont incorpor es sous r serve toutefois du respect des dispositions des articles L 122 10 L 122 12 du m me Code relatives la reproduction par reprographie ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 2 sur 19 A Juin 2013 Table des mati res PREMI RE a E 4 CONTEXTE ess ei dleee cou anne nee dde an en den een Caen en eue eee ete en eee 4 OBJECTIFS ET LIMITES DU GUIDE 222 2hnendtessenbetenesnuenaui tele rteenntense Date nnesienaoi tele ntee te temnee entente nnesele nntu tt 4 METHODOLOGIE DE REALISATION DU GUIDE sssssssssssssssssssssssininnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnennnnrss 5 1 LA SELECTION D UN DEBIMETRE BIOGAZ D ISDND nn nnnnnnnnnnn nr rrrrrnneeennennnnnnnnnnnnnnnnnne 5 1 1 CRITERES DE CLASSEMENT DES TECHNOLOGIES DE COMPTAGE DE BIOGAZ serrer 5 1 2 CLASSEMENT DES TECHNOLOGIES DE COMPTAGE DE BIOGAZ SELON LES CRI ERES
15. cerne la pr cision et la dynamique de mesure qui non pas pu tre test es sur site Le sch ma est suivi par une description succincte de chaque technologie rappelant le principe de mesure quelques sp cificit s de mise en place et le classement selon les 6 crit res ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 6 sur 19 A Peu sensible la pr sence d humidit dans le biogaz Bon Juin 2013 Peu sensible la variation de la Qualit de la mesure Faible encombrement Faible perte de charge Facile d monter composition de biogaz cut off Satisfaisant satisfaisant Peu ADEME Travaux R amp D METROFLUX satisfaisant Non Massique thermique Massique thermique Massique thermique es Rss Avecanalyseurdele Piotmoyenn Oscil tions Oscilations composition de biogaz et correction du d bit en direct Page 7 sur 19 1 2 1 D bitm tre V C NE Principe de mesure Le d bitm tre V c ne est un d bitm tre d primog ne principe de mesure de la pression diff rentielle de plein diam tre avec un c ne centr l int rieur du tube qui interagit avec l coulement du fluide pour en modifier le profil de vitesse et cr er une diff rence de pression mesur e au moyen de deux prises de pression en amont et en aval du c ne Le d bit volumique est proportionnel la racine carr de la diff rence de pression Besoin en quipe
16. distance respecter suivant sp cifications constructeur Capteur de temp rature ind pendant placer placer en aval du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Page 9 sur 19 1 2 3 D bitm tre VENTURI insert Principe de mesure Le d bitm tre venturi est un d bitm tre d primog ne dont le dispositif forme un tranglement venturi form par deux troncs de c ne r unis par leur petite base Dans la partie la plus troite la vitesse est plus grande et par cons quent la pression est plus faible La diff rence de pression entre l amont zone 1 et l aval imm diat du convergent zone 2 au voisinage de zone 3 est exploit e pour mesurer le d bit dans la conduite Le d bit volumique est proportionnel la racine carr de la diff rence de pression norme ISO 5167 Zone 1 Zone 2 Zone 3 uoissaid p 1u p spuj J jueBieauo esu4 jese uoiss sd ep jua fanq f m a 1 uowe s d e e orez er F Besoin en quipements annexes Capteur de pression absolue ind pendant Capteur de temp rature ind pendant Calculateur pour la d termination du d bit et correction en pression et en temp rature Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon
17. e diminue suite la chute de pression La diff rence de pression qui en r sulte est mesur e par un transmetteur de pression diff rentielle Le d bit volumique est proportionnel la racine carr de la diff rence de pression norme ISO 5167 p 1D D p y Ecoulement g g Linie Besoin en quipements annexes Capteurs de pression absolue et temp rature ind pendants pour le cas test durant le programme Calculateur pour la d termination du d bit et correction en pression et en temp rature Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz Peu sensible la variation de la composition de biogaz Facile d monter lt Faible perte de charge 2 Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 18D 44D en amont et 4D 8D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation l horizontale test e du en programme ou la verticale mais dans ce cas pr voir le positionnement du transmetteur plus haut que les piquages Capteur de pression absolue ind pendant placer en amont du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Capteur de temp rature ind pendant placer place
18. e par un transducteur travers le train de tourbillons Cela induit une modification dans le signal ultrasonore li e aux nombres de tourbillons qui ont travers l onde Le nombre de tourbillons est directement proportionnel la vitesse du gaz au niveau de l obstacle Transducteur j Train de tourbillons Transducteur Obstacle Besoin en quipements annexes Transmetteur pour convertir la vitesse en d bit Capteur de pression absolue ind pendant Capteur de temp rature interne ou ind pendant Calculateur pour la correction en pression et en temp rature Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi Une fonction lectronique appel e cut off permettant d indiquer le z ro lors des phases d arr t de l installation voir aussi une r duction de la gamme de d bit ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz Peu sensible la Variation de la Facile d monter composition de biogaz Faible perte de charge Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 20D en amont et 10D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation 45 suivant axe et sens trigono m trique Capteur de pression absolue ind pendant placer en amont du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation
19. ement mais vise mettre l accent sur les l ments qui sont mal ou pas toujours pris en compte et ventuellement de les compl ter pour les besoins sp cifiques l application de mesures de d bit de biogaz brut en ISDND Notons que la liste des technologies retenues est issue d une tude de l tat de l art mais reste n anmoins non exhaustive En effet de nouvelles technologies sont d velopp es r guli rement et d autres technologies d j existantes peuvent voluer pour devenir adapt es aux biogaz Ainsi dans le cadre du programme dont ce guide est issu toutes les technologies n ont pas pu tre test es cf ultrasons Coriolis ni toutes les marques de compteur de chaque technologie retenus Par ailleurs pour un quipement un seul type de montage a pu tre test horizontal en aval du d v siculeur avec limitation substantielle de la pr sence d eau et de particules et en aval de l unit de pompage c t pression Enfin la dur e des tests tait de 5 mois et certains crit res pr cision et dynamique n ont pas pu mat riellement tre inclus au protocole de test mis en place sur site 1 Par le terme brut est entendu le biogaz non pr trait donc potentiellement charg en humidit et en particules notamment ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 4 sur 19 o Juin 2013 M thodologie de r alisation du guide Ce guide est issu de travaux de recherche et de d veloppement
20. eur de pression absolue ind pendant placer en amont du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Capteur de temp rature ind pendant placer placer en aval du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Page 14 sur 19 Juin 2013 2 INTEGRATION A L INSTALLATION ET MISE EN PLACE D UN DISPOSITIF DE COMPTAGE BIOGAZ Le but de cette partie n est pas de reprendre point par point les l ments du manuel d installation de chaque d bitm tre qui sont respecter scrupuleusement mais vise mettre l accent sur les l ments qui sont mal ou pas toujours pris en compte et ventuellement de les compl ter pour les besoins sp cifiques l application de mesures de d bit de biogaz brut en ISDND Tout d abord en ce qui concerne l emplacement de l quipement de comptage il est recommand dans la mesure du possible de l installer en aval du d v siculeur et de l unit de pompage car cela permettra de imiter la pr sence d humidit et de particules sans pour autant mettre en place un vrai syst me de pr traitement Ensuite au niveau de l installation les principaux l ments consid rer sont _Longueurs droites En fonction de chaque technologie des longueurs droites sans obstacle et sans l ment perturbateur doivent tre pr vues en amont et en aval des d bitm
21. lent CE pression relative avec le transmetteur situ plus haut que les points de piquage Equipements annexes De mani re g n rale il est recommand d installer Un enregistreur avec le nombre de voies correspondant aux diff rents capteurs La fr quence d enregistrement pourra tre de 15 minutes pour viter la cr ation de fichiers de donn es trop volumineux fr quence ajustable selon besoin Un dispositif de calcul pour la d termination du d bit et la correction en pression et en temp rature Un afficheur valeur instantan e avec ventuellement totalisateur Une alimentation lectrique 220volts 50Hz pour l ensemble des technologies utilis es durant le programme et leur environnement cf alimentation avec ses secours et protections s parateur galvanique module de communication Enfin pour les cas o sur le m me site plusieurs compteurs sont installer et que les valeurs de d bits sur les quipements doivent pour quelque raison que soit pouvoir tre rapproch es ou compar es l utilisation de la m me technologie sera conseill e de mani re limiter l erreur inh rente aux quipements mis en place Avant la consultation commande des compteurs I faut pr ciser qu il s agit d un biogaz d ISDND potentiellement humide et charg en particules Pour le cas d un gaz humide il pourra tre demand une ex cution adapt e certaines technologies cf trou d coulemen
22. ments annexes Capteur de pression absolue ind pendant Capteur de temp rature ind pendant Calculateur pour la d termination du d bit et correction en pression et en temp rature Enregistreur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le Peu sensible la variation de la composition de biogaz Facile d monter Faible perte de charge Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 3D en amont et 1D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation l horizontale entre brides test e durant le programme Capteur de pression absolue ind pendant placer en amont du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Capteur de temp rature ind pendant placer placer en aval du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Page 8 sur 19 1 2 2 D bitm tre VORTEX Principe de mesure Le d bitm tre vortex exploite le ph nom ne de g n ration de tourbillons en aval d un obstacle plac dans un fluide en coulement En traversant la section de mesure un petit obstacle d clenche un l ch de tourbillons de petite taille Une onde ultrasonique est mis
