【Article technique】Déviations de mesure des transmetteurs de pression absolue et gestion des pannes

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Les transmetteurs de pression absolue sont utilisés dans la production industrielle pour la mesure de la pression vide ou de la pression absolue. Dans cet article, en s’appuyant sur leur utilisation dans les groupes turbines, nous présentons, sous cinq aspects, les méthodes de traitement des pannes des transmetteurs de pression absolue ainsi que les expériences d’installation sur site. http://yunrun.com.cn/upload/201807/09/201807090111483978.png Sur la base de la collecte et du tri d’informations concernant les applications en site de nombreux transmetteurs de pression absolue, les cinq pannes suivantes de ces transmetteurs sont représentatives. Changhui Instruments partage son expérience en matière d’installation et de traitement des pannes des transmetteurs de pression absolue, en s’appuyant sur les applications en site et les processus de diagnostic des pannes. Déviations de mesure et traitement des pannes des transmetteurs de pression absolue yunrun.com.cn/tech/2070.html 1. Anomalies causées par des fuites dans les circuits de mesure Comme le point de prélèvement du transmetteur de pression absolue est identique à celui du manomètre, et que le transmetteur de pression absolue partage avec le manomètre des circuits de mesure et des vannes communs, si, lors des interventions de maintenance, nous constatons que le fonctionnement du système de turbine et de condenseur est normal, alors nous devons soupçonner une panne dans le circuit de mesure du vide. Par exemple, lors d’une inspection périodique des instruments de mesure sur site par notre personnel technique, il a été constaté que les valeurs affichées par le DCS pour le vide de l’échappement de la turbine et celles indiquées par le manomètre de vide présentaient toutes deux des anomalies. Après inspection par le personnel spécialisé en instrumentation, il a été déterminé que la cause de l’anomalie des instruments de mesure était une rupture au niveau d’un point de soudure dans le circuit de mesure. Les techniciens de maintenance des instruments sur site ont indiqué que cette rupture était causée par des vibrations. Le transmetteur de pression absolue mesure la pression absolue dans le processus de production. Les points de soudure, les connecteurs des transmetteurs, les joints des vannes, etc., sont des endroits où les pannes surviennent très fréquemment. Comme la plage de mesure du transmetteur de pression absolue est restreinte, nous pensons qu’il est souvent négligé lors de son installation et de sa maintenance. Par conséquent, il est difficile pour les techniciens de maintenance des instruments sur site de détecter des fuites dans le système de vide lors des inspections. Ainsi, ce type de panne est souvent découvert seulement par les opérateurs pendant le processus de production normal, ce qui permet alors de savoir où se situe exactement le problème. D’après ce qui précède, on peut en tirer la conclusion que, lors de l’installation d’un transmetteur de pression absolue, le technicien chargé de l’installation doit veiller à placer correctement le transmetteur, et il doit également s’assurer que les tuyaux de transfert de pression soient correctement connectés aux interfaces filetées du transmetteur et soudés solidement. 2. Une installation non conforme a entraîné l’accumulation de liquide dans les conduites de mesure du transmetteur de pression absolue, ce qui a affecté l’affichage du vide. Les groupes turbines à génération d’énergie à partir de chaleur résiduelle de l’entreprise ont présenté une panne en fonctionnement normal. Lors des interventions de réparation effectuées sur les groupes turbines par le personnel chargé de l’entretien des instruments, il a été constaté que le vide du condenseur était accompagné d’une augmentation progressive de la pression absolue pendant le fonctionnement. Comme le point de prélèvement du condenseur à haute pression se trouvait très proche du point de prélèvement du vide du condenseur, les techniciens de maintenance des instruments sur site ont de nouveau inspecté le condenseur à haute pression et ont constaté que les variations des valeurs mesurées y étaient importantes. Parallèlement, lors de la vérification de la charge du groupe moteur, aucune anomalie significative n’a été détectée. Les techniciens chargés de la maintenance des instruments ont effectué à plusieurs reprises des tests sur le condenseur à basse pression, le vide de condensation, ainsi que le condenseur à haute pression ; ils ont constaté que les valeurs affichées pour les deux premiers étaient proches, tandis que celles des deux derniers présentaient une grande différence. Il en a été déduit