Résumé des problèmes souvent négligés dans les systèmes de contrôle par instruments

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Tout dysfonctionnement d’un instrument de mesure dans une usine chimique peut causer des problèmes à l’ensemble du processus de production, voire entraîner son interruption ou des problèmes de sécurité. Alors, comment un vaste système de production peut-il être entretenu efficacement pour éviter les pannes des systèmes de contrôle par instruments ? Voyons ensemble ces « pièges » dans le système de contrôle des instruments ! 1. Ne mélangez jamais le câble de signalisation et le câble d’alimentation dans un seul câble multipaires ! 2. Pour la maintenance des équipements de mesure des lignes d’oxygène, il est interdit d’utiliser du lubrifiant ; les transmetteurs et manomètres à huile ne doivent en aucun cas être stockés ensemble avec des instruments ordinaires. 3. Lors du débranchement des instruments de maintenance, il faut absolument bien emballer les extrémités des fils pour éviter les courts-circuits ! 4. Les câbles ne doivent pas avoir de jonctions intermédiaires. 5. La mise à la terre de blindage des points se fait généralement du côté de la salle de contrôle. 6. Le tuyau de protection doit être placé en dessous de l’entrée des fils des instruments afin d’éviter que de l’eau n’entre dans ces derniers. 7. Pour les instruments exposés aux intempéries, il convient d’ajouter une boîte de protection ou de les envelopper dans des sacs en plastique nylon. 8. Lorsque les câbles sont installés dans des gaines, les câbles intrinsèquement sûrs, les câbles d’alimentation et les câbles de signalisation doivent être séparés par des parois de séparation. 9. Lors du branchement, les fils de compensation ne doivent pas être utilisés avec des connecteurs, afin d’éviter tout contact entre deux conducteurs différents qui pourrait provoquer des erreurs de mesure. 10. Lors de la production, si des problèmes surviennent avec les instruments, qu’il s’agisse en intérieur ou en extérieur, il est impératif de suivre les procédures ou les règlements en vigueur, en informant en particulier le personnel opérationnel ; parfois, une signature écrite est également requise. 11. Lorsque les instruments de terrain dans une zone protégée contre la foudre sont connectés, après un dispositif de protection contre les surtensions, à une barrière de sécurité qui elle-même est reliée à des systèmes de contrôle tels que le DCS ou le SIS, afin d’éviter des câblages inutiles dans des armoires supplémentaires, le dispositif de protection contre les surtensions situé dans la salle des armoires de terrain et la barrière de sécurité correspondante du circuit doivent être installés, autant que possible, du même côté dans l’armoire. 12. La salle de contrôle doit absolument prendre des mesures pour protéger contre les petits animaux, car les rats qui urinent sur les cartes ESD peuvent provoquer l’arrêt de tout le système, entraînant des pertes considérables. 13. Avant l’installation des instruments, il est impératif de terminer le test unitaire ; une fois l’installation achevée, il faut effectuer le test du circuit avant de pouvoir procéder au test conjoint. 14. Lorsque l’appareil est en fonctionnement, le personnel technique doit être présent pour la maintenance des instruments. N’oubliez pas ceci : s’il y a un problème, ce n’est pas une petite affaire. 15. Pour la maintenance sur site des instruments de mesure, il est impératif de contacter le personnel technique afin de connaître l’état du processus. Lors du démontage d’instruments alimentés en électricité, il faut d’abord couper l’alimentation, puis utiliser un multimètre pour s’assurer que celle-ci est bien coupée. Il faut se rappeler que c’est sa propre vie qui est en jeu. 16. Lors de la conception d’un instrument de mesure du débit, il est essentiel de choisir le type d’instrument approprié en fonction du fluide mesuré, de la température et de la pression, et de prendre en compte la compensation du débit. Lors de l’installation, il convient de prêter attention aux diverses exigences spéciales des instruments de mesure du débit. 