1
1.1
Planification
Planification
Sujets couverts dans ce chapitre:
•
•
•
•
•
•
Etapes d'installation
□
Vérifier le contenu du colis et s'assurer qu'il contient bien tous les éléments et documents nécessaires pour procéder à l'installation.
□
Vérifier que la plage et le type d'étalonnage du densimètre correspondent bien au type de montage prévu sur l'installation. Un type d'étalonnage non conforme peut générer des erreurs de mesure, et devra être corrigé.
□
S'assurer que toutes les exigences de sécurité électrique sont satisfaites pour l'environnement dans lequel le transducteur doit être installé.
□
S'assurer que la température ambiante et la température du procédé sont dans les limites du transducteur.
□
Vérifier que le certificat de conformité indiqué sur la plaque signalétique du transducteur est compatible avec l'environnement d'installation prévu pour ce dernier.
□
S'assurer d'avoir facilement accès au transducteur aux fins de vérification et d'entretien.
□
Veiller à bien disposer de tous les équipements nécessaires à votre installation.
Selon l'application concernée, il pourra s'avérer nécessaire d'installer des éléments supplémentaires pour garantir un fonctionnement optimal du densimètre.
□
Si votre densimètre doit être raccordé à un transmetteur 2700 FOUNDATION fieldbus
™
monté à distance :
Se reporter aux instructions présentes dans ce manuel pour préparer le câble à 4 fils et son raccordement au processeur.
Se reporter aux instructions présentes dans le manuel d'installation du transmetteur pour monter et câbler le transmetteur FOUNDATION fieldbus
™
2700. Voir Micro Motion Modèle 1700 et Modèle 2700Transmetteurs : Manuel
d'installation.
Pour le câblage entre le densimètre et le transmetteur, tenir compte de la longueur maximale des câbles. La distance maximale recommandée entre les deux appareils est de 300 m (1 000 ft). Micro Motion recommande d'utiliser un câble Micro Motion.
Manuel d’installation
1
2
Planification
1.2
1.3
Préconisations
Les recommandations suivantes peuvent être utiles pour garantir un fonctionnement optimal du densimètre.
• Manipuler le densimètre avec précaution. Appliquer les pratiques locales pour lever ou déplacer le densimètre.
• Procéder à un contrôle par vérification de masse volumique connue (KDV) du densimètre avant de l'installer sur votre système.
• Pour les tiges avec revêtement PFA, toujours placer la housse de protection sur les tiges lorsque le densimètre n'est pas en cours d'utilisation. Le revêtement des tiges n'est pas résistant à l'impact.
• Toujours ranger et transporter le densimètre dans son emballage d'origine. Pour les densimètres à tige longue, s'assurer de fixer le couvercle de transport avec les vis de blocage.
• Ne pas utiliser de liquides incompatibles avec les matériaux entrant dans la fabrication de l'appareil.
• Ne pas exposer le densimètre à des vibrations excessives (plus de 0,5 g en continu).
Les niveaux de vibration supérieurs à 0,5 g peuvent affecter l'incertitude de mesure du densimètre.
• Pour obtenir des performances optimales du densimètre, s'assurer que les conditions de fonctionnement respectent bien la plage et les limites d'étalonnage.
• S'assurer que l'ensemble des raccords de tuyauterie sont conformes aux réglementations et aux codes de pratique locales et nationales.
• S'assurer que le boîtier du transmetteur est correctement fermé après le câblage afin de respecter les homologations en matière d'étanchéité et de zones à risque.
• S'assurer que le densimètre et les conduites associées sont bien testés à une pression d'au moins 1,5 fois la pression de fonctionnement maximale après installation.
• Isoler thermiquement le densimètre et les tuyauteries d'admission et de boucle de dérivation pour maintenir des températures stables.
Alimentation
Les caractéristiques d'alimentation continue du transmetteur sont données ci-après :
• 24 Vcc, 0,65 W nominal, 1,1 W max.
• Tension minimale recommandée : 21,6 Vcc avec 300 m de câble d'alimentation de
24 AWG (1 000 ft de 0,20 mm
2
)
• Au démarrage, la source d'alimentation doit fournir un courant d'appel de 0,5 A minimum à une tension minimale de 19,6 V au niveau des bornes d'alimentation.
