Installation étalon de débit d'eau de type LJS : méthode gravimétrique statique + méthode volumétrique statique + méthode du compteur étalon
1. Description
L'installation d'étalonnage de débit d'eau de type LJS (ci-après dénommée « l'Installation ») est un instrument de mesure spécialisé requis par la réglementation métrologique nationale. Elle utilise des balances électroniques de haute précision (étalon primaire), des mesures métalliques étalons (étalon primaire) et des débitmètres étalons (étalon secondaire) comme instruments de référence. Utilisant de l'eau pure comme fluide d'étalonnage, et conformément à la réglementation métrologique nationale en vigueur et aux exigences d'étalonnage du débitmètre testé, elle vérifie, étalonne et teste en continu les débitmètres testés à intervalles réguliers. Elle est largement utilisée par les services de contrôle technique métrologique nationaux pour les vérifications initiales et périodiques réglementaires des instruments, ainsi que dans le cadre d'arbitrages judiciaires et civils. Elle sert également d'étalon interne dans des secteurs tels que le pétrole et la chimie, et est utilisée pour les essais de mesure de débit intelligents dans la recherche scientifique, le contrôle technique métrologique et la fabrication de débitmètres, offrant ainsi une large normalisation et une grande applicabilité. Afin de garantir la précision du transfert de valeurs lors des opérations d'étalonnage et de renforcer les compétences du personnel en matière de vérification métrologique, ce programme de formation a été spécialement conçu. Le personnel affecté aux travaux d'étalonnage de l'installation est tenu de prendre cette tâche au sérieux, d'étudier activement et de maîtriser parfaitement ce cours.
L'installation combine plusieurs méthodes d'étalonnage : la méthode gravimétrique statique, la méthode volumétrique statique et la méthode du débitmètre étalon. Cette approche complémentaire multiméthodes améliore l'efficacité et le niveau d'intelligence de l'étalonnage, permettant l'étalonnage ou la vérification en ligne des débitmètres standard, ainsi que l'étalonnage ou la vérification de divers débitmètres d'eau.
La méthode gravimétrique statique utilise une balance électronique de haute précision comme référence. Elle détermine le débit en pesant la masse totale de fluide s'écoulant dans le récipient de pesée pendant un intervalle de temps défini et en la comparant au débit massique calculé à partir du dispositif sous test (DST), ce qui permet de déterminer la précision et la répétabilité du DST. Les balances électroniques offrent une haute précision ; cette méthode peut atteindre une précision de ±0,05 % et présente des avantages tels qu'une source de débit à pression constante, un débit stable et une grande précision de mesure.
La méthode volumétrique statique utilise un étalon métallique comme référence. Comparée à la méthode gravimétrique statique, elle présente également l'avantage d'une source de pression constante, d'un débit stable et d'une grande précision de mesure. Cependant, pour la détection de débits importants, la méthode volumétrique statique requiert l'utilisation combinée de plusieurs étalons métalliques. La fabrication de ces étalons est relativement complexe, le temps d'étalonnage est plus long et la précision maximale atteignable est de ±0,1 %.
La méthode du débitmètre étalon utilise un débitmètre de haute précision comme instrument de référence pour tester le dispositif sous test (MUT). Les débitmètres de haute précision couramment utilisés offrent une précision de mesure d'environ ±0,2 %. Pour l'étalonnage des débitmètres de service courants, cette méthode de vérification est relativement simple, pratique et économique.
Le système de stabilisation de pression combine un réservoir de stabilisation et une régulation par variateur de fréquence (VFD). En contrôlant la vitesse du variateur pour réguler celle de la pompe, le débit du fluide d'étalonnage est stabilisé. La stabilisation assurée par le réservoir de stabilisation permet de limiter les fluctuations de pression à moins de 0,2 %. La régulation du débit du système, combinant vannes de régulation et variateur de fréquence du moteur de la pompe, répond aux exigences de régulation pour différents diamètres de tuyauterie tout en réduisant la consommation énergétique.
L'ensemble de l'installation est piloté par un système d'automatisation informatique complété par une intervention manuelle. Ce système permet le contrôle automatique et l'acquisition de données pour l'ensemble des équipements, notamment les relevés de balances électroniques, d'instruments de mesure étalons, de débitmètres étalons et d'appareils sous test (MUT), ainsi que la commande du déviateur, du transmetteur de pression, du transmetteur de température, de la vanne de régulation de débit et du variateur de fréquence (VFD). Il réalise automatiquement des étalonnages monopoint, tripoint, quintuple point et multipoints, et offre des fonctions de stockage, de consultation et d'impression automatiques des résultats d'étalonnage, ainsi que la génération de certificats d'étalonnage. La stabilisation de la pression est assurée par la régulation par variateur de fréquence et l'utilisation d'un réservoir de stabilisation, en fonction de la plage de débit. La régulation du débit du système combine des vannes de régulation électriques et la régulation par variateur de fréquence du moteur de la pompe, répondant ainsi aux besoins de régulation pour différents diamètres et réduisant la consommation énergétique du système.
Les utilisateurs peuvent choisir une méthode d'étalonnage spécifique en fonction du type de compteur à étalonner, des limitations du site, des conditions économiques, etc., ou intégrer plusieurs méthodes pour construire l'installation standard correspondante.
La conception de l'installation est conforme aux normes, réglementations et spécifications nationales en matière de métrologie :
● Installation standard d'écoulement de liquide JJG 164-2000
● Installation normalisée de débit selon la méthode du compteur maître JJG 643-2024
● JJG 162-2019 Compteurs d'eau potable froide
● Débitmètres à flotteur JJG 257-2007
● Débitmètres à pression différentielle JJG 640-2016
●JJG 667-2010 Débitmètres volumétriques pour liquides
● Débitmètres à vortex JJG 1029-2007
● Débitmètres à ultrasons JJG 1030-2007
● JJG 1033-2007 Débitmètres électromagnétiques
● Débitmètres à turbine JJG 1037-2008
●JJG 1038-2008 Débitmètres massiques Coriolis
2. Contenu principal
2.1 Principaux paramètres techniques
2.1.1Méthodes d'étalonnage : Méthode gravimétrique statique + Méthode volumétrique statique + Méthode du compteur étalon.
2.1.2Incertitude accrue liée à l'installation :
* Méthode gravimétrique statique : 0,05 % (*k*=2) Intervalle d'échelle de vérification de l'échelle électronique e=1/6000 ;
* Méthode volumétrique statique : erreur maximale admissible de 0,2 % (*k*=2) pour la mesure de travail standard : ≤±0,5×10⁻³ ; si des mesures métalliques standard de classe II sont utilisées, la méthode volumétrique statique peut être de 0,15 % (*k*=2) ;
* Méthode du compteur maître : 0,3 % (*k*=2) Incertitude du débitmètre standard 0,2 % (*k*=2).
2.1.3Stabilité du flux : ≤0,2 %.
2.1.4Plage de débit : (0,02 ~ 5000) m³/h (ou plage de débit spécifiée par l'utilisateur).
2.1.5Spécifications MUT : Diamètre DN4 ~ DN600 (ou diamètre spécifié par l'utilisateur).
2.1.6Stations d'étalonnage : Plusieurs groupes peuvent être configurés avec des conduites d'étalonnage parallèles. Les diamètres standard des stations d'étalonnage sont DN25, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN300, DN400, DN500 et DN600. Il est possible d'étalonner des débitmètres d'autres spécifications en changeant les conduites.
2.1.7Types de débitmètres à turbine : débitmètres à turbine, débitmètres à vortex, débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons, débitmètres à vitesse, débitmètres à pression différentielle, débitmètres volumétriques pour liquides, débitmètres massiques Coriolis, etc.
2.1.8Signaux MUT : signal d’impulsion (fréquence), courant (4~20) mA, communication numérique RS485, pas de signal (lecture directe), etc.
2.1.9Milieu d'étalonnage : Eau propre.
2.1.10Pression de service : (0,2 ~ 1,0) MPa (selon les exigences de l'utilisateur).
2.1.11Alimentation fournie : CC (5 V, 12 V, 24 V)/1 A, CA 220 V/10 A.