17. Lors de l’installation des panneaux dans la salle de contrôle pour le design des instruments, afin d’empêcher l’eau de pluie d’y pénétrer, il est nécessaire de prévoir des courbures vers le haut et vers le bas ainsi que de mettre en place un système de scellement adéquat. 18. Lorsque l’air de commande est introduit depuis le collecteur, la vanne doit se trouver au-dessus du centre exact de la tuyauterie, de préférence à 90 degrés au-dessus d’elle, afin d’éviter que des impuretés présentes dans l’air ne pénètrent dans la vanne de commande. 19. La couche de blindage ne doit pas être mise à la terre des deux côtés ； Les orifices de protection des câbles en extérieur doivent disposer de mesures anti-pluie ； Dans un environnement anti-explosion, veillez à la fermeture hermétique des orifices. 20. Les instruments d’alarme et l’équipement audio doivent être correctement entretenus et fonctionner normalement ; sinon, en cas d’accident dans le processus, les spécialistes des instruments risquent de subir de graves conséquences, car les alarmes ne fonctionnent pas et les opérateurs ne s’en aperçoivent pas. 21. En présence d’ammoniac, l’usage du cuivre et de ses alliages est interdit ； L’alimentation du système DCS doit être conçue avec deux sources d’énergie indépendantes ! 22. Pour la mesure de la température par résistance thermique, le système à deux fils ne peut pas être utilisé pour la transmission à longue distance. 23. La résistance d’isolation du câble doit être supérieure à 5 mégaohm ； Le rayon de courbure du câble doit généralement être supérieur à 10 fois son diamètre, et pour les fibres optiques, à 15 fois ； Les câbles de instrumentation doivent être posés parallèlement aux câbles électriques en maintenant une certaine distance entre eux (supérieure à 0,8 mètre), et la distance par rapport aux équipements et aux tuyauteries doit être supérieure à 150 millimètres. 24. Pour les essais hydrauliques des tuyauteries de instruments, lorsque l’on teste des tuyaux en acier inoxydable austénitique, la teneur en ions chlorures dans l’eau ne doit pas dépasser 25 ppm (parts par million). La résistance de mise à la terre du système d’instruments doit être inférieure à 1 ohm, et celle des autres systèmes de mise à la terre inférieure à 4 ohms. 25. La protection des instruments doit être assurée à l’aide d’un tissu ignifuge, c’est-à-dire du « tissu en amiante ». Il ne faut pas utiliser de sacs en plastique. 26. Les instruments utilisés dans l’unité à hydrogène doivent répondre aux exigences de classe d’explosion et de niveau de protection, les deux étant indispensables. Les signaux intrinsèquement sûrs (câbles) et les signaux étanches (câbles) ne peuvent pas être introduits dans la même boîte de connexion intermédiaire sur site. 27. La résistance d’isolation du câble doit être supérieure à 5 mégaohm ； Le rayon de courbure du câble doit généralement être supérieur à 10 fois son diamètre, et pour les fibres optiques, à 15 fois ； Les câbles de instrumentation doivent être posés parallèlement aux câbles électriques en maintenant une certaine distance entre eux (supérieure à 0,8 mètre), et la distance par rapport aux équipements et aux tuyauteries doit être supérieure à 150 millimètres. 28. Pour les essais hydrauliques des tuyauteries de instruments, lors des essais sur des tuyaux en acier inoxydable austénitique, la teneur en ions chlorures dans l’eau ne doit pas dépasser 25 ppm (parts par million). La résistance de mise à la terre du système d’instruments doit être inférieure à 1 ohm, et celle des autres systèmes de mise à la terre inférieure à 4 ohms. 29. Les instruments utilisés dans l’unité à hydrogène doivent répondre aux exigences de classe d’explosion et de niveau de protection, les deux étant indispensables. Les signaux intrinsèquement sûrs (câbles) et les signaux étanches (câbles) ne peuvent pas être introduits dans la même boîte de connexion intermédiaire sur site. 30.Lors de la conception du bus FF, il faut installer des terminateurs (résistance et condensateur en série) aux extrémités du régulateur de tension et de la boîte de connexion du bus de terrain. 