Densimètre à diapason Micro Motion
Planification
Câble d'alimentation recommandé pour densimètres en version antidéflagrante
Figure 1-1: Calibre de câble minimal (AWG par pied)
Section de câble minimum
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
Distance de l'installation (m)
21,6V
24V
Figure 1-2: Section de câble minimale (mm
2
par mètre)
Surface de câble minimale (mm
2
)
0,400
0,350
0,300
0,250
0,200
0,150
0,100
0,050
0,000
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Distance de l'installation (m)
21,6V
24V
Manuel d’installation
3
Planification
1.4
1.4.1
Autres recommandations pour l'installation
Divers facteurs externes sont susceptibles de perturber le fonctionnement correct du densimètre. Pour garantir un fonctionnement correct, prendre en compte les effets de ces facteurs lors de la conception de votre installation.
Type d’étalonnage
Important
Micro Motion étalonne tous les densimètres en usine en respectant la plage d'étalonnage sélectionnée à la commande. Les conditions d'étalonnage en usine tiennent compte de l'éventuel effet de paroi associé au type de montage prévu sur l'installation. Au moment de l'installation, vérifier que la plage et le type d'étalonnage du densimètre sont conformes à l'installation prévue afin de garantir des performances optimales de mesure. Si le type d'étalonnage du densimètre ne correspond pas à l'installation prévue, des erreurs de mesure peuvent survenir, auquel cas un
étalonnage sur site sera nécessaire.
L'effet de paroi d'une installation est dû à l'intersection de la zone sensible, ou efficace, du diapason du densimètre avec les parois de la canalisation. Cet effet peut varier en fonction du type d'installation ou du diamètre de la conduite. La prise en compte de cet effet de paroi lors de l'étalonnage du densimètre est importante, car le densimètre à insertion directe ne peut mesurer que les caractéristiques du liquide situé dans sa zone de sensibilité.
Les vibrations des lames du diapason du densimètre créent une zone de mesure efficace de forme ovoïde centrée sur l'extrémité des lames. Le grand axe de l'ovale est orienté suivant la direction de vibration des lames. Le diapason du densimètre est insensible aux propriétés du liquide situé hors de cette zone, et sa sensibilité s'accroît progressivement
avec la proximité du liquide aux lames du densimètre (voir
Figure 1-3
).
4
Densimètre à diapason Micro Motion
Planification
Figure 1-3: Zone d'effet de paroi ou de sensibilité
A
B
C
SELECT
STATUS
SCROLL
A.
B.
C.
Grand axe
Petit axe
Zone enveloppe de sensibilité, ou d'efficacité
Lors de l'installation du densimètre, si une partie de cette zone enveloppe interfère avec la tuyauterie ou les raccords, il existe un effet de paroi (voir
Figure 1-4
).
Manuel d’installation
5
Planification
Figure 1-4: Exemple d'installation sur canalisation (avec effet de paroi)
A
6
1.4.2
1.4.3
SELECT
STATUS
SCROLL
A.
Les parois de la conduite génèrent une intersection avec la zone enveloppe de sensibilité du densimètre
Considérations sur les conditions de débit
Il convient de maintenir le débit et la vitesse du liquide relativement constants dans les limites spécifiées pour le densimètre. L'écoulement du liquide entraîne un apport thermique régulier dans l'installation du densimètre, et le débit influe sur l'auto-nettoyage des lames du diapason, ainsi que sur la dispersion des bulles de gaz et/ou des particules solides autour du diapason.
Si vous installez le densimètre dans une boucle de dérivation (par exemple, dans une installation en écoulement libre sur une ligne de by-pass horizontale de DN100, ou dans une chambre de circulation) : vous pouvez assurer le débit dérivé en exploitant une perte de charge, un tube de Pitot simple ou une pompe de circulation. En cas d'utilisation d'une pompe de circulation, placer la pompe en amont du densimètre.
Recommandations relatives aux entraînements de gaz
Le gaz entraîné, ou les poches de gaz, peuvent interrompre la mesure. Une courte perte du signal provoquée par des poches de gaz transitoires peut être corrigée dans la configuration du densimètre, mais vous devez éviter les perturbations fréquentes ou un entraînement de gaz important pour garantir une mesure précise et fiable.
Pour réduire la possibilité de présence d'émulsion ou de poche de gaz :
• Garder les conduites pleines de liquide en permanence.
• Purger tout gaz présent avant et après l'installation du densimètre.
• Éviter les brusques chutes de pression ou les changements de température qui pourraient provoquer le dégazage des gaz dissous dans le liquide.
Densimètre à diapason Micro Motion
1.4.4
1.4.5
1.4.6
Planification
• Maintenir une pression aval suffisante pour éviter tout dégazage.
