Ammonia Gas Leak Detection

Solutions de détection des fuites de gaz d’ammoniac

Découvrez des moyens fiables de détecter les fuites d’ammoniac et de passer à la vitesse supérieure en matière de sécurité.

Utilisation de l’ammoniac

L’ammoniac (NH3) est largement utilisé dans un grand nombre d’industries. L’ammoniac de qualité industrielle est généralement fourni soit sous forme d’ammoniac anhydre dans des réservoirs (pressurisé ou réfrigéré), soit sous forme liquide (mélangé à de l’eau). La production d’ammoniac étant appelée à croître, il convient de comprendre plusieurs risques liés à l’utilisation de ce gaz. L’ammoniac est un gaz toxique et les procédures et équipements de surveillance de sécurité appropriés doivent toujours être en place pour éviter les blessures accidentelles graves ou la mort. En outre, il est combustible à des concentrations élevées, ce qui présente des risques supplémentaires pour les grands utilisateurs industriels.

Découvrez les risques, les défis et les solutions pour vos applications d’ammoniac.

Cliquez sur l’image de l’application concernée pour en savoir plus.

PRODUCTION D’AMMONIAC

L’ammoniac est produit en faisant réagir l’hydrogène avec l’azote dans un catalyseur. La principale source d’hydrogène est le reformage du gaz naturel. L’électrolyse de l’eau à l’aide d’énergie verte est une alternative émergente.

USINE D’ENGRAIS

La majorité de l’ammoniac produit annuellement est consommée dans la fabrication d’engrais. À l’état solide ou liquide, les sels et solutions d’ammoniac sont les composants actifs de la plupart des engrais synthétiques.

TRAITEMENT INDUSTRIEL

L’ammoniac est utilisé dans divers processus de production, notamment dans les secteurs du caoutchouc et du cuir, de la pâte à papier et du papier, de l’industrie pharmaceutique et bien d’autres encore. L’ammoniac de qualité industrielle est généralement fourni sous forme d’ammoniac anhydre dans des réservoirs ou sous forme liquide.

RÉFRIGÉRATION

L’ammoniac est utilisé comme réfrigérant dans les installations de refroidissement situées dans les congélateurs, les refroidisseurs, les quais de chargement, les zones de production, les salles des machines et les unités de traitement de l’air. L’ammoniac est une alternative aux réfrigérants halogénés, car il est également plus sûr pour l’environnement, notamment pour la couche d’ozone.

Spécificités de la détection de l’ammoniac

Les vastes usines industrielles sont encombrées par un ensemble d’équipements complexes, tels que des réservoirs, des pompes, des pipelines et des vannes. La taille et la dispersion d’une fuite de gaz sont affectées par la taille de la fuite, la pression du gaz dans le système, sa densité, la température ambiante, le flux d’air à proximité, y compris le vent, et d’autres facteurs.

L’ammoniac est plus léger que l’air et s’accumule dans les zones hautes du site. Il peut également former des nuages se déplaçant avec le vent hors de l’usine si un rejet accidentel se produit en extérieur. Cependant, s’il y a de la vapeur d’eau dans le mélange gazeux, le nuage reste souvent plus proche du sol et peut alors constituer un sérieux problème pour les employés à l’intérieur d’une usine.

Risques liés à l’ammoniac : Toxique et combustible

Une détection fiable de l’ammoniac permet d’assurer la sécurité du personnel et des installations, mais aussi la qualité du produit lorsqu’il est utilisé pour la production. La principale préoccupation liée aux fuites de gaz d’ammoniac concerne les effets sur la santé des travailleurs. Les symptômes typiques de l’exposition dépendent de la concentration et de la durée d’exposition. Le nez humain peut détecter des concentrations aussi faibles que 5 ppm ; toutefois, l’ammoniac issu d’une fuite peut atteindre des concentrations beaucoup plus élevées :

EXPOSITION

5 ppm
3,5 mg/m3

Signes et symptômes

Odeur piquante détectable sans effets néfastes sur la santé

20-25 ppm
14-18 mg/m3

Signes et symptômes

La concentration à laquelle un travailleur peut être exposé pendant une semaine de travail normale de 40 heures sans effets indésirables*.