23. n ral quelques mbar pour ne pas g n rer de perturbations sur le fonctionnement g n ral du syst me Les technologies insertion Pitot moyenn Vortex et Massique thermique sont dans ce cas privil gier La facilit de montage d montage pourront tre important pour la mise en place de mani re correcte et les op rations de contr le et de maintenance de l quipement le choix d une technologie insertion avec capteurs P T int gr s pourra tre d terminant Les technologies insertion offrent de bonnes possibilit s d intervention cf Pitot moyenn Vortex et thermique massique ainsi que le V c ne 1 2 Classement des technologies de comptage de biogaz selon les crit res Un classement en 4 niveaux bon satisfaisant peu satisfaisant non satisfaisant de l ensemble des technologies selon les six crit res techniques est pr sent dans un sch ma d aide de s lection sur la page suivante Rappelons qu il ny a pas une seule meilleure technologie pour tous les crit res Le processus de s lection est en g n ral un compromis entre les contraintes d installation les caract ristiques du biogaz mesurer la stabilit et pr cision de mesure recherch es et galement le co t Ce sch ma ne devra tre utilis que pour r duire les choix des technologies adapt es en fonction des crit res recherch s La liste des crit res propos es restent n anmoins non exhaustive notamment en ce qui con
24. nnes dispositions conform ment aux sp cifications du constructeur et l ad quation du mat riel avec les conditions d utilisation 3 SUIVI ET MAINTENANCE D UN DISPOSITIF DE COMPTAGE BIOGAZ Cette partie contient des recommandations d entretien et de v rification du bon fonctionnement des dispositifs de comptage Il est important de veiller ce que toutes les interventions de maintenance et de contr le r alis es respectent tout d abord les prescriptions r glementaires La premi re proc dure est un contr le du fonctionnement de l quipement qui peut tre effectu par l exploitant de mani re r guli re environ une fois par mois il comporte la v rification de L indication du z ro d bit pendant les p riodes d arr t L absence de palier anormalement r gulier indiquant toujours la m me valeur aux niveaux des diff rents capteurs L absence de perturbations ou fluctuations importantes cf changement brutal indiquant de fortes amplitudes sur la valeur de d bits et autres param tres L absence de message d erreur sur les diff rents capteurs cf over flow ou autres indications L volution et variation normales des valeurs sur les diff rents capteurs L cart constant avec les valeurs obtenues par du mat riel portable utilis pour un comparatif cf temp rature pression d bit L absence d eau dans la canalisation en assurant son vacuation au niveau des points bas exista
25. nts pour m mo attention ne pas perturber la mesure lors l intervention Le nombre d interventions d vacuation d eau devra tre augment dans le cas o la pr sence d humidit s av re importante En cas d anomalie d tect e une proc dure de v rification du param trage et du c blage est pr conis e effectu e par une personne habilit e qui reprendra les donn es de mise en service Si l anomalie est persistante un retour en usine sera pr conis La deuxi me proc dure est un contr le de l quipement apr s son d montage Il prend en compte la v rification de l tat g n ral du syst me absence de marque de corrosion absence de d p t absence de condensats et son entretien nettoyage des parties concern es et vacuation de toute pr sence de condensats Il n cessite un passage r gulier min une fois par semestre Il ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 17 sur 19 A Juin 2013 doit tre effectu par une personne habilit e dans le respect des consignes du fabricant En cas de pr sence d anomalie des mesures compensatoires peuvent tre prises pour d ventuelles modifications apr s validation aupr s du fabricant cf pose de purge compl mentaire pour l vacuation de l eau am lioration de l isolation changement de mat riaux en cas de corrosion excessive Le nombre d interventions de contr le devra tre augment dans le cas o le biogaz s av rera tr s charg et corrosif