que le transmetteur de pression absolue fonctionnait normalement, et que cette panne n’était pas causée par une fuite dans les tuyauteries. Les techniciens de maintenance des instruments estiment que l’unité de turbine est équipée de cinq tuyaux de prélèvement, installés selon une méthode de prélèvement indépendant. Ils en ont donc rapidement conclu que la panne de l’unité de turbine était due au fait que les installateurs ne l’avaient pas montée correctement, ce qui a entraîné un bouchon pendant le fonctionnement de la turbine. Cependant, aucune anomalie n’a été constatée lors de la mise en service initiale et des essais de purge du groupe turbine, c’est pourquoi les techniciens de maintenance des instruments ont décidé d’inspecter progressivement les tuyaux de mesure. Les résultats des inspections ont également confirmé que leurs suppositions initiales étaient correctes : la panne mécanique était bien causée par une installation incorrecte du tuyau de prélèvement. Les techniciens de maintenance des instruments ont déclaré par la suite qu’après cette panne d’installation des instruments de mesure, ils avaient inspecté tous les tuyaux de prélèvement des mesures des instruments primaires, analysant les problèmes liés à l’installation de chaque tuyau de prélèvement. Comme le transmetteur de pression absolue mesure le degré de vide, son emplacement lors de l’installation doit être supérieur à celui de l’équipement où se trouve la tuyauterie de mesure. Afin d’assurer l’évacuation de l’eau de condensation depuis cette tuyauterie, les techniciens chargés de l’installation des instruments sur site adoptent généralement une inclinaison vers le haut pour les sections horizontales. Si de l’eau de condensation ne peut pas s’échapper du dispositif, il faut vérifier s’il y a des tuyaux de pression installés horizontalement à l’intérieur. Si de tels tuyaux sont détectés, il suffit de les réinstaller en les inclinant de 45° vers le haut par rapport au dispositif, puis de purger les tuyaux. Ainsi, suite au problème survenu concernant l’emplacement d’installation des instruments de mesure, le personnel de réparation sur site a réorganisé les câblages de tous les tubes de mesure afin de s’assurer que chaque tube de pression soit installé conformément aux normes pour la mesure de la pression absolue, et d’éviter à l’avenir que le condensat ne puisse pas être évacué lors du fonctionnement normal de l’équipement. 3. Les erreurs de mesure sont causées par une incohérence entre la plage du transmetteur de pression absolue et celle définie dans le DCS. Nous savons qu’un problème fréquemment responsable d’erreurs de mesure des instruments est le fait de ne pas ajuster la plage du transmetteur de pression absolue en conséquence avec celle du DCS. Étant donné que le transmetteur de pression absolue ne peut refléter les valeurs réelles de fonctionnement du équipement pour les opérations de processus qu’en étant associé à un DCS, il est nécessaire de le régler selon la plage requise par le processus. De plus, cette plage doit correspondre à celle définie lors de la configuration du DCS, afin d’éviter des erreurs de mesure. 4. Dérive de zéro du transmetteur de pression absolue. Par exemple, lors du fonctionnement normal du groupe turbine A du dispositif de séparation de l’air de l’entreprise, les opérateurs de processus ont constaté que la valeur du transmetteur de vide du condenseur à haute pression augmentait continuellement. De plus, lorsque les techniciens de maintenance des instruments sur site ont inspecté l’équipement, ils ont également remarqué une déviation dans la valeur de mesure du vide du condensat. Lorsque cela a été découvert, les techniciens de maintenance des instruments ont, comme d’habitude, effectué un simple nettoyage des tuyauteries à l’intérieur du équipement, mais ce nettoyage n’a pas résolu le problème de mesure cette fois-ci. Finalement, le technicien de maintenance des instruments a décidé de démonter le transmetteur de pression absolue pour en effectuer un contrôle plus approfondi. Lors d’un examen approfondi du transmetteur absolu, il a été constaté que chaque point de mesure du transmetteur présentait une erreur de sortie continue de 0,19 mA, alors que la valeur d’erreur normale devrait être inférieure à 0,08 mA ; l’écart entre les deux est important. Ainsi, les techniciens de maintenance des instruments ont comparé cette valeur avec les rapports de contrôle précédents de ce transmetteur et ont constaté que les valeurs mesurées précédemment pour ce transmetteur de pression absolue étaient très proches des valeurs d’erreur de mesure normales. Les techniciens en ont déduit que l’erreur de mesure cette fois-ci était due à un décalage du point zéro du capteur en fonctionnement. En examinant les anciens enregistrements