31. Les vannes électromagnétiques de verrouillage doivent être de type sûreté en cas de panne, rester sous tension en conditions normales et être déconnectées lors du verrouillage. 32. Lors de la conception et de l’installation des instruments, si le tuyau dans lequel est installé l’instrument de température a un diamètre inférieur à DN80, il faut utiliser un tube d’élargissement pour porter le diamètre du tuyau à au moins 80. 33. Les éléments de mesure du débit ne participent pas aux essais hydrauliques de la centrale électrique. 34. Lors de la mesure du débit de vapeur et de l’utilisation de tuyaux de pression positifs et négatifs avec des condenseurs, la hauteur d’installation des deux réservoirs de condensation doit être identique. 35. Pour le courbage des tuyaux de transfert de pression des instruments sur site, on utilise le courbage à froid ; le courbage par chaleur, tel que celui réalisé au chalumeau, n’est pas autorisé. 36. Il faut prendre pleinement en compte la formation de vapeur lors de la conception et du choix des vannes de régulation, de la conception des tuyauteries, ainsi que de la détermination de la répartition de la pression. En ce qui concerne la vanne de contrôle, il convient de prêter attention aux points suivants. (1) Augmenter la dureté du matériau. (2) Réduire la vitesse de flux du fluide. (3) Choisir le type de valve de contrôle et le sens du flux appropriés. Par exemple, pour les fluides facilement vaporisables, il ne convient pas d’utiliser des billes à forte récupération de pression. 37. Vannes et vannes à ailettes ; on peut choisir des vannes à siège unique à récupération de basse pression, etc. Mesures pour éliminer et réduire leur occurrence : (1) Contrôler la chute de pression afin d’éviter l’écoulement cavitaire. Par exemple, on peut utiliser une méthode de réduction en plusieurs étapes pour diviser la chute de pression de la vanne de commande en plusieurs niveaux. (2) Réduire l’effet de l’érosion cavitaire. On utilise une méthode similaire à celle utilisée pour empêcher la formation de vapeur. Par exemple, en augmentant la dureté du matériau ou en réduisant la vitesse du flux, on peut atténuer les effets causés par l’érosion cavitationnelle. (3) Répartir de manière rationnelle la pression dans les tuyauteries afin d’augmenter la pression en aval. 38. Points à prendre en compte pour l’installation aérienne de câbles et de fils électriques menant à la salle de contrôle : (1) Avant d’entrer dans la salle de contrôle, il faut fournir un point d’appui fixe au plateau de canalisation afin d’éviter que les changements climatiques ne génèrent des contraintes sur les équipements intérieurs ； (2) Avant d’entrer dans la salle de contrôle, la dalle doit présenter un inclinaison supérieure à 1/100, orientée vers l’extérieur, afin d’éviter que la pluie ne s’infiltre dans la salle de contrôle le long de la dalle ； (3) Les ouvertures dans les murs menant à la salle de contrôle doivent être bouchées pour empêcher les rats et les insectes d’y pénétrer. 39. Lors du choix d’un manomètre sur place, il faut bien déterminer la nature de la source de pression : s’agit-il d’une charge impulsionnelle ou d’une pression normale ? En l’absence de nombreux instruments, le remplacement pourrait s’avérer désastreux. Les dimensions d’installation du thermomètre en place doivent être discutées avec le service de procédés ; pour mesurer des liquides dans des tuyaux insuffisamment grands, il est impératif de choisir les bonnes dimensions ； Lors de la conception, le choix des matériaux résistants aux hautes températures et pressions doit différer de celui utilisé à température et pression normales. Il ne faut pas démonter les équipements sous tension ; emportez toujours un testeur de tension pour éviter le risque d’électrocution. 