2.1.12Méthode de contrôle :
Lors de l'étalonnage, l'installation fonctionne en mode automatique. Après les opérations manuelles nécessaires (montage de l'appareil sous test, ouverture/fermeture des vannes manuelles), les tâches d'étalonnage restantes sont effectuées automatiquement par ordinateur.
2.1.13Matériaux de l'installation :
Les pièces en contact avec le fluide d'essai sont en acier inoxydable 304. Les autres composants sont en acier au carbone avec une finition peinte.
2.1.14Espace de laboratoire (fourni par l'utilisateur) :
L'ensemble des installations est agencé de manière raisonnable afin d'économiser de l'espace et de répondre aux exigences du laboratoire.
2.1.15Acceptation des installations :
La réception finale de l'ensemble de l'installation est effectuée par un organisme national de métrologie agréé désigné par l'utilisateur. Cet organisme procède à l'inspection, à l'évaluation et délivre un rapport de vérification/étalonnage (certificat). Ce rapport (certificat) constitue le principal document de réception.
Les autres unités de mesure de l'installation, notamment les balances électroniques, les mesures métalliques standard, les débitmètres standard, les transmetteurs de pression, les transmetteurs de température, les minuteries, etc., seront accompagnées de rapports de vérification/étalonnage (certificats) délivrés par les institutions de métrologie statutaires provinciales après inspection.
2.2 Principe de fonctionnement
Lors de l'utilisation de la méthode gravimétrique statique pour l'étalonnage, la balance électronique sert de référence. Dans un intervalle de temps défini, la masse du fluide d'étalonnage traversant le dispositif sous test est comparée à la masse mesurée par la balance électronique (ou au débit massique calculé à partir du temps défini), ce qui permet de déterminer la précision et la répétabilité du dispositif.
Lors de l'étalonnage d'un débitmètre par la méthode volumétrique statique, l'instrument sous test (MUT) et l'étalon de travail fonctionnent simultanément. Pendant un intervalle de temps prédéfini, le débit volumique traversant le MUT (ou le volume cumulé calculé à partir de cet intervalle) est comparé au volume mesuré statiquement dans l'étalon de travail, ce qui permet de déterminer la précision et la répétabilité métrologiques du MUT.
Lors de l'utilisation de la méthode de l'étalon-étalon, le fluide d'étalonnage circule en continu à travers l'appareil sous test (MUT) et l'étalon-étalon. Ce dernier, connecté en série avec le MUT, sert de référence pour la comparaison métrologique et permet de déterminer la précision et la répétabilité du MUT.
2.3 Flux de processus
Le fluide d'essai s'écoule du réservoir d'eau, traverse le groupe de pompage, le récipient de stabilisation, le purificateur d'air/filtre, les canalisations du processus d'étalonnage, le groupe de débitmètres étalons, le groupe de vannes de régulation de débit, le déviateur, puis pénètre dans le récipient de pesée. Après pesée par la balance électronique (ou un étalon de mesure métallique), il retourne au réservoir d'eau. Le débit du système est déterminé en pesant le liquide s'écoulant dans le récipient de pesée (ou en mesurant la capacité de l'étalon de mesure métallique).
Monter l'appareil sous test (MUT) sur la conduite d'essai correspondante. Mettre en marche le système de stockage d'eau en circulation et de stabilisation de pression. Ajuster l'ouverture de la vanne de régulation, la vitesse d'écoulement du fluide et la pression dans la conduite afin d'atteindre et de stabiliser le débit d'étalonnage requis. Le fluide d'essai circule à travers l'appareil sous test et l'étalon de débit (balance électronique, étalon de mesure métallique, débitmètre étalon). Faire fonctionner simultanément l'appareil sous test et l'étalon de débit, puis comparer leurs valeurs de débit afin de déterminer la précision et la répétabilité métrologiques de l'appareil sous test. Les valeurs mesurées simultanément par l'étalon et l'appareil sous test sont transmises au système informatique pour traitement des données. Selon la méthode d'étalonnage utilisée, le système de contrôle émet différents signaux de commande pour amener le fluide d'essai au débit d'un autre point de test. Répéter l'opération jusqu'à ce que tous les points de mesure soient étalonnés. Enfin, calculer les résultats d'étalonnage conformément aux normes de vérification, les enregistrer et imprimer les rapports et certificats.
2.4 Composition de l'installation
2.4.1Système de stockage et de stabilisation de l'eau en circulation
Composé d'un réservoir d'eau, d'une ou plusieurs pompes, d'un système VFD, d'un réservoir stabilisateur, d'un éliminateur/filtre d'air, de tuyaux de raccordement, de vannes à guillotine manuelles, de clapets anti-retour et de connecteurs flexibles, etc.
A. Pompes de puissance
Des pompes centrifuges à haut rendement énergétique, à faibles vibrations et à faible niveau sonore ont été sélectionnées. Elles couvrent intégralement la plage de débit requise par les canalisations d'étalonnage de l'installation et incarnent les principes d'efficacité énergétique et d'optimisation des coûts, tout en assurant la régulation du débit. Plusieurs pompes peuvent être utilisées conjointement ou une seule pompe peut être pilotée indépendamment par variateur de fréquence afin de répondre aux exigences de débit des canalisations d'étalonnage.
La hauteur manométrique de la pompe est choisie de manière optimale en fonction des pertes de charge et des pertes locales calculées dans la canalisation, entre la sortie de la pompe et la sortie de la canalisation, ainsi que de la hauteur entre la surface du réservoir et la buse de dérivation et le tuyau de retour, des pertes d'aspiration de la pompe et des exigences de pression de service pour l'étalonnage. Le rendement de la pompe utilise des valeurs intermédiaires.
Les pompes sont conçues et fabriquées selon des modèles hydrauliques modernes et optimaux, avec des corps de pompe spiralés, une aspiration horizontale, un refoulement vertical et des diamètres d'entrée et de sortie identiques. La liaison directe avec le moteur assure des arbres concentriques, un fonctionnement stable et fiable, garantissant une pression de sortie stable avec des fluctuations de pression et de débit minimales, facilitant ainsi le contrôle et la régulation.
Des mesures de réduction et d'isolation des vibrations sont mises en œuvre lors de l'installation de la pompe. Des raccords flexibles sont installés à l'entrée et à la sortie de la pompe afin de réduire efficacement les vibrations. Des clapets anti-retour à fermeture lente sont installés sur les conduites de sortie pour empêcher le reflux, et des dispositifs de réduction de pression permettent d'éliminer les coups de bélier. Les moteurs fonctionnent avec une efficacité énergétique optimale et sont protégés contre les surintensités et les surcharges. Une hauteur d'aspiration positive est utilisée pour éviter l'entraînement d'air et les problèmes d'amorçage.
B. Navire de stabilisation
La méthode de stabilisation de pression de l'installation repose sur la stabilisation du réservoir et la régulation par variateur de fréquence (VFD), afin de réduire les fluctuations de débit et de pression pendant la mesure. Elle assure une pression stable dans le système, élimine les pulsations haute fréquence et les ondes de choc des pompes, et supprime les bulles d'air entraînées dans le fluide d'étalonnage. Le réservoir de stabilisation lisse, amortit et absorbe les pulsations de pression du fluide, garantissant ainsi une stabilité de la pression de sortie inférieure à 0,2 %, ce qui permet au fluide circulant dans la conduite d'étalonnage de satisfaire pleinement aux exigences d'un débit monophasique constant.
En fonction de la fluctuation du débit de sortie de la pompe, de la valeur de stabilisation du réservoir et des diamètres d'entrée/sortie de ce dernier, calculer le débit maximal afin de dimensionner correctement le réservoir en fonction de sa capacité, de la quantité de fluide et de la pression nominale maximale. Le matériau peut être de l'acier inoxydable 304 ou de l'acier au carbone.
