L'importance de la filtration dans l'industrie pétrolière et gazière est souvent sous-estimée. Les inspections visuelles de l'intérieur des équipements peuvent être très difficiles, et de nombreuses particules qui pourraient être capturées par les filtres échappent à l'œil nu.
Au-delà de cela, les temps d'arrêt des équipements ne peuvent pas être facilement attribués à une mauvaise filtration. La filtration temporaire des fluides est une excellente option pour réduire ou éliminer de nombreux problèmes opérationnels causés par la contamination.
La séparation des solides d'une phase liquide est une opération extrêmement courante. Il existe de nombreux exemples de ce processus, notamment :
- Élimination des solides de l'eau d'alimentation des chaudières
- Élimination des particules microscopiques de l'huile lubrifiante
- Filtration des produits finis afin de respecter les spécifications de qualité
Les quatre résultats possibles de la filtration d'un flux solide/liquide sont les suivants :
- Récupération de la phase liquide
- Récupération de la phase solide
- Récupération des phases solide et liquide
- Récupération d'aucune des deux phases, mais séparation requise pour l'élimination
Dans l'industrie pétrolière et gazière, la filtration a généralement pour objectif d'éliminer les contaminants solides d'un flux liquide. L'une des méthodes de filtration les plus efficaces est la filtration sur sac. La filtration sur sac consiste à faire passer le fluide à nettoyer à travers un récipient filtrant. Ce récipient spécialement conçu contient des filtres à sac temporaires qui éliminent les contaminants solides du flux liquide. Certains filtres à manches sont également capables de séparer de petites quantités d'huile de l'eau. Lorsque les filtres à manches sont encrassés par des contaminants solides, ils peuvent être facilement retirés et remplacés par des filtres à manches neufs et propres. La filtration sur cartouche est similaire à la filtration sur manches, mais utilise des éléments filtrants légèrement plus complexes à la place des manches. Chaque cartouche a une structure cylindrique avec un cadre rigide, autour duquel est enroulé le tissu ou le matériau filtrant.
Tous les filtres ne sont pas égaux
Les filtres ont différents niveaux d'efficacité. Ce n'est pas parce qu'un filtre est classé à un niveau micronique spécifique qu'il est capable de capturer 100 % des particules de cette taille. Deux termes sont utilisés pour décrire l'efficacité d'un filtre : absolue et nominale. Les fabricants de filtres définissent généralement les filtres absolus comme ceux qui sont capables de capturer plus de 98 % des particules d'une taille spécifique. Par exemple, un filtre absolu de cinq microns éliminera au moins 98 % des particules contaminantes du flux de fluide en un seul passage. L'efficacité des filtres nominaux varie considérablement. En général, l'efficacité des filtres nominaux est supérieure à 50 %, mais inférieure à 98 %. Il est important de garder à l'esprit qu'il n'existe aucune norme industrielle régissant l'efficacité des filtres nominaux ; les performances varient d'un fabricant à l'autre. Il faut également garder à l'esprit que les conditions de traitement telles que la température, la pression et le débit peuvent affecter les performances du filtre. Veillez toujours à ce que l'élément filtrant soit utilisé conformément aux directives du fabricant.
Lorsque l'on travaille avec des fluides qui exigent un haut niveau de propreté, tels que les huiles hydrauliques et lubrifiantes, la taille des particules qui doivent être éliminées de l'huile est de l'ordre du microscopique. Cela s'effectue facilement à l'aide d'un filtre à manches ou à cartouche.
La norme ISO 4406:1999, qui traite de la contamination des fluides hydrauliques, exige que les particules solides d'une taille aussi petite que quatre microns soient filtrées de l'huile. Afin de mieux apprécier la taille de ces particules, le tableau suivant montre les tailles relatives (à l'échelle) de certaines particules courantes :
Un micron ou micromètre (μm) correspond à un millième de millimètre, soit 0,00004 pouce. La plus petite particule visible à l'œil nu est de 25 μm ; le diamètre moyen d'un cheveu humain est d'environ 100 μm ; une particule de poussière mesure 25 μm ; et les bactéries mesurent entre 0,2 et 11 μm. La filtration conventionnelle par sac ou cartouche permet d'éliminer les particules jusqu'à 1 μm.
Avantages
Afin d'éviter toute défaillance prématurée de l'équipement due à des conduites bouchées ou à des roulements endommagés, il est essentiel de filtrer les systèmes hydrauliques et les circuits d'huile de lubrification avant la mise en service du système. La plupart des fabricants de ce type d'équipement ont leurs propres directives pour effectuer la filtration avant la mise en service. Une filtration temporaire peut également être effectuée sur les systèmes d'eau et de condensation avant la mise en service et pendant le fonctionnement afin d'éliminer les contaminants, qu'ils soient petits ou grands. L'objectif de la filtration est d'empêcher les matériaux de contaminer un systèmeavant qu'ils ne causent des dommages, des temps d'arrêt ou des pannes. La filtration temporaire est un moyen peu coûteux de maintenir l'efficacité des processus et des équipements pendant longtemps.