de vérification des tests, nous avons découvert un point très important : par rapport aux transmetteurs de différence de pression et aux transmetteurs de pression relative, les transmetteurs de pression absolue présentent en réalité une tendance plus forte au décalage. Pour en déterminer la raison, on peut le faire en analysant la structure et le principe de mesure du transmetteur de pression absolue. La cause du décalage de zéro du transmetteur de différence de pression est le fait que les deux extrémités de la feuille sensible du transmetteur soient symétriques, ce qui entraîne un décalage de zéro. La cause du décalage de zéro des transmetteurs de pression absolue est la suivante : contrairement au phénomène de décalage de zéro des transmetteurs de différence de pression, les deux extrémités de la cellule sensible d’un transmetteur de pression absolue sont asymétriques. De plus, comme la pression de référence du côté à basse pression est très stable, que ce soit une fuite de cette pression de référence, une fuite dans la chambre, ou encore une déformation ou une détérioration du matériau, tout cela peut provoquer un décalage de zéro chez le transmetteur de pression absolue. De plus, le phénomène de dérive du point zéro des transmetteurs de pression absolue ne peut pas être détecté par des méthodes simples ; seuls les techniciens de maintenance d’instruments peuvent repérer ce problème de dérive lorsqu’une valeur inférieure à 4 mA apparaît. Par conséquent, nous pensons qu’au moment de vérifier un transmetteur de pression absolue, on utilise généralement des instruments permettant une comparaison directe ; si aucun instrument n’est disponible pour mesurer son écart, on peut également recourir à une méthode d’échantillonnage pour résoudre ce problème. Par conséquent, lors du choix d’un transmetteur de pression absolue, il convient de sélectionner des modèles à haute performance et à grande stabilité, tels que ceux importés de Rosemount, Yokogawa, Honeywell, etc., ou des modèles nationaux comme le transmetteur de pression absolue en silicium monocristallin YR-ER103. Sur le site Changhui Instrument Network, on peut obtenir des informations complètes sur les transmetteurs de pression absolue. 5. Déviations de mesure lors des interventions de maintenance
Les techniciens chargés de la réparation des instruments se heurtent fréquemment au problème des erreurs de mesure pendant les interventions. Les causes de ce phénomène se situent généralement dans les domaines suivants : ① Les instruments de référence utilisés pour l’étalonnage ne sont pas précis. En réalité, selon les enquêtes menées, ce phénomène est très rare. Cependant, comme l’utilisation des instruments de référence pour la pression absolue diffère considérablement de celle des autres instruments de référence, leur vérification doit avoir lieu plus souvent que pour ces derniers. Par conséquent, les instruments de référence utilisés pour l’étalonnage doivent être envoyés, dans les délais prescrits, auprès d’un organisme officiel de métrologie pour y être calibrés. De plus, le phénomène de dérive du zéro des transmetteurs de pression absolue est difficile à détecter par des méthodes simples ; il est donc nécessaire d’utiliser des instruments permettant une comparaison directe pour vérifier la pompe, en l’calibrant à l’aide d’instruments de mesure du vide. ②Erreurs de réglage : Les transmetteurs de pression absolue sont très sujets à une dérive du zéro, et il est très probable que des erreurs de réglage surviennent lors des interventions des techniciens de maintenance sur le terrain. Les techniciens chargés de la maintenance des instruments sur site dans les usines commettent fréquemment ces deux erreurs : ajuster le point zéro d’un vide non absolu sur la position zéro du transmetteur de pression absolue, et ajuster la pression atmosphérique locale sur la pleine échelle. Par conséquent, à l’avenir, lors des opérations de maintenance, nous devons faire plus attention à corriger les erreurs afin de réduire les écarts. ③Effet de la température ambiante : Comme la plage de mesure de la pression absolue est très restreinte, les variations de la température ambiante ont un impact considérable sur elle. Lors de la vérification et du calibrage d’un transmetteur de pression absolue, si la température ambiante passe de 20 °C à 8 °C, sa valeur de mesure augmentera de 3 kPa par rapport à la valeur précédente. Par conséquent, nous devrions respecter strictement les conditions environnementales stipulées dans la norme JJG 882-2015 « Procédures d’essai des transmetteurs de pression ». Lors des travaux de maintenance, il est essentiel de réduire autant que possible l’influence de la température ambiante, afin de minimiser l’erreur du transmetteur de pression absolue.