Le réservoir comporte une cloison verticale et trois cloisons horizontales à gradient avec grilles perforées. La cloison verticale divise le réservoir en chambres d'entrée et de sortie. Le fluide y pénètre, circule verticalement grâce à la cloison et à l'amortisseur, puis les cloisons horizontales et le coussin d'air supérieur réduisent encore les turbulences. Le fluide s'écoule ensuite dans la chambre de sortie par trop-plein, dans la conduite. Ce dispositif absorbe et amortit efficacement les ondes de choc de pulsation à haute fréquence, éliminant ainsi les pulsations induites par la pompe et agissant comme stabilisateur et déchargeur de pression. Les variations mineures de pression du système sont amorties par la dilatation/contraction automatique de l'espace du coussin d'air situé au-dessus du réservoir.
La conception et la fabrication sont conformes aux normes GB150-2011 « Récipients sous pression en acier » et « Réglementation relative à la surveillance des technologies de sécurité des récipients sous pression ». Les brides sont conformes aux normes GB150-2011 et GB/T 9112 à 9124-2010 « Brides de tuyauterie en acier ». Une documentation de sécurité complète est fournie (autorisation de fabrication, certificat de qualité, certificat de surveillance des équipements spéciaux, dossiers de conception, manuels d’installation et de maintenance).
Les accessoires du récipient comprennent un manomètre, une vanne de vidange, une soupape de sécurité à ressort à levée totale, la tuyauterie et les raccords.
C. Système VFD
L'installation est équipée d'un système de variateur de fréquence (VFD) à rapport individuel. Ses fonctions : 1) éviter les perturbations du réseau lors des changements de fréquence, 2) garantir le fonctionnement permanent des pompes sous la régulation du variateur pour une meilleure régulation du débit et des économies d'énergie. Le système se compose principalement d'une armoire de démarrage, d'un variateur de fréquence, de câbles de connexion, etc. Chaque variateur de fréquence commande un moteur de pompe (plage de vitesse optimale : 35 Hz à 50 Hz). La régulation du débit et de la pression est assurée par un régulateur PID. Les variateurs de fréquence sont installés dans des armoires équipées de fonctions d'arrêt local/d'urgence, de commande manuelle et de commande à distance par ordinateur. Pour plus de sécurité, des relais thermiques sont intégrés aux armoires pour la protection contre les surintensités et les surcharges.
En fonctionnement, les moteurs de pompes à variateur de fréquence (VFD) permettent d'atteindre des débits inaccessibles aux pompes à vitesse fixe. Le fonctionnement du VFD doit éviter la plage de fonctionnement minimale afin de prévenir les zones mortes et la régulation non linéaire. Un débit stable à travers le dispositif sous test (MUT) requiert une différence de pression stable à ses bornes. La régulation de la pression en amont est essentielle à la stabilité du débit. La régulation de pression par VFD utilise des algorithmes PID ; son efficacité détermine directement les performances du système. La mise en œuvre peut être la suivante :
Utiliser un automate programmable comme régulateur (principe illustré ci-dessous). Avantages : réponse rapide, utilisation des algorithmes de contrôle du fabricant du variateur de fréquence, fiabilité de régulation améliorée.
Les relais thermiques intégrés à l'armoire du variateur de fréquence assurent la protection contre les surintensités et les surcharges. Les variateurs de fréquence font également office de démarreurs progressifs, protégeant ainsi efficacement les pompes.
D. Éliminateur/Filtre à air
Le système de pesage étant un procédé ouvert, le fluide d'essai peut générer des impuretés et des bulles lors de la mesure, ce qui peut entraîner des erreurs de mesure et endommager les débitmètres standard et sous test. Des purificateurs d'air/filtres de taille appropriée sont installés à la sortie du récipient de stabilisation afin de séparer et d'éliminer les gaz et les impuretés de la canalisation, garantissant ainsi le bon fonctionnement de l'installation.
Dimensionner de manière appropriée les spécifications, la quantité et la pression nominale maximale. Structure cylindrique avec soupape de purge supérieure, soupape de vidange inférieure, cartouche filtrante interne, zone de captage d'air, plaque d'amortissement et tamis perforé. Matériau en contact avec le fluide : acier inoxydable 304 ; autres pièces : acier au carbone peint.
2.4.2Système étalon métrologique
Le système de normes métrologiques de l'installation utilise :
* Balances électroniques de haute précision comme référence pour la méthode gravimétrique.
* Mesures de travail standard comme référence pour la méthode volumétrique.
* Débitmètres standard comme référence pour la méthode du débitmètre maître.
Il est principalement composé de vannes d'arrêt, de vannes de régulation de débit, d'un déviateur, d'un récipient de pesage, d'une balance électronique de haute précision (ou d'une mesure métallique standard), de tuyauterie de process, etc.
A. Système de pesage gravimétrique (balances électroniques)
Le système permet l'étalonnage des dispositifs sous test (MUT) aux points de débit maximal et minimal. Différents systèmes de pesage (balances) peuvent être sélectionnés en fonction du débit.
Exemple : Quatre systèmes de pesage répondent aux exigences d’étalonnage :
* Groupe 1 : balance de 12 000 kg, conteneur de pesage de 12 000 L, déviateur DN300, ligne de contre-pression.
* Groupe 2 : balance de 3000 kg, conteneur de pesage de 3000 L, déviateur DN100, ligne de contre-pression.
* Groupe 3 : balance de 600 kg, conteneur de pesage de 600 L, déviateur DN50, ligne de contre-pression.
* Groupe 4 : balance de 120 kg, conteneur de pesage de 120 L, déviateur DN25, ligne de contre-pression.
La plateforme de pesage se compose d'un corps et d'un cadre de pesage, avec protection contre les surcharges du capteur, interface de communication standard (par exemple RS232/RS485), connectable à un système d'affichage ou de contrôle local, avec fonction de tare automatique.
B. Conteneur de pesée
Les récipients de pesée contiennent le milieu d'essai lors de l'étalonnage gravimétrique. Structure : récipient rond en acier inoxydable adapté aux dimensions du plateau de la balance. L'épaisseur de la paroi répond aux exigences de pesée et de résistance, garantissant l'absence de déformation lors d'une utilisation prolongée.
Exemple : Quatre conteneurs : 12000L, 3000L, 600L, 120L. Temps de vidange pour tous les conteneurs ≤40s.
Équipé d'un capteur de niveau, d'une vanne de vidange, d'un tuyau de vidange, etc., ce système offre des fonctions telles que la surveillance du niveau de liquide, une alarme de dépassement de limite, un remplissage anti-éclaboussures et une vidange rapide. Sa conception compacte et robuste se caractérise par une grille de guidage supérieure en acier inoxydable, un tuyau/vanne de vidange inférieur et des stabilisateurs de flux internes à fentes croisées, soudés uniformément, qui éliminent les bulles et les tourbillons dus aux fluctuations de débit, assurant ainsi l'élimination de l'air et la stabilisation du flux. Matériau : acier inoxydable 304.
C. Système de mesure volumétrique (unités de mesure standard)
Conçus, fabriqués et sélectionnés conformément à la norme JJG259-2005 « Règlement de vérification des instruments de mesure métalliques étalons » afin de garantir la précision, la stabilité et la fiabilité de l'étalonnage des débitmètres d'eau. Compatibles avec les points de mesure de débit maximum, minimum et intermédiaires. Différentes stations de mesure peuvent être sélectionnées en fonction du débit.
Exemple : Trois mesures de travail standard :
* GBJ-10000L (type à hauteur unique), plage de débit (300~1150) m³/h.
* GBJ-3000L (type combiné : 1000L+2000L), plage de débit (70~300) m³/h.
* GBJ-700L (type combiné : 200L+500L), plage de débit (0,9~70) m³/h.
L'instrument de mesure comprend un col de jauge, un tube de niveau, une échelle graduée sur le col de jauge, un cône supérieur, un corps cylindrique, un cône inférieur, une vanne de purge, un support et des éléments de nivellement. Matériau en contact avec le liquide : acier inoxydable 304.
Les vannes de purge sont pneumatiques, offrant un fonctionnement flexible, une bonne étanchéité et des performances stables.
D. Dérivateur
Le dispositif de dérivation est un élément clé des installations d'écoulement de liquides. Il inverse rapidement le sens d'écoulement du liquide, injectant avec précision le liquide traversant l'appareil sous test dans le récipient de pesée, sans dérivation et dans les délais impartis. Il s'agit d'un paramètre majeur dans l'évaluation de l'incertitude de l'installation.
