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Transmetteur de mesure par organe déprimogène compact Oriflow avec communication HART ________________________________________________________________________________

Instructions d’installation et de mise en service Bopp & Reuther Messtechnik GmbH Am Neuen Rheinhafen 4 67346 Speyer Germany Telefon +49 (6232) 657 0 - Fax +49 (6232) 657505 http://www.bopp-reuther.de info@burmt.de

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A-FR-07831-00Rev.C11/2010

Organe déprimogène compact Oriflow

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SOMMAIRE Page 1. Domaine d'application 3 2. Description de l'appareil 3

2.1 Introduction 3 2.2 Conception du transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow 3 2.3 Fonctionnement 3 2.4 Note de calcul 4 2.5 Conception modulaire de l’organe déprimogène compact Oriflow 5 2.6 Domaine d'utilisation – Dimensionnement et étalonnage 6 2.7 Dimensions, poids 7 2.7.1 Dimensions 7 2.7.2 Poids 7

3. Montage de l'appareil sur la tuyauterie 8

3.1 Différentes pressions nominales 8 3.1.1 Pression nominale 40 bar 8

3.1.1.1 Mesure de liquides 8 3.1.1.2 Mesure de gaz 8 3.1.1.3 Mesure de vapeur d'eau (conduite horizontale) 8

3.1.2 Pression nominale 325 bar 9 3.2 Mise en service 9 3.3 Position du manifold 10

4. Définition des débitmètres 11

4.1 Désignation des modules 11 4.2 Vis d'assemblage 11 4.3 Joints d'étanchéité 12

4.3.1 Joint plat 12 4.3.2 Joint torique 12

5. Instructions de montage et de contrôle du transmetteur de mesure Oriflow 12

5.1 Application et inspection visuelle 12 5.2 Déroulement du montage 12

6. Essai de pression 14

6.1 Déroulement 14 7. Adresse 14 8. Signification des abréviations 14 Annexes :

Examen CE de type module B selon Directive 97/23/CE 15 Certificat de conformité 16

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1. Domaine d'application Les instructions de montage s'appliquent à l'assemblage, l'entretien et la réparation du transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow. Aussi doivent-elles être tenues, dans leur version respectivement en vigueur, à la disposition des personnes chargées de ces travaux.

2. Description de l'appareil 2.1 Introduction Influencée par plusieurs paramètres, la mesure de débits est l'une des tâches industrielles les plus complexes. A l'heure actuelle, il n'existe toujours pas d'appareil de mesure universel répondant à la totalité des applications. Le fabricant et l'utilisateur sont donc tenus, dans chaque cas d'application, d'opter pour le procédé de mesure le mieux adapté. A ce stade, les débitmètres fonctionnant selon le principe de mesure de pression différentielle occupent une place toujours plus importante car ils permettent, du fait de leur compacité, de réaliser des économies sur les coûts de montage et de réparation. 2.2 Conception du transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow Le transmetteur de mesure oriflow MWA est constitué d’un organe déprimogène dimensionné d'après une note de calcul. Pour les diamètres nominaux compris entre 6 et 150 mm, l’appareil est fabriqué de série en une seule pièce. Pour des diamètres nominaux supérieurs, il est disponible en une et trois pièces. Les cotes d’encombrement sont de 30, 40, 70 et 80 mm. Un transmetteur de pression différentielle (MU), correspondant si possible à une recommandation d'appareil, est vissé sur l’organe déprimogène. Le transmetteur de pression différentiel est livrable avec ou sans afficheur selon la demande (En standard transmetteur Rosemount 3051 sans afficheur). Un manifold (VB) peut être intégré en option à des fins de contrôle et de démontage plus aisé. Pour les mesures de vapeur d'eau, un coude (WI) est associé pour assurer la formation de condensats. 2.3 Fonctionnement Le principe de mesure repose sur le montage d'un diaphragme dans une tuyauterie entièrement traversée par un fluide. La présence du diaphragme produit une différence de pression entre l'entrée et la sortie de celui-ci. Le débit peut être déterminé à partir de la pression différentielle mesurée, des valeurs du fluide et des conditions de services (figure 1). Les notions, définitions et caractéristiques de l'appareil ayant été définies très tôt dans les normes, ce principe de mesure est répandu et constitue, de ce fait, une référence.

