Un explosimètre est un détecteur de gaz utilisé pour mesurer la quantité de gaz combustibles présents dans un échantillonnage. Lorsqu'un pourcentage de la limite inférieure d'explosivité (LIE) d'une atmosphère est dépassé, un signal d'alarme est activé sur l'appareil.
L'appareil, aussi appelé détecteur de gaz combustible, fonctionne selon le principe de la résistance proportionnelle à la chaleur : un fil est chauffé et un échantillon du gaz est introduit dans le fil chaud. Les gaz combustibles brûlent en présence du fil chaud, augmentant ainsi la résistance et perturbant un pont de Wheatstone, qui donne la lecture.
Un pare-flamme est installé dans l'appareil pour éviter que l'explosimètre n'enflamme l'échantillon à l'extérieur de l'appareil.
Notez que les valeurs de détection d'un explosimètre ne sont précises que si le gaz échantillonné a les mêmes caractéristiques et la même réponse que le gaz d'étalonnage. La plupart des explosimètres sont étalonnés au méthane ou à l'hydrogène.
Explosimètre : le principe
L'indicateur de gaz combustible ou explosimètre est utilisé pour mesurer le volume de gaz inflammable dans un mélange gaz/air. Il donne le résultat en pourcentage de la limite inférieure d'inflammabilité. Il est utilisé pour déterminer l'atmosphère dans une citerne à cargaison lors de la planification du nettoyage de la citerne dans une atmosphère trop pauvre ou pour l'évaluation du gaz C/H avant l'entrée du personnel, le travail à chaud ou autres opérations.
Les appareils de sécurité maritime MSA 40 est un explosimètre couramment utilisé. Il fonctionne selon le principe de la combustion catalytique. Un filament catalytique est chauffé par un courant électrique. Un échantillon de l'atmosphère à tester est prélevé au-dessus et la combustion du gaz inflammable sur le filament augmente encore la température. Il en résulte une augmentation de la résistance, qui est indiquée sur le compteur comme étant la concentration de gaz.
Le circuit de mesure est un pont de Wheatstone équilibré et, pour fonctionner, trois étapes principales doivent être franchies avant que les échantillons ne soient aspirés dans l'instrument pour analyse :
- La chambre de combustion doit être débarrassée des gaz combustibles et remplie d'air frais
- Les batteries doivent être mises sous tension et la tension appropriée doit être appliquée au pont
- Le pont doit être équilibré à une déflexion nulle sur le compteur avec de l'air frais dans la chambre
Un échantillon de gaz peut être prélevé de plusieurs façons :
- Diffusion
- Tuyau et bulbe d'aspiration (une pression équivaut à environ 1 mètre de longueur de tuyau)
- Pompe motorisée (interne ou externe)
Les vapeurs inflammables sont aspirées par un dispositif anti-retour de flamme dans la chambre de combustion de la pellistance. A l'intérieur de la chambre se trouvent deux éléments, le Détecteur et le Compensateur. Cette paire d'éléments est chauffée entre 400 et 600°C.
En l'absence de gaz, les résistances des deux éléments sont équilibrées et le pont produit un signal de base stable. Lorsque des gaz combustibles sont présents, ils s'oxydent catalytiquement sur l'élément détecteur, ce qui fait monter sa température.
Cette oxydation ne peut se produire que s'il y a suffisamment d'oxygène. La différence de température par rapport à l'élément compensateur est indiquée en % LFL.
La lecture est effectuée lorsque l'affichage est stable. Les appareils modernes indiquent à l'écran quand l'échantillon de gaz a dépassé la LFL.
Veillez à ce que le liquide ne soit pas aspiré dans l'appareil. L'utilisation d'un purgeur d'eau en ligne et d'une sonde flottante fixée à l'extrémité du tuyau de l'aspirateur devrait prévenir cet incident. La plupart des fabricants offrent ces articles comme accessoires
Explosimètre : les précautions
- Poisons et inhibiteurs
Certains composés peuvent réduire la sensibilité de la pellistance.
- Poisons : ce sont des composés qui peuvent affecter de façon permanente le rendement de la pellistance et qui comprennent les vapeurs de silicone et les composés organiques du plomb.
- Inhibiteurs : ces composés agissent de façon très semblable aux poisons, sauf que la réaction est réversible. Les inhibiteurs comprennent le sulfure d'hydrogène, les fréons et les hydrocarbures chlorés. Si l'on soupçonne la présence de sulfure d'hydrogène, il faut procéder à des essais avant d'effectuer des mesures des vapeurs d'hydrocarbures.
- Pression
Les capteurs des instruments de type pellistor ne doivent pas être soumis à la pression, car cela endommagerait la pellistor. Une telle mise sous pression peut se produire, par exemple, lors de l'essai de mélanges d'hydrocarbures gazeux à grande vitesse dans des conduites de vapeur ou à partir d'un évent à grande vitesse.
Ce qui précède s'applique également à l'utilisation d'instruments multigaz. Par exemple, lorsqu'un capteur infrarouge est utilisé pour mesurer un pourcentage en volume de gaz, tout capteur à pellistor de l'instrument peut être endommagé si le flux de gaz d'entrée dans l'instrument est à une pression ou a une vitesse élevée.
- Condensation
La performance des pellistors peut être temporairement affectée par la condensation. Ceci peut se produire lorsque l'instrument est introduit dans une atmosphère humide après avoir été placé dans un environnement climatisé. Il faut laisser le temps aux instruments de s'acclimater à la température de fonctionnement avant de les utiliser.