Notre déviateur pneumatique ouvert, développé en interne, utilise une structure ouverte, un fonctionnement stable et répond aux exigences des installations, garantissant l'absence d'éclaboussures ou de déviation de flux pendant son fonctionnement. L'impact des fluctuations de pression sur le débit lors de la déviation à débit maximal est constant.
Chaque déviateur est associé individuellement à une station de pesage (ou de mesure). Son diamètre et son nombre sont optimisés. Son fonctionnement est souple, avec un mouvement axial linéaire, une faible résistance, une grande rapidité et un temps de déviation réduit, conformément aux normes de vérification en vigueur.
Paramètres techniques : Temps de déviation à course unique ≤200 ms, différence de temps de déplacement de déviation ≤20 ms, incertitude 0,02 %, pression de la source d'air (0,4~0,6) MPa, matériau en contact avec le milieu : acier inoxydable 304.
E. Débitmètres standard (compteurs maîtres)
Les débitmètres électromagnétiques sont principalement utilisés comme débitmètres étalons, avec une classe de précision ≤ 0,2 et une répétabilité ≤ 0,06 %. Ils servent également d'indicateurs de référence pour le contrôle du débit instantané lors de l'étalonnage gravimétrique. Le contrôle du débit instantané du débitmètre étalon permet d'ajuster la fréquence du variateur de fréquence et l'ouverture de la vanne de régulation afin d'obtenir le débit instantané souhaité dans la canalisation. La vitesse d'écoulement standard est généralement comprise entre 0,5 et 5 m/s, ce qui répond aux exigences de débit maximal et minimal de l'installation. La traçabilité des débitmètres étalons peut être effectuée en ligne par la méthode gravimétrique, garantissant ainsi une traçabilité précise et fiable tout en s'affranchissant des opérations complexes de démontage et de remontage nécessaires à la vérification des débitmètres.
2.4.3Système de pipeline de test d'étalonnage
Comprend des stations de test d'étalonnage, un collecteur, des débitmètres standard, une tuyauterie de procédé, etc., équipés de transmetteurs de pression, de transmetteurs de température, de vannes à bille pneumatiques, de vannes de régulation de débit électriques, de dispositifs de serrage de compteurs pneumatiques, de vannes de purge de pipeline, de vannes d'évent de pipeline, de mécanismes de purge de pipeline, d'un banc d'essai MUT, de supports de pipeline et d'autres équipements et instruments auxiliaires.
A. Stations d'essai d'étalonnage
En fonction des conditions du site de l'utilisateur, plusieurs stations d'étalonnage fixes sont conçues de manière optimale et disposées côte à côte. Diamètres standard des stations : DN25, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN300, DN400, DN500, DN600. D'autres diamètres peuvent être étalonnés en changeant les tuyaux.
B. Sections de tuyaux droits
Les sections de tuyauterie droites d'étalonnage sont conçues avec un diamètre de 20D en amont et de 5D en aval de l'appareil sous test (MUT). Ces sections amont/aval comportent des points de prélèvement de pression/température conformes aux exigences réglementaires en vigueur, sont étanches et facilitent l'étalonnage de l'appareil sous test.
Matériau : tuyau en acier inoxydable 304. Les écarts de diamètre extérieur et d’épaisseur de paroi sont conformes aux normes nationales.
C. Bobines
L'installation est équipée de bobines d'étalonnage de différentes tailles afin de répondre aux exigences dimensionnelles des dispositifs sous test (MUT). Dimensions des bobines réalisées sur mesure. Matériau : acier inoxydable 304.
Dispositif de serrage du compteur (joint de dilatation)
Le dispositif de serrage est un équipement auxiliaire essentiel. Cette installation utilise des dispositifs de serrage à double vérin pneumatique à entraînement externe et commande manuelle. Cette conception permet de pallier le problème des fuites d'air ou d'eau internes non détectables dans les corps de vérin. La course est adaptée à différents instruments tout en garantissant les performances. Le diamètre et le nombre de vérins sont dimensionnés de manière optimale par station pour le maintien de l'instrument sous test.
Pression nominale : 1,6 MPa, course standard ≥ 200 mm, pression d'air (0,4~0,6) MPa, matériau en contact avec le fluide : acier inoxydable 304.
E. Émetteurs
a. Transmetteur de pression : classe de précision 0,075, MPE ±0,075 %FS, plage (0~1,0) MPa, sortie (4~20) mA, alimentation 24 V CC. Généralement 3 unités installées sur les collecteurs, ou selon les spécifications de l’utilisateur par canalisation.
b. Transmetteur de température : classe de précision 0,2, MPE ±0,2 °C, plage (0~50) °C, sortie (4~20) mA, alimentation 24 V CC. Généralement 3 unités installées sur les collecteurs, ou selon les spécifications de l’utilisateur par pipeline.
F. Vannes
a. Vannes d'arrêt pneumatiques
Les vannes d'arrêt de canalisation utilisent des vannes à boisseau sphérique pneumatiques à passage intégral de type O et des vannes papillon pneumatiques. Elles sont actionnées par air comprimé pour une ouverture/fermeture rapide de la canalisation. Pression nominale des vannes à boisseau sphérique : 1,6 MPa ; pression nominale des vannes papillon : 1,0 MPa. Conformément aux exigences d'étalonnage, une vanne à boisseau sphérique pneumatique est installée en amont du débitmètre étalon, en amont du déviateur et en amont/aval de l'appareil sous test (MUT) sur chaque station d'essai. Une vanne papillon pneumatique est installée à la vidange de chaque récipient de pesée. Matériau du noyau de la vanne : acier inoxydable 304 ou acier inoxydable.
b. Vanne à bille de régulation de débit électrique
Ce dispositif surveille le débit instantané du compteur principal afin d'ajuster la fréquence du variateur de fréquence et l'ouverture de la vanne, et ainsi atteindre le débit requis. Il utilise des vannes à boisseau sphérique régulées électriques à passage en V, d'une précision de 1 % et d'une pression nominale de 1,6 MPa. Un dispositif est installé en aval de chaque conduite du compteur principal. Matériau du noyau de la vanne : acier inoxydable 304 ou acier inoxydable intégral.
c. Vannes manuelles et clapets anti-retour
Des vannes à guillotine manuelles sont installées en amont de chaque orifice d'aspiration de pompe pour l'isolation lors des opérations de maintenance. Des clapets anti-retour sont installés en aval de chaque orifice de refoulement de pompe afin de protéger les pompes des coups de bélier en fonctionnement normal. Matériau du noyau des vannes à guillotine : acier inoxydable 304 ou acier inoxydable. Matériau des clapets anti-retour : acier inoxydable 304.
d. Vannes manuelles
Des vannes de purge, de ventilation et de contrôle du mécanisme de purge sont installées sur chaque canalisation du système. Commande manuelle. Matériau : acier inoxydable 304.
e. Chariot de test d'étalonnage
Chariot élévateur mobile pour le transport, la stabilisation, le support et le montage des appareils de mesure sous test (MUT). Spécifications et quantité configurables selon les besoins de l'utilisateur. Le support est doté d'un mécanisme de centrage assurant la concentricité de la canalisation et facilitant le retrait de l'appareil de mesure sous test. Espace d'installation conçu pour accueillir des compteurs de dimensions spéciales.
f. Supports de pipeline
Des supports de tuyauterie adaptés sont prévus pour toutes les canalisations de procédé. Des supports spécifiques sont prévus pour chaque déviateur. Matériau : acier au carbone peint.
2.4.4Système de source d'air comprimé
Fournit de l'air comprimé aux composants pneumatiques de l'installation, répondant ainsi aux exigences d'utilisation normales. Les composants pneumatiques utilisés sont de marques de premier plan, garantissant sécurité, fiabilité et performances stables.
A. Compresseur d'air
Compresseur d'air à piston sélectionné en fonction des besoins réels. Avantages : grande fiabilité, facilité d'utilisation et d'entretien, bon équilibre dynamique, grande adaptabilité, convient à diverses conditions de travail.