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Druckgefalle = Chute de pression Bleibender Druckverlust = Perte de charge résiduelle Druckverlauf = Tracé de la pression - In der Rohrmitte - au centre du tube (ligne pointillée) - An der Rohrwand - sur la paroi du tube (ligne continue

Figure 1 2.4 Note de calcul Les notes de calcul sont expliquées dans les normes ISO5167 et VDI/VDE 2040 et VDI/VDE 2041. Les équations suivantes peuvent être utilisées pour des calculs estimatifs. Liquide : qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * (pression différentielle * masse volumique) Gaz : qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * Epsilon * (pression différentielle * masse volumique) Vapeur : qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * (pression différentielle / masse volumique) qv = qm / masse volumique ; qn = qm / masse volumique (ramenée aux conditions de base) qm = débit massique kg/h qv = débit volumique m3/h d = diamètre interne de l’orifice mm Pression différentielle = aux bornes du diaphragme en mbar Masse volumique = masse volumique aux conditions de service kg/m3

Epsilon = coefficient de détente (égal à 1,0 lorsque la différence de pression et la pression sont très éloignées l'une de l'autre, sinon prudence)

Facteur = 0,025 (Facteurs de dimension, voir VDI/VDE 2040) et coefficients de débit

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2.5 Conception modulaire de l’organe déprimogène compact Oriflow Le transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow fourni par le fabricant Bopp & Reuther Messtechnik GmbH est conforme aux spécifications actuellement en vigueur. Le transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow est certifié ATEX et FM. Le transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow est conforme aux instructions de la directive européenne des appareils à pression. En cas de réparation, d'entretien et de modification de l'équipement, le bon fonctionnement de l'appareil n'est garanti que si des pièces détachées d'origine et les instructions de montage de Bopp & Reuther Messtechnik GmbH ont été respectées. 1 Transmetteur de mesure MWA (organe

déprimogène) 2 Manifold VB 3 Transmetteur de pression différentielle MU 4 Joints toriques 5 Joints plats 6 Vis d’assemblage

Tableau 1

3

2

1

4

5

6

6

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2.6 Domaine d'utilisation – Dimensionnement et étalonnage Le transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow peut être utilisé pour la mesure de débit de gaz, de liquides et de vapeurs. Le transmetteur de mesure par organe déprimogène Oriflow est dimensionné en référence aux normes (ISO 5167), (VDI/VDE 2040/2041) et fabriqué conformément à ces recommandations. Il est conseillé de procéder à un étalonnage à l’eau pour les diamètres nominaux < 50 et pour un orifice < 12,5 mm ou lorsque < 0,2 ou > 0,8. Caractéristiques de fonctionnement Diamètre nominal : 6 à 1000 Pression nominale : 1 à 325 bar Température : -40 à +350 °C Types de joint : B, C, D, E, F, L Mesure redondante : p. ex. 2 sur 3 Signaux de sortie : Pression différentielle, pression, température, affichage local

et débit qm, qv, qn Agréments CENELEC (p. ex. Rosemount 3051C) Sécurité intrinsèque BAS97ATEX1089X

II 1 G EEx ia IIC T5 (T0 = - 60 à +40 °C) II 1 G EEx ia IIC T4 (T0 = - 60 à +70 °C) Umax in = 30 VDC Imax in = 200 mA Pmax in = 0,9 W Ceq = 0,012 µF

Enveloppe antidéflagrante KEMA00ATEX2013X

II 1/2 GD EEx d IIC T5 (T0 = - 50 à +80 °C) II 1/2 GD EEx d IIC T6 (T0 = - 50 à +65 °C)