35-50 ppm
25-36 mg/m3

Signes et symptômes

Les travailleurs doivent pouvoir supporter une exposition de 15 minutes sans effets indésirables*.

50 ppm
35 mg/m3

Signes et symptômes

Irritation des yeux, du nez et de la gorge (exposition de 2 heures). Ensuite, maux de tête, perte de l’odorat, nausées et vomissements.

100 ppm
70 mg/m3

Signes et symptômes

Irritation rapide des yeux et des voies respiratoires provoquant une toux et une respiration sifflante.

250 ppm
174 mg/m3

Signes et symptômes

Tolérable par la plupart des gens (30-60 minutes d’exposition).

300 ppm
mg/m3

Signes et symptômes

NIOSH - Immédiatement dangereux pour la vie et la santé.

700 ppm
488 mg/m3

Signes et symptômes

Irritation immédiate des yeux et de la gorge.

> 1 500 ppm
> 1 045 mg/m3

Signes et symptômes

Œdème pulmonaire, toux, laryngospasme.

2 500–4 500 ppm
1 740–3 134 mg/m3

Signes et symptômes

Mortel (exposition de 30 minutes).

5 000–10 000 ppm
3 480–6 965 mg/m3

Signes et symptômes

Rapidement mortel en raison du gonflement du larynx ou d’un œdème pulmonaire, peut également provoquer des lésions cutanées.

Références :

Centre PHE pour les risques radiologiques, chimiques et environnementaux, aperçu toxicologique de l’ammoniac

Agence de protection de l’environnement des États-Unis, Région 7, Manuel de prévention et d’intervention en cas d’accident Pour les opérateurs de systèmes de réfrigération à l’ammoniac anhydre

* Voir ci-dessous les valeurs limites indicatives de l’ammoniac pour la sécurité du travail et des installations

Valeurs limites indicatives de l’ammoniac pour la sécurité du travail et des installations

Il existe des valeurs limites indicatives recommandées pour l’exposition professionnelle à l’ammoniac. Ces valeurs varient selon les pays.

Europe

Ammoniac
CAS No: 7664-41-7
Long terme - 8 heures (VME) Court terme - 15 minutes (VLE)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Union européenne 20 14 50 36
France 10 7 20 14
Allemagne 20 14 40 28
Italie 20 14 50 36
Espagne 20 14 50 36
Royaume-Uni 25 18 35 25

Zone Amériques

Ammoniac
CAS No: 7664-41-7
Long terme - 8 heures (VME) Court terme - 15 minutes (VLE)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
USA - ACGIH (TLV) 25 17 35 24
USA - NIOSH (REL) 25 18 35 27
USA - OSHA (PEL) 50 35
Canada 25 17 35 24
Brésil 25 17 35 24

Australie

Ammoniac
CAS No: 7664-41-7
Long terme - 8 heures (VME) Court terme - 15 minutes (VLE)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Australie 25 17 35 24
Nouvelle-Zélande 25 17 35 24

Asie

Ammoniac
CAS No: 7664-41-7
Long terme - 8 heures (VME) Court terme - 15 minutes (VLE)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Japon (JSOH) 25 17
République populaire de Chine 20 30
Singapour 25 17 35 24
Corée du Sud 25 18 35 27

Assurez-vous de connaître les valeurs limites applicables à votre site et consultez notre Guide d’intervention pour plus d’informations.

Technologies de capteurs pour la détection de l’ammoniac

Les systèmes de détection de l’ammoniac déploient diverses technologies complémentaires de détection précoce des dangers et peuvent prévenir les effets possibles des fuites, en évitant les dommages matériels, les blessures et les décès.