B. Réservoir récepteur d'air
Volume et pression nominale maximale dimensionnés en fonction du nombre d'appareils pneumatiques et de leur pression de service. Matériau : acier au carbone peint. Équipé d'un manomètre, d'une soupape de sécurité à ressort à ouverture totale, d'une soupape de purge, d'une vanne de vidange, de la tuyauterie et des raccords.
La conception et la fabrication sont conformes aux normes GB150-2011 « Récipients sous pression en acier » et « Réglementation relative à la surveillance des technologies de sécurité des récipients sous pression ». Documentation de sécurité complète fournie.
2.4.5Pièces standard
Les pièces standard (coudes, réducteurs, brides, fixations, joints, etc.) ont une pression nominale ≥ 1,0 MPa. Matériau : acier inoxydable.
2.4.6Sections de tuyaux
Les sections de tuyauterie sont en acier inoxydable (304), pression nominale ≥ 1,0 MPa. Les tuyaux sont conformes aux normes nationales en vigueur. La longueur, la quantité et le mode d'installation sont adaptés à la configuration réelle de l'installation.
2Procédure de travail d'étalonnage .5
2.5.1Mettez en marche successivement l'armoire électrique, l'armoire de démarrage du variateur de fréquence, le compresseur d'air, l'armoire de commande, l'ordinateur industriel (IPC), etc. Vérifiez le démarrage et le fonctionnement normal des équipements.
2.5.2Commencez par sélectionner le diamètre de la conduite d'étalonnage correspondant à celui de l'appareil sous test (étalonnez les compteurs de différents diamètres en changeant les conduites). Placez l'appareil sous test sur le plateau ou le support en V de la station d'essai. Ajustez le mécanisme de levage hydraulique de la station afin d'aligner la hauteur et la concentricité de l'appareil sous test avec la conduite en amont et le dispositif d'extension (de serrage) pneumatique en aval. Verrouillez ensuite le mécanisme hydraulique.
2.5.3Après l'installation de l'unité sous test (MUT), actionnez le dispositif de serrage pneumatique à l'aide de sa vanne directionnelle manuelle pour fixer l'unité axialement. Enfin, fixez les brides de l'unité aux brides de la canalisation à l'aide de boulons adaptés, en veillant à l'étanchéité. L'installation de l'unité sous test est alors terminée. Pour la dépose, procédez en sens inverse (Remarque : avant la dépose, ouvrez la vanne de purge de la canalisation pour la dépressuriser et la vidanger ; ne déposez l'unité sous test qu'une fois le fluide vidangé).
2.5.4Démarrez la pompe correspondant à la plage de débit (régulée par variateur de fréquence ; ajustez la fréquence/vitesse de la pompe pendant la circulation pour que le débit dans la conduite soit détectable). Ouvrez lentement les vannes de conduite sélectionnées. Régulez le débit à l'aide de la vanne de régulation jusqu'à l'obtention d'un débit stable au point de test. À ce stade, le déviateur, la vanne de vidange du récipient de pesée et les vannes de la conduite de retour sont en position de vidange. Vérifiez simultanément le bon fonctionnement de l'équipement. En cas d'anomalie, effectuez le diagnostic et la réparation conformément aux manuels d'utilisation.
2.5.5Avant l'étalonnage formel, vérifiez également le bon fonctionnement de tous les instruments de température et de pression, ainsi que des balances. Procédure : avant la mise en marche de l'équipement, assurez-vous que les relevés des instruments de température et de pression sont cohérents et proches ; vérifiez également que les balances sont tarées et remises à zéro.
2.5.6Paramétrez l'étalonnage via l'interface du logiciel (reportez-vous au manuel du logiciel système). Activez le déviateur pour inverser le sens d'écoulement vers la position de test. Le fluide s'écoule dans le récipient de pesée. Une fois le temps d'étalonnage défini écoulé, le déviateur bascule automatiquement. Après stabilisation du fluide dans le récipient, effectuez la pesée (mesure standard). L'ordinateur enregistre automatiquement les données, puis ouvre la vanne de vidange pour vider le récipient.
2.5.7Après un écoulement d'au moins 30 secondes, la vanne de vidange se ferme automatiquement et le déviateur bascule automatiquement, lançant ainsi le deuxième cycle de test pour ce point. Répétez l'opération jusqu'à ce que le nombre de cycles requis pour ce point soit atteint. Procédez étape par étape pour tous les points de test.
2.5.8Après l'étalonnage, mettez hors tension successivement les pompes, les vannes concernées, l'armoire de démarrage du variateur de fréquence, le compresseur d'air, l'armoire électrique, l'armoire de commande et l'IPC.
2.5.9Diagramme de flux des opérations
2.6 Système informatisé de mesure et de contrôle
2.6.1Fonctions du système
Le système de mesure et de contrôle utilise un ordinateur comme unité centrale de traitement des données. Associant matériel et logiciel, il acquiert et traite automatiquement les données de mesure (température, transmetteurs de pression, débit du débitmètre étalon, débit de l'appareil sous test, balances) ; pilote automatiquement les pompes, les vannes d'arrêt, les vannes de régulation, les variateurs de fréquence et les composants du système de pesage (déviateur, vanne de purge) ; régule la pression, la température et le débit ; effectue des commutations de processus ; et affiche, enregistre et imprime les résultats d'étalonnage, achevant ainsi le processus de vérification métrologique.
2.6.2Composition matérielle du système
2.6.2.1 Automate programmable (PLC) et périphériques
L'automate programmable (PLC) fait office de contrôleur de niveau inférieur. Ses fonctions comprennent :
* Traitement du signal, acquisition, conversion en valeurs de paramètres pour IPC (temps d'échantillonnage < 1 ms).
* Contrôle automatique du processus, contrôle automatique de l'étalonnage.
* Communication réseau.
Utilise des automates programmables Siemens, des modules d'E/S et des modules de comptage. Installé dans une armoire électrique dédiée conforme aux normes IEC 60439, GB 4942 et GB 50062-92. Équipé d'interrupteurs de sécurité et de voyants d'alarme.
L'armoire abrite également les périphériques (interrupteurs, fusibles, relais, contacteurs) utilisant des marques de qualité nationale.
2.6.2.2Minuteur de référence d'étalonnage
Développé en interne, cet appareil affiche la durée/le comptage sur l'interface principale de l'ordinateur. L'incertitude élargie de la mesure de fréquence *U*=3×10⁻⁶ (*k*=2) ; la résolution minimale est ≤0,001 s. Une interface d'étalonnage avec deux sorties est prévue pour l'étalonnage en ligne du chronomètre à l'aide d'une fréquence standard.
Spécifications techniques :
| Non. | Article | Paramètre | Note |
| 1 | Oscillateur à cristal, stabilité de 8 h | ≤1×10⁻⁶ |
|
| 2 | Incertitude élargie de la mesure de fréquence | U=3×10⁻⁶ (*k*=2) |
|
| 3 | Résolution minimale du minuteur | 0,001s |
|
2.6.2.3Système de variateur de fréquence (VFD) et de contrôle
Utilise des variateurs de fréquence pour contrôler la vitesse de la pompe et réguler le débit. Les variateurs de fréquence sont des composants essentiels, installés dans des armoires de démarrage de variateurs de fréquence au format GGD, conformes aux normes IEC 60439, GB 4942 et GB 50062-92.
Le système VFD dispose de fonctions d'arrêt local/d'urgence. Le démarrage/arrêt normal peut être manuel (local) ou commandé à distance par ordinateur.
2.6.2.4Unité de contrôle centrale
PC industriel (IPC) de marque Advantech. Configuration principale :
| Non. | Configuration matérielle | Paramètre | Note |
| 1 | Carte mère | Advantech |
|
| 2 | Processeur | I5 |
|
| 3 | Mémoire | 8G |
|
| 4 | disque dur | 1 To + 120 Go SSD |
|
| 5 | Moniteur | Écran LCD couleur 24 pouces |
|
L'IPC est le cœur du système. Grâce au logiciel « Flow Measurement and Control Software », il reçoit les données de terrain de l'automate programmable, contrôle les sorties du système, guide les processus d'étalonnage, gère les événements, traite et calcule les données d'étalonnage, présente et stocke les enregistrements et les rapports, et permet la consultation et la sauvegarde des données historiques.
L'écran, la souris et le clavier de l'IPC servent d'interface homme-machine (IHM).