Dust rating T90°C IP66

Non incendive BAS00ATEX3105X II 3 GD EEx nl IICT6 (T0 = - 40 à +0 °C)

Umax in = 55 VDC Dust rating T80°C (T0 = - 20 à +40 °C) IP66

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2.7 Dimensions, poids 2.7.1 Dimensions Construction sandwich Longueur 70 mm Montage en 2 parties 40 mm Joint lenticulaire HD 325 Longueur totale 30 et 80 mm Autres encombrements, nous consulter Hauteur Transmetteur de pression différentielle (3051 CD): 160 mm Manifold : 82 mm Organe déprimogène : voir tableau ci-dessous DN 25 50 100 200 300 PN10 90,5 107,5 152 205 252 PN40 90,5 107,5 152 217,5 287,5 Tableau 2 : Hauteur de l’organe déprimogène MWA (autres sur demande) 2.7.2 Poids Organe déprimogène MWA

DN PN kg

25 40 1,8

50 40 3,5

100 10 6,3

200 10 16

300 10 22,5

Tableau 3 Coude WI (pour mesure de vapeur) 1,35 kg Manifold VB 2,1 kg Transmetteur de pression différentielle MU 2,3 kg (p. ex. Rosemount 3051CD)

Bauhöhe MU

Bauhöhe VB

Bauhöhe MWAHauteur MWA

Hauteur VB

Hauteur MU

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3. Montage de l'appareil sur la conduite 3.1 Différentes pressions nominales 3.1.1 Pression nominale 40 bar 3.1.1.1 Mesure de liquides

Figure 1 3.1.1.2 Mesure de gaz

Figure 2 3.1.1.3 Mesure de vapeur d'eau (conduite horizontale)

Figure 3

7

7

1-tlg.

70 mm

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3.1.2 Pression nominale 325 bar (position de montage, voir 3.1.1.1 et 3.1.1.2)

Diamètre nominal 6,10,16 Diamètre nominal 16 à 120 3.2 Mise en service 1. Le montage de l’organe déprimogène doit être réalisé conformément aux règles

en vigueur. Pour les exécutions sandwich, le centrage de l’organe déprimogène est essentiel.

2. Le raccordement électrique (raccordement deux fils) doit être réalisé

conformément aux instructions du fabricant du transmetteur de pression différentielle MU.

3. Il est impératif de procéder, en cours de process, à un ajustage du point zéro du

transmetteur de pression différentielle MU. 4. Le signal de sortie 4-20 mA représentatif de la pression différentielle

correspond à une fonction linéaire (pression différentielle mbar proportionnelle au courant mA).

5. Le communicateur HART permet de vérifier ou de modifier les données (à

connecter aux bornes d’une résistance de 250 dans la boucle de courant). 6. Le convertisseur de mesure multivariables MU 3095 mA délivre un signal avec

extraction de racine carré. 7. Informations sur les dangers

Respecter les indications précisées sur la plaque d'identification avant de mettre l’appareil en service. Ne pas resserrer ni desserrer les vis d'assemblage, un essai en pression a été effectué sur l’appareil avant livraison. En présence d’un manifold, positionner les robinets conformément au tableau 4 pour réaliser la fonction souhaitée. Les vis de mise à l’évent sont utilisées pour décomprimer ou pour purger les lignes d’impulsion. Ne jamais purger de vapeur surchauffée.

30 mm 80 mm

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3.3 Position du manifold

Fonctions Robinet 1 Robinet 2 Robinet 3 Robinet 4 Robinet 5

Positions

Mesure

Ouvert

Fermé

Ouvert

Fermé

Fermé

1

Contrôle du point zéro Equilibrage de la pression au niveau du transmetteur.