• Maintenir la vitesse de circulation du liquide au niveau du diapason dans les limites spécifiées.
Considérations sur les particules en suspension
Prendre en compte les points suivants pour éviter les problèmes dus à la présence de particules solides :
• Éviter les changements brusques de vitesse du liquide, qui sont susceptibles de provoquer une sédimentation.
• Installer le densimètre suffisamment loin en aval de toute configuration de tuyauterie susceptible de causer la centrifugation de particules solides (par exemple, un coude de tuyauterie).
• Maintenir la vitesse de circulation du liquide au niveau du diapason dans les limites spécifiées.
• Assurer une filtration du liquide si nécessaire.
Considérations sur les effets thermiques
Pour les liquides de haute viscosité, il faut réduire les gradients de température dans le fluide, de la tuyauterie et des raccords immédiatement en amont et en aval du densimètre. La réduction des gradients de température réduit les changements de viscosité et leurs effets. Pour réduire les effets thermiques sur l'installation du densimètre, suivre les recommandations ci-dessous :
• Toujours calorifuger soigneusement le densimètre et la tuyauterie avoisinante.
Le calorifuge doit être constitué d'au moins 25 mm (1'') de laine de roche, voire si possible, 50 mm (2''). Il est également possible d'utiliser une housse de calorifugeage équivalente.
Le calorifuge doit être maintenu dans un boîtier de protection étanche pour
éviter l'infiltration de moisissures, la circulation d'air et l'écrasement du calorifuge.
Pour les installations en chambre de circulation, Micro Motion propose une housse de calorifugeage spéciale, en raison des faibles débits volumiques en jeu
(et donc du faible apport thermique) qui rendent l'installation plus sensible aux effets de la température ambiante.
• Éviter le réchauffage ou le refroidissement direct du densimètre et de sa tuyauterie amont et aval, qui seraient susceptibles de créer des gradients de température.
• S'il est nécessaire d'assurer un maintien en température en cas d'arrêt d'écoulement, un réchauffage par traçage électrique peut être installé. Ce type de réchauffage doit
être régulé par thermostat, et sa consigne doit être réglée pour être inférieure à la température minimum de fonctionnement du système. Il ne doit pas chauffer pendant le mesurage.
Limites de pression et de température des raccords
Vous devez vous assurer que les limites de pression et de température du densimètre ne sont pas dépassées, en utilisant si nécessaire des accessoires de sécurité appropriés. Les valeurs de pression et de température pour les raccords de densimètre sont conformes à la norme de bride concernée. Consulter les dernières normes pour vos raccords.
Manuel d’installation
7
8
Planification
1.5
Pour les limites de pression et de température des raccords en Zirconium 702, voir
Tableau 1-1
.
Tableau 1-1: Valeurs de pression/température pour les raccords en Zirconium 702
Type de bride
ISO
PN20
DN50 (2''
ANSI
150)
ISO
PN50
DN50 (2''
ANSI
300)
DN50
PN16
DN50
PN40
Tenue en pression et en température
37,8 °C (100 °F) 93,3 °C (199,9 °F) 148,8 °C (299,8 °F) 200 °C (392 °F)
15,6 bar (226,3 psi) 13,6 bar (197,3 psi) 11,0 bar (159,5 psi) 7,6 bar (110,2 psi)
40,6 bar (588,9 psi) 35,4 bar (513,4 psi) 28,8 bar (417,7 psi) 23,2 bar (336,5 psi)
15,8 bar (229,2 psi) 12,1 bar (175,5 psi) 9,5 bar (137,8 psi) 7,4 bar (107,3 psi)
39,4 bar (571,5 psi) 30,3 bar (439,5 psi) 23,6 bar (342,3 psi) 18,4 bar (266,9 psi)
Installations recommandées pour les densimètres à tige courte
Micro Motion a standardisé trois types d'installation afin d'éliminer tout besoin d'étalonnage sur site. Tous les densimètres sont étalonnés en usine conformément à l'un de ces types d'installation, en tenant compte de l'effet de paroi éventuel associé.
Tableau 1-2
rattache ces différents types d'installation aux conditions ou exigences
spécifiques de votre procédé.
Tableau 1-2:
Types d'installation standard : densimètre à tige courte
Type d'installation :
Positionnement du densimètre
Écoulement libre
Les lames du diapason sont insérées directement dans l'écoulement du liquide. Le densimètre doit toujours être installé horizontalement avec ses lames orientées pour que l'écoulement se fasse entre les lames.