2.6.2.5périphérique de sortie
Une imprimante laser A4.
2.6.3Système logiciel
Il comprend le « logiciel de mesure et de contrôle de débit », le « logiciel de traitement des données d'étalonnage », le « programme de traitement des données de communication » exécuté sur l'IPC ; et le « programme de contrôle PLC » exécuté sur le PLC.
2.6.3.1Organigramme des fonctions du logiciel
2.6.3.2Principaux écrans de fonctionnement du logiciel
2.6.3.3Fonctions logicielles de base
Affichage et fonctionnement du processusLe schéma de processus dynamique affiche l'état du déroulement des tests. Il présente en temps réel l'état des paramètres d'ingénierie. Les opérations sont conformes aux normes, réglementations et procédures nationales ; le contrôle est précis et fiable.
Affichage de l'état: Affiche les paramètres du champ d'écoulement de la canalisation (température, pression, vitesse, débit, etc.) et l'état des équipements en vue en plan.
Gestion des rapports et des données historiquest : Génère des rapports par équipe, journaliers, mensuels et annuels pour les paramètres clés et l’état des équipements. Les rapports peuvent être imprimés automatiquement ou manuellement.
Gestion des messagesAffiche les informations de défaut via des changements de couleur, des fenêtres contextuelles et des tableaux. Configure les alarmes de limite de paramètres et les alarmes de défaut d'équipement.
Gestion des utilisateurs et de la sécuritéOffre plusieurs niveaux d'accès avec différentes priorités d'opération. Des mots de passe sont requis pour le démarrage/l'arrêt des appareils de terrain et le paramétrage afin d'éviter toute erreur de manipulation.
Gestion du système: Crée et met à jour les informations utilisateur. Gère les utilisateurs, enregistre l'historique des connexions et des opérations à des fins de consultation et de sécurité.
Sauvegarde et sauvegarde: Possibilité d'enregistrer et de sauvegarder les données de test et les fichiers associés.
A. Fonctions de contrôle
* Contrôle automatique du processus d'étalonnage.
* Contrôle du démarrage/arrêt et de la fréquence de la pompe.
* Commande de vanne.
* Commande de commutation du déviateur.
* Protection contre les limites de conteneurs.
* Régulation du débit : contrôle automatiquement l'ouverture de la vanne de régulation en fonction du débit au point de test.
B. Fonctions d'acquisition de données
* Signaux analogiques acquis via des modules haute précision 16 bits.
* Signaux de contrôle gérés par des modules de processeur booléen haute vitesse (CPU indépendant, cycle <1 µs) pour l'acquisition de données synchrone.
* Mesure des données de température et de pression.
* Mesure standard des données de débit d'un débitmètre.
* Mesure des données de flux MUT (4-20 mA, impulsion, etc.).
* Mesure des données de pesée sur une balance.
* Retour d'information sur la position de la vanne.
C. Fonctions de traitement des données
* Traite les données d'étalonnage et évalue les résultats conformément aux normes et réglementations nationales.
* Permet le réglage segmenté des coefficients instantanés du débitmètre standard.
* Paramétrage flexible des points de test, du nombre d'exécutions et des durées d'exécution (automatiques selon les normes ou définies par l'utilisateur).
* Stocke les enregistrements de test dans une base de données pour consultation, impression, modification et suppression selon les besoins.
* Génère automatiquement des rapports de données et gère les données.
D. Fonctions d'affichage
Affichage graphique des processus pour la surveillance en temps réel des équipements. Simule l'état des vannes de terrain, l'ouverture des vannes de régulation, l'état du signal MUT, le débit, la température, le sens de la vanne de dérivation, l'état de la vanne de purge, la fréquence du variateur de fréquence, etc.
E. Fonctions opérationnelles
Interface utilisateur conviviale avec commande graphique. Contrôle des actionneurs de terrain par simple clic de souris : intuitif et pratique.
F. Fonction Assistant
L'assistant vous guide tout au long du processus d'étalonnage. Configurez les paramètres et informations du dispositif sous test (MUT) en suivant les instructions. Une fois la configuration initiale effectuée, l'étalonnage se fait en quelques étapes simples. Prise en main facile et rapide.
2.6.3.4Mise en œuvre spécifique des fonctions clés
A. Gestion des MUT
Le système peut alimenter le dispositif sous test (MUT). Les signaux du MUT sont lus par des modules PLC qui calculent automatiquement le débit cumulé. La conversion masse/volume, la correction de la poussée d'Archimède lors de la lecture de la balance, la correction de la température et de la pression, le traitement des données nécessaires et la génération des rapports sont gérés automatiquement par le logiciel IPC.
Comme indiqué ci-dessous, l'interface logicielle requiert la saisie manuelle des paramètres du dispositif sous test (par exemple, le type de signal via un menu déroulant : courant analogique, impulsion, sans sortie). Après sélection, le système achemine automatiquement le signal vers le canal approprié.
B. Gestion du compteur principal
L'alimentation du compteur étalon est fournie par le système. Les données sont acquises par lecture d'impulsions. Le logiciel identifie la chaîne d'étalonnage afin de sélectionner le compteur étalon approprié. Lors de l'étalonnage, l'automate programmable accumule automatiquement le nombre total d'impulsions pour garantir une erreur d'acquisition ≤ ±1 impulsion. Les compteurs étalons peuvent être auto-étalonnés périodiquement en ligne à l'aide de la balance électronique.
C. Acquisition de température et de pression
Tous les transmetteurs de température sont alimentés par le système. Une grande précision de conversion est requise pour les corrections. Utilise des modules A/D 16 bits offrant une précision, une vitesse, un filtrage numérique et une compensation élevés.
D. Commande de la vanne d'arrêt et du déviateur
L'alimentation est également fournie par le système. Le contrôle peut se faire par clic sur les éléments graphiques/boutons à l'écran ou automatiquement selon le flux de processus. Le déviateur commute automatiquement pendant l'étalonnage ; une minuterie dédiée enregistre le temps de commutation et le temps de déplacement.
E. Commande de la vanne de régulation
Le courant de commande est fourni par le module N/A. Il est principalement utilisé pour la régulation du point de débit. Avec une pression amont stable, l'ouverture de la vanne est linéaire par rapport au débit ; sa régulation permet d'obtenir le débit d'essai requis.
F. Acquisition de données d'échelle
Alimentation secteur 220 V. Acquisition des données via RS485. Le logiciel sélectionne automatiquement la plage d'échelle appropriée en fonction du point de débit/temps d'étalonnage ; l'opérateur peut également la sélectionner manuellement via l'interface.
Modèle de test de déviateur G.
Cet écran permet de régler facilement le temps de dérivation et de générer automatiquement des données conformes à la réglementation. Ces données peuvent être exportées et enregistrées dans la base de données.
H. Modèle de test de stabilité
Permet de réaliser un étalonnage précis de la stabilité du débit directement sur cet écran, en générant automatiquement des données conformes. Ces données peuvent être exportées et enregistrées.
2.6.3.5Logiciel de développement de programmes de contrôle
Logiciel de contrôle de niveau supérieur (IPC) développé à l'aide d'un logiciel de configuration. Programme de contrôle de niveau inférieur (PLC) intégré au logiciel de configuration. Offre une interface homme-machine (IHM), des animations graphiques de l'état du système et une utilisation intuitive. Excellente compatibilité matérielle et fonctionnalités puissantes. Développement rapide, interface conviviale et facile à utiliser.
Programme de traitement des données d'étalonnage développé à l'aide du code VBA d'Excel. Les données d'étalonnage sont stockées dans une base de données Microsoft SQL Server. Un système de reporting sous Excel génère automatiquement les rapports et gère les données.
Affichage des données en temps réel, traitement automatique, enregistrement des résultats et des données brutes pour vérification manuelle afin de garantir leur exactitude. Stockage des données dans une base de données permettant leur consultation, impression, modification et suppression.
Programme de service de communication de données développé en utilisant VB 6.0 SP6 pour la communication avec les balances et autres instruments.
Mise à jour et maintenance du logiciel : convivial et facile à maintenir. Fournit des mises à jour à vie pour s’adapter aux évolutions des normes/réglementations ou aux besoins des utilisateurs.