Fermé

Ouvert

Fermé

Fermé

Fermé

2

Décompression (pour démontage du transmetteur)

Fermé

Ouvert

Fermé

Ouvert

Ouvert

3

Mise à l'évent (Purge)

Ouvert

Fermé

Ouvert

Ouvert

Ouvert

4

Mise en service (test d'étanchéité)

Ouvert

Ouvert

Ouvert

Fermé

Fermé

5

Tableau 4

Robinet 4 Robinet 5

Robinet 1

Robinet 2

Robinet 3

Robinet 2

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4. Définition des débitmètres 4.1 Désignation des modules

Désignation Matériau

Transmetteur de mesure MWA DN 15 – 150

Transmetteur de mesure MWA ANSI 1/2" à 6"

1.4408

SS316L (1.4404)

Transmetteur de mesure MWA > DN 150 (2 parties)

Transmetteur de mesure MWA 6" à 24" (2 parties)

1.4571

SS316L (1.4404)

Plaque à orifice 1.4571

Manifold VB standard 1.4404

Coude WI standard 1.4408

Transmetteur de pression différentielle Matériau membrane

1.4404

Transmetteur de mesure DN 6 - 120 PN 325 1.4571

Tableau 5 4.2 Vis d'assemblage

Désignation Matériau

Vis à tête hexagonale 7/16" UNF x 26

A2-80

Vis à tête hexagonale 7/16" UNF x 32

A2-80

Vis à tête hexagonale 7/16" UNF x 37

A2-80

Vis à tête hexagonale 7/16" UNF x 46

A2-80

Vis à 6 pans creux M6 x 20

A2-70

Tableau 6

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4.3 Joints d'étanchéité 4.3.1 Joint plat

Désignation Matériau

Joint plat Rosemount MU 30 x 26 x 2

PTFE Remplissag

e verre Tableau 7

4.3.2 Joint torique

Désignation Matériau

Joint torique (élastomère) 25,07 x 2.62 Standard

FFKM (Simriz) Kalrez 6375

Joint torique (élastomère) 20 x 2.65 DIN

FFKM (Simriz) Kalrez 6375

Joint torique (élastomère) 10 x 2 DIN

FFKM (Simriz) Kalrez 6375

Tableau 8 5. Instructions de montage et de contrôle du transmetteur de mesure Oriflow 5.1 Application et inspection visuelle

Lors du montage de l’appareil, utiliser exclusivement les articles mentionnés aux tableaux 1 à 8. Toutes les pièces constituant l’appareil doivent faire l’objet d’un contrôle visuel pour vérifier la concordance avec les caractéristiques spécifiées à la commande.

5.2 Déroulement du montage

P1. Montage du transmetteur de pression différentielle (raccordement standard MU Rosemount 3051CD sans bride Coplanar) sur l’organe déprimogène, sur le manifold VB si cette option est présente ou sur le coude WI s’il s’agit d’une mesure sur vapeur.

P2. Placer le joint spécifique (Rosemount Type 3051) sur le transmetteur de

pression diférentielle et l’assembler au moyen des vis spécifiées dans le tableau 6 en procédant de la manière suivante. (Le joint préalablement comprimé déjà présent sur le transmetteur de pression différentielle peut être réutilisé s'il n'est pas endommagé.)

P3. Graisser les vis sur 5 filets ainsi qu'à la transition tige / tête.

Graisse préconisée : Sté OPTIMOL Ölwerke GmbH, Munich, réf. : 08464-215.

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P4. Visser les vis uniformément à plusieurs reprises et en croix au moyen d'une clé dynamométrique (couple de serrage 40 Nm).

P5. Serrer les vis uniformément, à plusieurs reprises et en croix, au couple de serrage maximal (couple de serrage 50 Nm).

P6. Contrôler le jeu. Le jeu des parties assemblées doit être uniforme et inférieur ou égal à 0,1 mm (à mesurer à la jauge d'épaisseur).

P7. Attendre 60 min (voir P5)

P8. Contrôler le serrage des vis uniformément, à plusieurs reprises et en croix, au couple de serrage maximal (couple de serrage 50 Nm).