Pièce en T
Les lames du densimètre se trouvent dans une poche latérale, hors de l'écoulement principal.
Le densimètre doit toujours être installé horizontalement avec ses lames orientées pour que l'écoulement se fasse entre les lames.
Chambre de circulation
Les lames du densimètre sont insérées dans une chambre de circulation dans laquelle circule une partie de l'écoulement principal.
Densimètre à diapason Micro Motion
Planification
Tableau 1-2:
Types d'installation standard : densimètre à tige courte
(suite)
Type d'installation :
Vitesse / Débit
Viscosité
Température
Diamètre de tuyauterie principale
Avantages
Écoulement libre Pièce en T
0,3 à 0,5 m/s (au densimètre)
0,5 à 3 m/s (sur la paroi de la tuyauterie principale)
Jusqu'à 500 mPa.s (cP) Jusqu'à 100 mPa.s (cP);
250 mPa.s (cP) dans certains cas
–50 °C à 200 °C (–58 °F
à 392 °F)
–50 °C à 200 °C (–58 °F
à 392 °F)
Diamètre minimal, 50 mm (2'')
• Tuyauterie horizontale : diamètre minimal
100 mm (4'')
• Tuyauterie verticale : diamètre minimal 150 mm
(6'')
• Installation simple dans les conduites de grand diamètre
• Idéal pour les fluides propres et les huiles sans paraffine
• Convient aux mesurages de masse volumique aux conditions de mesure ou à température de réference simples
• Installation simple dans les conduites de grand diamètre
• Idéal pour les fluides propres et les huiles sans paraffine
• Convient aux mesurages de masse volumique aux conditions de mesure ou à température de réference simples
Chambre de circulation
10 à 30 l/min
Jusqu'à 500 mPa.s (cP)
–50 °C à 200 °C (–58 °F
à 392 °F)
Convient à tous les diamètres si installé en dérivation
• Adaptable à tout diamètre de tuyauterie principale et aux mesures sur réservoir
• Idéal pour la maîtise des conditions de débit et de température
• Convient aux mesurages à température de référence complexes et à l'utilisation sur
échangeurs de chaleur
• Convient pour les changements de viscosité par paliers
• Temps de réponse court
• Idéal pour les armoires d'analyse
Manuel d’installation
9
Planification
1.6
Tableau 1-2:
Types d'installation standard : densimètre à tige courte
(suite)
Type d'installation :
Recommandations
Écoulement libre
Ne pas utiliser pour :
• Liquides sales
• Débits faibles ou instables
• Lorsque des changements de viscosité par palier peuvent se produire
• Pour les conduites de petit diamètre
Pièce en T
Ne pas utiliser pour :
• Liquides sales
• Débits faibles ou instables
• Lorsque des changements de viscosité par palier peuvent se produire
• Pour les conduites de petit diamètre
• Lorsque les effets de température sont importants
Chambre de circulation
• Ne pas utiliser avec des débits non régulés.
• Une conception soignée du système est requise pour assurer des mesures représentatives.
• Pompe de circulation souvent nécessaire.
Vérification du densimètre (avant installation)
Micro Motion
®
recommande de procéder à une vérification du densimètre avant de l'installer. Cette vérification vise à confirmer que le densimètre n'a subi aucun dommage en cours de transport.
1.
Retirer le densimètre de son emballage.
ATTENTION !
Manipuler le densimètre avec précaution. Appliquer les pratiques locales pour lever ou déplacer le densimètre.
2.
Procéder à une inspection visuelle du densimètre pour contrôler qu'il n'a pas subi de dégâts matériels.
Si vous constatez que le débitmètre a subi des dégâts matériels, contacter immédiatement le service client à l'adresse suivante :
flow.support@emerson.com
.
3.
Raccorder et mettre le densimètre sous tension.
Vous devez retirer le couvercle arrière du boîtier du transmetteur pour accéder aux bornes PWR.
10
Densimètre à diapason Micro Motion
Planification
Figure 1-5: Bornes d’alimentation
A
A. 24 Vcc
4.
Procéder à un contrôle de vérification par masse volumique connue (KDV).
La procédure de vérification par masse volumique connue permet de vérifier l'intégrité d'étalonnage par rapport à l'étalonnage en usine. Si le densimètre passe le test avec succès, cela signifie qu'il n'a pas subi de dérive ni de changement depuis qu'il a été étalonné en usine.
Se reporter au manuel de configuration et d'utilisation fourni avec le produit pour tout détail sur la procédure de vérification par masse volumique connue.
Manuel d’installation
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