2.7 Procédures de maintenance
2.7.1Maintenance des pompes clés
2.7.1.1Respectez scrupuleusement les procédures de démarrage, de fonctionnement et d'arrêt de la pompe. Conservez les enregistrements d'exploitation.
2.7.1.2Vérifier le niveau de lubrifiant aux points de lubrification à chaque quart de travail par rapport aux spécifications. Appliquer strictement cette procédure.
2.7.1.3Vérifier la température des roulements : ≤ température ambiante + 35 °C ; température maximale des roulements à rouleaux ≤ 75 °C ; température maximale des paliers lisses ≤ 70 °C. Vérifier l’élévation de température du moteur par poste.
2.7.1.4Contrôler régulièrement l'étanchéité du joint d'arbre : Joint d'étanchéité ~10 gouttes/min ; Joint mécanique : aucune fuite.
2.7.1.5Surveillez la pression de la pompe et le courant du moteur (normal/stable) pendant le fonctionnement. Soyez attentif aux bruits et anomalies. Résolvez les problèmes rapidement.
2.7.2Maintenance du système de contrôle
2.7.2.1Nettoyez régulièrement la poussière de l'armoire de commande UNIQUEMENT après la mise hors tension.
2.7.2.2N’utilisez pas l’ordinateur de l’établissement pour accéder à Internet ou pour des programmes non liés à son usage. Effectuez régulièrement des analyses antivirus et mettez à jour votre logiciel antivirus.
2.7.2.3En cas de réinstallation du système d'exploitation, SAUVEGARDEZ d'abord les données calibrées afin d'éviter toute perte.
2.7.2.4Assurez une alimentation électrique stable et un câblage dégagé pour le système de contrôle.
2.7.3Maintenance des dispositifs de serrage pneumatiques
2.7.3.1Après une utilisation prolongée, lubrifiez le tube d'extension avec de l'huile moteur.
2.7.3.2Lors de travaux sur une canalisation, FERMER les vannes d'alimentation en air des autres canalisations afin d'éviter que d'autres colliers ne soient sous charge, ce qui affecterait leur durée de vie.
2.7.3.3Avant toute intervention, vérifiez que les conduites d'air ne sont pas obstruées ni qu'il n'y a pas de fuites. Purgez régulièrement l'eau accumulée dans les conduites.
2.7.4Entretien des réservoirs d'eau
Nettoyez régulièrement le réservoir et changez l'eau pour éviter que des débris n'endommagent les pompes. Effectuez un traitement anticorrosion/antirouille interne annuellement ou selon la qualité de l'eau.
2.7.5Entretien du purificateur d'air/filtre
Important pour le dégazage et la filtration. Nettoyer régulièrement l'élément filtrant interne : retirer les boulons de fixation supérieurs, ouvrir la bride supérieure, retirer le filtre, nettoyer les débris de la grille, remettre en place et remonter la bride.
2.7.6Maintenance de la salle de contrôle et de la salle des pompes
2.7.6.1Veiller à ce que la température et l'humidité ambiantes soient conformes aux exigences. Maintenir l'environnement sec et propre.
2.7.6.2Prévenir l'accumulation d'eau dans le local des pompes. Nettoyer régulièrement.
2.7.6.3Coupez TOUJOURS l'alimentation principale avant de nettoyer, ranger ou inspecter afin d'éviter les chocs électriques et les blessures.
Remarque : Entretenir les équipements auxiliaires indépendants conformément à leurs manuels.
2.8 Procédures de sécurité d'exploitation
2.8.1Renforcer la sensibilisation à la sécurité. Une meilleure sensibilisation réduit les accidents. Sensibiliser le public, identifier les dangers, connaître et appliquer les procédures de sécurité sont les seuls moyens d'éliminer les accidents.
2.8.2Ne violez pas les règles. Les infractions précèdent les accidents ; les accidents sont la conséquence des infractions. Prendre des raccourcis par commodité, rapidité ou effort peut mener à la catastrophe. Les infractions doivent être éliminées.
2.8.3Respectez pleinement les « Trois principes de sécurité » : ne vous blessez pas vous-même ; ne blessez pas les autres ; ne soyez pas blessé par les autres. C’est un principe fondamental de la gestion de la sécurité.
2.8.4Respectez scrupuleusement le règlement du site. Assurez-vous que des personnes responsables aient été désignées pour chaque risque pour la sécurité.
2.8.5Les opérateurs doivent obligatoirement être formés avant de travailler. Ils doivent lire et comprendre en détail les réglementations nationales de vérification, les spécifications d'étalonnage et les manuels AVANT d'être certifiés.
2.8.6L'eau utilisée pour l'étalonnage est de l'eau propre. Remplacez-la en fonction de sa turbidité afin d'éviter d'endommager la pompe et l'étalon et de prévenir tout accident.
2.8.7Le récipient stabilisateur est un récipient sous pression. Ne pas heurter ni modifier. Tenir le personnel à distance pendant le fonctionnement.
2.8.8Lors de l'installation ou du retrait du MUT, assurez-vous de le maintenir stable. Ne jamais insérer les doigts dans les connecteurs ni chercher les trous de vis au toucher. Maintenez les entretoises par les côtés lors de la mise en place ou du retrait.
2.8.9Après l'installation/la mise en service, NE PAS démonter soi-même afin d'éviter d'endommager les composants.
2.8.10Ne remplacez pas l'ordinateur hôte sans raison valable. Ne l'utilisez jamais pour accéder à Internet ou pour des programmes non liés à son fonctionnement. Effectuez régulièrement des analyses antivirus et mettez à jour votre antivirus.
2.8.11Ne jamais brancher/débrancher à chaud une borne ou une prise de connexion.
2.8.12NE SUPPRIMEZ PAS les fichiers de sauvegarde du système d'exploitation.
2.8.13Lors de l'utilisation d'air comprimé, vérifiez constamment les systèmes de ventilation et les soupapes de sécurité afin d'éviter que des orifices de ventilation obstrués ne provoquent une surpression dans les réservoirs/conduites.
2.8.14Orienter les buses d'air vers les zones inhabitées, le sol ou le ciel. Ne jamais les orienter vers des équipements, des personnes, des voies d'accès ou des entrées.
2.8.15Coupez toujours l'alimentation principale avant de nettoyer, ranger ou inspecter l'appareil. Cela évite le desserrage des composants, les chocs électriques et les blessures.
2.8.16Avant de quitter les lieux chaque jour, les opérateurs DOIVENT vérifier que les portes/fenêtres et l'alimentation électrique sont COUPÉES, afin de garantir la sécurité du site.
2.9 Fonctionnement et maintenance de l'armoire du convertisseur de fréquence
2.9.1Utilisation : Commencez par vérifier que le boîtier ne présente aucun bruit ou odeur anormaux. Si tout est normal, mettez le circuit de commande principal sous tension (Marche). Le voyant vert du bouton Marche s'allume, le ventilateur démarre et le voyant rouge s'allume également. Le démarrage et l'arrêt de la pompe peuvent désormais être contrôlés par ordinateur. Le voltmètre indique environ 380 V et l'ampèremètre affiche le courant de fonctionnement.
2.9.2Démarrage de la pompe : Doit démarrer en mode VFD. Utiliser l’interface informatique pour ajuster la sortie du variateur de fréquence et modifier la vitesse du moteur.
2.9.3Ne jamais régler directement la fréquence du variateur de fréquence au maximum pendant son fonctionnement. Le courant d'appel est trop élevé et risque d'endommager l'équipement.
2.9.4Arrêt : Commencez par arrêter tous les moteurs via l’ordinateur. Appuyez ensuite sur le bouton rouge (ARRÊT) de l’armoire jusqu’à ce que tous les voyants rouges s’éteignent. Enfin, coupez l’alimentation principale à l’aide de l’interrupteur à couteau.
2.9.5Le sélecteur manuel/automatique et les boutons de démarrage/arrêt manuels du variateur de fréquence/de la fréquence secteur situés sur l'armoire ne sont PAS recommandés pour l'étalonnage courant. Ils sont réservés à la maintenance des équipements et au dépannage des pompes.