P9. Montage du transmetteur de pression différentielle MU (Raccordement selon DIN 19213) sur le transmetteur de mesure MWA.

P10. Placer les joints toriques spécifiés au tableau 8 (élastomère), et assembler le transmetteur de pression différentielle au moyen des vis spécifiées au tableau 6 en procédant de la manière suivante.

P11. Graisser les vis comme indiqué au point P3.

P12. Visser les vis uniformément, à plusieurs reprises et en croix, au moyen d'une clé dynamométrique (couple de serrage 50 Nm).

P13. Contrôler le jeu. Le jeu des parties assemblées doit être uniforme et inférieur ou égal à 0,1 mm (à mesurer à la jauge d'épaisseur).

P14. Montage du transmetteur de mesure MWA (raccordement standard) sur le manifold VB ou le coude WI (coude à 90° pour la mesure de vapeur).

P15. Pour le montage du manifold, placer les robinets en position 5 tel que précisé sur le tableau 4.

P16. Placer les joints toriques spécifiés au tableau 8 (élastomère) sur le manifold et assembler au moyen des vis spécifiées au tableau 6 en procédant comme indiqué aux points P3 et P12 (couple de serrage 50 Nm).

P17. Procéder au contrôle du jeu comme indiqué au point P13.

P18. Montage du transmetteur de mesure MWA (raccordement selon DIN) sur le manifold VB ou le coude WI (coude à 90° pour la mesure de vapeur).

P19. Pour le montage du manifold, placer les robinets en position 5 tel que précisé sur le tableau 4.

P20. Placer les joints toriques spécifiés au tableau 8 (élastomère) sur le

transmetteur de mesure et assembler au moyen des vis spécifiées au tableau 6 en procédant comme indiqué aux points P3 et P12 (couple de serrage 50 Nm).

P21. Procéder au contrôle du jeu comme indiqué au point P13.

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6 Essai de pression 6.1 Déroulement Le transmetteur de mesure MWA est obturé d’un côté au moyen d'une bride pleine et de l’autre d’une bride borgne où est appliquée la pression d’épreuve. Pour des essais à pression élevée et effectués avec du gaz, il est recommandé, pour des raisons de sécurité, de réduire le volume autant que possible. Lorsque l'appareil de mesure a été obturé au moyen de brides, les robinets 1, 2, 3 du manifold étant ouverts (position 5 [voir chapitre 3.3 page 10]), immerger l'appareil dans un bain d'eau jusqu’au-dessus de l'assemblage avec le transmetteur de pression différentielle MU. La mise sous pression doit être uniforme et progressive jusqu'à la pression d’épreuve. L'appareil de mesure est maintenu pendant 5 minutes à la pression d'épreuve. Si aucune bulle de gaz ne remonte à la surface, l'essai est terminé. Utiliser de l'azote ou de l'eau pour l'essai de pression. La pression d’épreuve appliquée est égale à 1,3 fois la pression max pour les liquides et 1,1 fois la pression max pour les gaz. 7. Adresse Bopp & Reuther Messtechnik GmbH Am Neuen Rheinhafen 4 1 67346 Speyer Tél. : +49 (6232)657-0 Fax : +49 (6232)657-505

METRA SA Z. I. Jarny – Giraumont Rue Gustave Eiffel Boîte postale 103 54803 JARNY CEDEX Tel : +33 382 20 39 40 Fax : + 33 382 20 39 59

8. Signification des abréviations

MWA = Transmetteur de mesure oriflow

MU = Transmetteur de pression différentielle

VB = Manifold

DIN = Pour transmetteur de pression différentielle avec raccordement selon DIN 19213

Standard = Pour transmetteur de pression différentielle MU, modèle Rosemount 3051CD et 3095 MA sans bride Coplanar

WI = Coude pour mesure de vapeur (condensation)

GDB = Fiche de données du débitmètre (diaphragme compact)

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