SONDES pH

Expert dans les systèmes de tuyauteries en thermoplastiques, Georg Fisher Piping Systems propose également des instruments de mesure haute performance. Un point avec Thomas Brisson, responsable solutions process automation France chez GF Piping Systems.

Depuis sa création, GF Piping Systems s’est spécialisée dans les systèmes de tuyauteries, les robinets et de systèmes de mesures faisant la part belle aux matières thermoplastiques. Pourquoi une telle orientation ?

Thomas Brisson : Si Georg Fischer est bien connu pour fournir depuis 1802 des éléments en fonte pour le transport des liquides et des gaz, notre division GF Piping Systems s’est spécialisée dans un domaine spécifique. Notre métier est de fabriquer des systèmes de tuyauteries capables de répondre aux exploitants dont l’activité est de gérer des fluides complexes, principalement en termes de corrosion. Ce sont des éléments souvent peu visibles chez les industriels, mais critiques. Par exemple, nous dépotons et injectons des réactifs pour la chimie lourde, gérons les fluides chimiques pour le traitement des eaux, participons à la distribution d’eau ultra-pure pour la microélectronique et la pharma, ou encore construisons des réseaux pour le nettoyage en place (NEP) dans l’agroalimentaire. Pour cela, nous avons développé une large gamme de produits en thermoplastiques hautes performances, matériaux qui échappent à la corrosion et offrent une grande stabilité en termes de relargages en conditions sévères. Cela nous permet de prendre en charge tous les produits chimiques principalement non compatibles avec les pièces système en acier. Une grande partie de notre savoir-faire porte sur la formulation de ces thermoplastiques. Le choix est important dans ce domaine : GF Piping Systems propose des éléments en polypropylène (PP), en polyfluorure de vinylidène (PVDF), ou encore en différents types de polychlorure de vinyle (PVC), dont notamment le PVC pression sur lequel Georg Fischer a été pionnier. Notre compétence est donc d’orienter nos clients vers le matériau en parfaite adéquation avec son application.

Outre les systèmes de tuyauteries et les robinets, vous proposez également des systèmes d’instrumentation. Pourquoi avoir intégré cette activité chez GF Piping Systems ?

T. B. : La société avait à cœur de proposer des solutions clés en main aux industriels. Cela s’inscrit dans une stratégie au long cours menée par Georg Fischer. L’activité instrumentation a été intégrée il y a près de 30 ans avec l’acquisition de la société Signet USA, qui produit un catalogue de technologies de mesure, de contrôle. Si ces technologies sont développées par l’entité GF Signet (basée en Californie), notre savoir-faire sur les thermoplastiques nous permet de les proposer dans des versions résistantes à la corrosion. Nous pouvons ainsi répondre précisément aux demandes de nos clients, en leur fournissant l’ensemble des composants, ce qui permet d’éliminer tous les risques de corrosion. Il n’y a que la pompe que nous ne fournissons pas. Tout le reste – tuyaux, robinets (actionnés automatiquement ou non) et les instruments de mesures – est dans notre champ de compétence. Cette maîtrise nous a menés à constituer une bibliothèque CAO fiable et complète, qui nous permet de modéliser par avance les projets pour faciliter leur intégration chez l’industriel.

Certains instruments jouent un rôle important dans votre segment de marché, comme les capteurs de pH. Quelles sont leurs spécificités ?

T. B. : Effectivement, les capteurs pH sont au cœur de nombreux process, notamment pour valider les caractéristiques physico-chimiques des liquides en sortie (effluents), avant qu’ils ne soient relargués. Ces sondes (272X et 275X-WTP pour les applications standards, 277X et 273X pour les applications « sévères ») nous permettent aussi d’avoir un suivi de certaines étapes clés d’un traitement de surface par exemple. Avec le savoir-faire de GF Signet, nous avons mis au point des sondes pH taillées pour affronter les environnements les plus exigeants.
Nous en proposons deux types : des capteurs à têtes plates ou à bulbe. Le premier permet de protéger l’intégrité de la sonde en exploitation en ligne, tandis que le second offre une surface de contact plus importante avec le liquide et donc une réactivité accrue en milieu stable et tranquillisé. Ces têtes sont réalisées dans un verre spécifique, dont Georg Fischer possède la formule. Il est produit par des verriers partenaires, mais, comme pour les thermoplastiques, nous connaissons intimement ses caractéristiques et son comportement face aux produits agressifs. Ces capteurs sont conçus pour résister à des températures élevées (jusqu’à 110 °C pour les modèles 277X), à des pressions de 6,9 bars et à des concentrations élevées de produits chimiques. Outre l’habillage de la sonde, naturellement construit en thermoplastique, nous avons repensé l’architecture interne de celle-ci en intégrant un schéma unique dit de cheminement « anti-empoisonnement ».

Quels sont les avantages de ce chemin ?

T. B. : Plus une sonde pH est en contact avec un liquide agressif, plus les ions « non désirés » s’accumulent au sein d’une zone prédéfinie. Une fois celui-ci saturé, la sonde est considérée comme « empoisonnée », c’est-à- dire que sa mesure n’est plus fiable. Il faut donc la remplacer. Plus le chemin anti-empoisonnement est long et complexe, plus la sonde possède une durée de vie longue. C’est un point que nous maîtrisons intégralement, avec notamment un brevet sur des schémas anti-empoisonnement spécifiques. Chaque sonde embarque un véritable labyrinthe ! Une compensation de température vient compléter le tout, afin de fiabiliser la mesure. Nous estimons que cette technologie permet d’accroître entre trois et six fois la durée de vie de nos sondes par rapport aux autres dispositifs dédiés aux milieux difficiles.

Comment s’intègrent ces sondes avec vos autres composants ?

T. B. : Le plus simplement du monde : un système de baïonnette également breveté permet de fixer la sonde sur une électronique de capteur [permettant la communication avec les automates ou les afficheurs, N.D.L.R.], qui elle-même vient se visser sur des raccords en T en thermoplastique. Aucun outil n’est nécessaire pour installer ou démonter une sonde. Les sondes peuvent aussi être plongées directement dans une cuve de liquide. Pour cela, nous disposons d’une électronique de capteur spécifique, conçu en PVC surchloré (PVC-C) et entièrement submersible.
Nous proposons à nos clients des systèmes avec un afficheur qui peut être soit intégré sur l’électronique de capteur pour une surveillance immédiate du réseau, soit déporté. Nous proposons par ailleurs des modules de jonction « aveugle », communiquant directement avec les systèmes d’automatisation de l’industriel au moyen d’un signal 4-20 mA.
À l’avenir, nous allons intégrer de plus en plus d’automatisme au niveau des capteurs pour les rendre « intelligents ». Cela permettra de gérer une petite application directement au niveau local, comme la gestion autonome d’une application de neutralisation.