26. r en aval du capteur sur la matrice sup rieure de la canalisation distance respecter suivant sp cifications constructeur Page 12 sur 19 1 2 6 D bitm tre MASSIQUE THERMIQUE Principe de mesure Le d bitm tre massique thermique est fond sur le principe de la cin tique du transfert de chaleur au sein d un fluide et comprend une sonde amont qui mesure la temp rature du fluide et une sonde aval chauff e dont la temp rature est maintenue AT au dessus de celle de la sonde amont La puissance thermique n cessaire pour entretenir cet cart de temp rature est proportionnelle au d bit massique S Heated sor AT Unheated y aS Besoin en quipements annexes Analyseur de la composition du biogaz minima CH mais id alement CH CO et O3 Syst me permettant d effectuer automatiquement la correction du d bit en fonction des variations de la composition Enregistreur avec afficheur pour les besoins du suivi ADEME Travaux R amp D METROFLUX Juin 2013 Classement selon les crit res techniques Peu sensible l humidit dans le biogaz Peu sensible la variation de la composition de biogaz Facile d monter lt Faible perte de charge e gt Qualit de la mesure Faible encombrement Pr conisations de mise en place Ordre de grandeur des longueurs droites 20D en amont et 10D en aval d finir pr cis ment au cas par cas Installation
27. rtains cas il est demand de mettre en place une technologie de d bitm tre qui dispose d un mod le approuv notons qu il n existe ce jour aucune approbation pour du biogaz ou qui dispose d un cadre m trologique notamment la norme ISO 5167 ou qui sont livr s avec un certificat d talonnage avec un gaz comparable au biogaz ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 5 sur 19 o Juin 2013 Caract ristiques du compteur qualit de la mesure La qualit de la mesure est une caract ristique prendre en compte dans le choix initial du compteur certaines technologies pouvant montrer de plus faibles erreurs cf essais en laboratoire et avec une bonne stabilit Les technologies V c ne Venturi et Orifice ont donn de bons r sultats Le Pitot a fourni des r sultats satisfaisants Les Massique thermique et le Vortex donnent des r sultats satisfaisants condition de mettre en place des adaptations techniques non test es durant le programme Contraintes d installation La disponibilit en place encombrement sur l installation demand e par l quipement de mani re respecter les longueurs droites stipul es par les fabricants Les technologies V c ne et Venturi n cessitent des longueurs droites plus faibles que les autres technologies lt 10 fois le diam tre int rieur de la canalisation Les pertes de charge engendr es par le dispositif de comptage doivent tre minimum en g
28. seill e pour la remise en place Le montage dans une canalisation constructeur entre brides peut tre consid r comme plus fiable ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 15 sur 19 A Juin 2013 dans la mesure o l ensemble du dispositif tron on de canalisation et capteurs peut tre ajust et test en usine Protection de l quipement La localisation des d bitm tres pour l application d ISDND est souvent l ext rieur Pour les r gions de France plus froides une protection des dispositifs par un capotage l ger peut tre conseill e Dans une moindre mesure elle pourra aussi tre pr conis e lors de fortes temp ratures sous une exposition en plein soleil L isolation des parties sensibles peut tre recommand e notamment des tubulures de gaz pour les d bitm tres d primog ne ou Pitot dans le cas de positionnement s par on souligne que des conditions rigoureuses de temp ratures ext rieures de lt 5 n ont pas t test es lors du programme Prise de mesure de pression La mise en place de tubulures de gros diam tre pour les prises de mesure de pression elles permettent une plus grande pr sence d eau sans perturbation plut t que des syst mes int grant des petits conduits on souligne que certains manifolds ont des diam tres de l ordre du millim tre Les dispositifs s par s permettent normalement plus facilement d viter les remont es d eau longueur prendre gt gt quiva
29. t pour l orifice Pour le cas de gaz corrosifs certaines technologies demanderont aussi une ex cution adapt e cf protection silicone pour le vortex ex cution biogaz pour l oscillation La plupart des pi ces m talliques utilis es sont g n ralement en inox 316L voir plus pour mieux r sister aux attaques chimiques Il faut communiquer les donn es relatives l installation notamment le diam tre des canalisations le zonage ATEX Notons que concernant la norme ATEX les technologies propos es ont toutes la possibilit d tre fabriqu es en respectant ces prescriptions de mani re standard ou en option pour certains d bitm tres notamment le Vortex En revanche il faut souligner que les technologies ne sont pas toutes utilisables pour tous types de zone class e risque v rifier avec les constructeurs fournisseurs La pr cision de la mesure est d pendante du respect de la gamme de fonctionnement d bit pression et temp rature Il sera donc important avant la consultation de d finir les gammes et conditions de fonctionnement pour les param tres physiques suivant min max moyenne nominale D bit Pression Temp rature Ainsi que la composition du biogaz sur les l ments majoritaires et ventuellement minoritaires si le fabricant le demande ADEME Travaux R amp D METROFLUX Page 16 sur 19 A Juin 2013 gt L analyse de l historique de la composition et des d bits
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