Si le débogage nécessite une modification des paramètres du variateur de fréquence (réglage sur le mode de commande du panneau), reportez-vous au manuel du variateur.
2.9.6L'armoire électrique et les moteurs de pompe DOIVENT être inspectés régulièrement par des professionnels. Suivez les procédures de contrôle périodique des composants électriques. Remplacez rapidement les pièces endommagées. Assurez-vous du bon fonctionnement. Les opérateurs DOIVENT suivre les procédures. Respectez les consignes de sécurité !
2.10 Manuel de réparation de l'équipement
Ce manuel décrit les cycles de maintenance, le contenu, l'entretien et le dépannage de l'installation. Il sert de référence aux opérateurs et au personnel de maintenance. Sources :
(1) Manuels d'utilisation du matériel ;
(2) Réglementations et spécifications pertinentes en matière de mesure de débit ;
(3) Ouvrages de référence sur la réparation mécanique et les procédés.
2.10.1Cycle de maintenance
Peut être ajusté en fonction de la surveillance de l'état et de l'état de l'équipement.
Tableau du cycle de maintenance :
| Élément de maintenance | Type de maintenance | Réparation mineure | Réparation majeure |
| Pompe centrifuge | Faire du vélo | 8 à 12 mois | 12 à 24 mois |
| Compresseur d'air | Faire du vélo | ||
| Équipement de traitement | Faire du vélo | ||
| Système de contrôle | Faire du vélo |
2.10.2Contenu relatif à la maintenance et à la réparation
2.10.2.1Pompe centrifuge
A. Dépannage et réparation
| Problème | Cause possible | Remède |
| La pompe ne démarre pas. | Connexion interrompue | Vérifiez le câblage et corrigez-le si nécessaire. |
| fusible grillé | Remplacer le fusible | |
| Protection du moteur déclenchée | Vérifiez les paramètres de protection et corrigez-les s'ils sont incorrects. | |
| Protection moteur ne commutant pas, erreur de commande | Vérifier le dispositif de protection du moteur et le corriger en cas de dysfonctionnement. | |
| Le moteur ne démarre pas/démarrage difficile | Tension/fréquence sensiblement hors spécifications | Améliorer l'alimentation électrique, vérifier la section des câbles |
| Sens de rotation incorrect | Erreur de connexion du moteur | Échanger deux phases |
| Perte de vitesse importante sous charge | Surcharge | Mesurez la puissance, utilisez un moteur plus puissant ou réduisez la charge si nécessaire. |
| chute de tension | Augmenter la section transversale du câble | |
| Le moteur bourdonne, courant élevé | Défaut d'enroulement | Envoyer le moteur en réparation professionnelle |
| frottement du rotor | ||
| Le fusible saute instantanément / Déclenchement du disjoncteur | Court-circuit | Court-circuit corrigé |
| court-circuit du moteur | Envoyer le moteur en réparation professionnelle | |
| Erreur de câblage | Circuit correct | |
| défaut à la terre du moteur | Envoyer le moteur en réparation professionnelle | |
| Surchauffe du moteur (mesurée) | Surcharge | Mesurez la puissance, utilisez un moteur plus puissant ou réduisez la charge si nécessaire. |
| Refroidissement insuffisant | Améliorer la circulation de l'air de refroidissement, nettoyer les grilles d'aération, ajouter un ventilateur à extraction si nécessaire | |
| Température ambiante élevée | Restez dans les limites autorisées | |
| Mauvaise connexion (perte de phase) | Corriger un mauvais contact | |
| fusible grillé | Identifier et corriger la cause (voir ci-dessus), remplacer le fusible |
B. Entretien du matériel : Identique à la section2.7.1
2.10.2.3Équipements de process (pinces, déviateur, vannes)
A. Dépannage et réparation
| Problème | Cause possible | Remède | |
| Le serrage est difficile à démarrer | Basse pression atmosphérique | Vérifier l'absence de fuites, régler le régulateur/lubrificateur | |
| Force de serrage insuffisante | |||
| Position de montage instable | La vanne manuelle n'est pas entièrement fonctionnelle. | ||
| Lubrification insuffisante des tubes | Ajouter de l'huile par l'orifice d'air du cylindre. | ||
| Cylindre endommagé | Vérifier et remplacer | ||
| Vitesse de serrage trop rapide/trop lente | Basse pression atmosphérique | Régler le papillon des gaz d'admission | |
| Haute pression atmosphérique | Régler le papillon des gaz d'admission | ||
| Cylindre endommagé | Vérifier et remplacer | ||
| Démarrage difficile du déviateur | Basse pression atmosphérique | Vérifier l'absence de fuites, régler le régulateur/lubrificateur | |
| vitesse de commutation lente | |||
| Position de changement non atteinte | Vérifier l'électrovanne, réparer | ||
| Lubrification insuffisante du tuyau d'admission | Ajouter de l'huile par l'orifice d'air du cylindre. | ||
| Cylindre endommagé | Vérifier et remplacer | ||
| Différence de temps de dérivation hors spécifications | Commutation gauche/droite non synchrone | Régler les orifices de sortie de l'électrovanne | |
| Le bouclier photoélectrique n'est pas correctement positionné. | Vérifier et ajuster la position du bouclier | ||
| Soupape difficile à démarrer | Basse pression atmosphérique | Vérifier l'absence de fuites, régler le régulateur/lubrificateur | |
| vitesse de commutation lente | |||
| Fuite d'air au niveau du vérin | Remplacer les joints | |
| L'électrovanne ne fonctionne pas. | Vérification et réparation |
B. Entretien du matériel : par section2.7.3 et2.8.13.
2.10.2.4Système de contrôle
A. Dépannage et réparation
| Problème | Cause possible | Remède |
| Panne informatique | L'ordinateur ne fonctionne pas | Vérification et réparation |
| câble ouvert ou mauvais contact | Vérifier et remplacer le câble | |
| Terminal ouvert ou contact défectueux | Remplacer le terminal | |
| logiciel système corrompu | Réinstallez le système après nous avoir informés. | |
| Aucune donnée d'instrument | Connexion cabine instrument-commande ouverte/mauvaise | Vérifier le câblage et les fusibles Remplacez la borne ou le fusible. Remplacer l'émetteur |
| Affichage de la température/pression absent | Contrôle de température/pression de la cabine Tx-Control ouvert/mauvais | |
| Défaut d'alimentation du signal | Module d'alimentation ou câble défectueux | Remplacez le module ou le câble |
| Cabine de commande : aucune réponse | port ou câble de la cabine de commande endommagé | Remplacez la borne ou le câble de la cabine. |
- Maintenance des systèmes de contrôle :
- Toujours procéder régulièrement au dépoussiérage de l'armoire de commande, uniquement lorsque l'alimentation électrique est débranchée.
- N’utilisez pas l’ordinateur de cet appareil pour accéder à Internet ni pour installer des programmes non liés au travail ; effectuez régulièrement des analyses antivirus et maintenez votre logiciel antivirus à jour.
- En cas de réinstallation du système, veillez à sauvegarder les données d'étalonnage afin d'éviter toute perte de données de vérification.
- Assurez une alimentation électrique stable et des circuits dégagés pour le système de commande.
- Vérifiez régulièrement les câbles de signal sur le panneau d'E/S de l'armoire de commande. Resserrer les connexions desserrées à l'aide d'un tournevis plat.
- Vérifiez régulièrement le bon fonctionnement des interrupteurs et boutons du panneau de commande. En cas de glissement, vérifiez le serrage des vis de fixation et remplacez-les si nécessaire.
- Éliminer l'électricité statique du disjoncteur différentiel (DDR) tous les mois.
2.10.2.5Essai et réception
A. Préparation avant test : Confirmer l'achèvement des réparations, la qualité, les enregistrements ; site propre ; instruments/commandes/interverrouillages débogués ; système d'huile rempli ; système d'air purgé/vidangé ; système électrique réparé/alimenté ; outils prêts.
B. Essai de fonctionnement : essai à vide ; vérification du bon fonctionnement des systèmes huile/eau/air/électrique/instrumentation ; fonctionnement sans problème pendant 72 heures avant acceptation ; acceptation signée par le personnel concerné.