Production d’engrais

La majorité de l’ammoniac est utilisée dans l’industrie agricole comme engrais. L’engrais liquide se compose d’ammoniac, de nitrate d’ammonium, d’urée et d’ammoniac aqueux ; il est également utilisé pour produire des sels d’ammonium et de nitrate. Les procédés typiques d’usine d’engrais et de site de distribution nécessitant des détecteurs d’ammoniac comprennent :

  • Tours de pulvérisation
  • Surveillance de périmètre d’usine
  • Pompes et compresseurs
  • Conduites et vannes
  • Réservoirs
  • Chargement/déchargement de train ou de camion
  • Terminaux d’expédition maritime

Ces zones sont encombrées d’équipements, ce qui rend la surveillance du périmètre essentielle pour aider à protéger l’ensemble de l’usine et la communauté environnante. Pour aider les usines d’engrais à mieux répondre aux problèmes de détection de gaz d’ammoniac, la technologie de trajet ouvert peut être utilisée pour plusieurs sites de traitement. En outre, une approche multicapteurs nivelée, comprenant également différents types de détecteurs de gaz fixes et de systèmes d’échantillonnage, permet d’assurer la redondance pour protéger les personnes et les équipements.

Traitement industriel

Un grand nombre d’industries utilisent l’ammoniac dans leurs processus de production. Dans les industries du caoutchouc et du cuir, l’ammoniac est utilisé pour stabiliser le latex naturel et synthétique afin d’éviter une coagulation prématurée.

L’industrie de la pâte et du papier utilise l’ammoniac pour le dépulpage du bois et comme dispersant de la caséine dans le couchage du papier.

L’ammoniac est aussi largement utilisé dans la fabrication de médicaments inhibant la croissance et la multiplication de certains types de bactéries, en plus de diverses autres utilisations dans la fabrication de produits pharmaceutiques et comme agent neutralisant.

Ces applications impliquent des processus manuels et automatisés où le personnel doit superviser et contrôler la production. Une détection de l’ammoniac fiable et à très bas niveau est importante pour préserver la santé et la vie du personnel.

Réfrigération et systèmes de refroidissement

L’ammoniac est un réfrigérant largement utilisé dans le traitement des boissons et des aliments. Les zones typiques où se trouvent les installations de refroidissement sont les suivantes :

  • Congélateurs
  • Refroidisseurs
  • Quais de chargement
  • Zones de production
  • Salles des machines
  • Traitement de l’air

Les changements rapides de température et d’humidité dans les systèmes de réfrigération peuvent affecter le niveau d’ammoniac et la durée de vie des capteurs usuels. D’autres gaz et odeurs présents dans l’usine peuvent faire réagir un capteur électrochimique usuel et entraîner de fausses alertes inutiles et coûteuses. C’est pourquoi il est important de choisir une technologie appropriée et fiable, immunisée contre les changements de conditions ; le capteur infrarouge photoacoustique unique répond à ces exigences.

Production et stockage de l’ammoniac

La majeure partie de la production mondiale d’ammoniac repose sur le reformage à la vapeur du gaz naturel. Au cours de la synthèse, les molécules de gaz naturel sont réduites en carbone et en hydrogène. L’hydrogène réagit avec l’azote à une pression et une température élevées pour produire de l’ammoniac. Une autre source pour obtenir l’hydrogène nécessaire à la production d’ammoniac provient de l’électrolyse de l’eau. Ce procédé permet de séparer l’eau en hydrogène et en oxygène en utilisant l’électricité.

Les processus impliqués dans la production d’ammoniac exigent que les gaz soient sous haute pression, ce qui comporte un risque de fuite de gaz, dont l’hydrogène. La technologie à ultrasons aide considérablement les détecteurs de gaz traditionnels à perles catalytiques à détecter l’hydrogène, ce qui accélère la détection des fuites. Des détecteurs de flammes d’hydrogène supplémentaires permettent d’identifier les feux invisibles et de prévenir les explosions qui en découlent.

Un autre risque est lié à l’exposition à l’ammoniac à l’extérieur, en raison de fuites et de déversements dans les usines de production et les installations de stockage. Les détecteurs de gaz toxiques à trajet ouvert permettent d’atténuer ce risque en couvrant de vastes zones où la dilution rapide du gaz qui fuit peut constituer un problème important.

Ressources

Animations sur la technologie de detection

Voyez en un coup d’œil comment les technologies de détection de l’ammoniac fonctionnent pour votre sécurité.

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