40. Il ne faut pas démonter des équipements sous tension ; emportez toujours un testeur de tension pour éviter le risque d’électrocution. 41. Le DCS doit absolument assurer une bonne protection contre les étincelles électrostatiques, afin d’éviter tout accident causé par celles-ci. 42. Pour entretenir les équipements en chaîne, il est impératif que le DCS active une commande forcée avant d’agir. 43. La bobine de la vanne électromagnétique ne doit pas être débranchée tant qu’elle est alimentée, sinon la bobine sera endommagée. 44. Lorsque le rotor et le compteur de débit sont montés verticalement, il faut absolument veiller à ce que le fluide circule d’en bas vers le haut. 45. Après installation d’une nouvelle vanne de régulation, il faut d’abord vider le circuit d’alimentation en air pendant un certain temps avant de la connecter au positionneur de la vanne, afin d’éviter que de l’huile ne pénètre et endommage le positionneur. 46. Les instruments utilisés avec l’acétylène doivent également être exempts de cuivre ; par conséquent, en les utilisant dans un environnement à acétylène, il convient de se rappeler que, en plus des exigences relatives au niveau d’étanchéité anti-explosion, certains dispositifs portent l’indication « Non adapté à l’acétylène ». 47. Signal de courant entre le DCS et l’électrique. Comme les signaux électriques fournis sont généralement actifs, il est préférable de les isoler à l’aide d’un isolateur. D’une part, cela évite que les cartes I/O des instruments ne soient intégrées dans le circuit électrique ; d’autre part, en l’absence d’isolateur, il peut être impossible de procéder aux ajustements entre les deux systèmes. 48. Pour le chauffage par vapeur des circuits de mesures, il est préférable d’utiliser des tuyaux de chauffage d’un diamètre extérieur de 12 ou plus ; sinon, si le trajet est long, il est facile que la vapeur ne soit pas suffisamment chaude et que l’efficacité du chauffage soit insuffisante. 49. Corriger une erreur fréquente dans la conception : certaines personnes ajoutent systématiquement des barrières de sécurité, quel que soit le type de système anti-émeute. En fait, la barrière de sécurité est utilisée dans les systèmes intrinsèquement sûrs anti-explosion. Système intrinsèquement sûr anti-explosion : (1) Les instruments de terrain doivent être des instruments intrinsèquement sûrs ； (2) Une barrière de sécurité doit être présente du côté de la salle de contrôle. (3) Le câble intermédiaire doit être un câble de signal intrinsèquement sûr. 50. Pour les instruments de sécurité renforcée et les instruments étanches, l’isolement des signaux peut être assuré à l’aide d’isolateurs si nécessaire. 51. Il faut faire attention au problème de mise à la terre des barrières de sécurité de type Zener. 52. En réalité, les instruments et le processus sont inséparables. Lors de la maintenance en ligne des instruments, il faut veiller à réduire autant que possible les perturbations du processus. 53. Problème de sélection des instruments de débit : Lorsque la conductivité du fluide à mesurer est faible, on ne peut pas utiliser de débitmètre électromagnétique ； Lorsque des mesures à un niveau de précision élevé est requis au niveau de l’usine, un débitmètre de masse doit être utilisé. 54. Lors de la mesure de la pression du fluide, si sa température dépasse 60 degrés, il faut ajouter un condenseur ou un déshumidificateur. 55. Après l’installation de la vanne de régulation pneumatique, veillez absolument à ne pas inverser la configuration fonctionnelle en DCS pour les modèles ouverts et fermés par air. 56. Lorsque la valeur indiquée par le système de mesure de température passe soudainement à sa valeur maximale ou minimale, il s’agit généralement d’une panne du système de mesure. Comme le système de capteurs de température présente un grand retard de mesure, il n’y a pas de changements brusques. À ce stade, les causes de panne sont le plus souvent dues à une rupture des thermocouples, des résistances thermiques ou des fils de compensation, ou encore au dysfonctionnement de l’amplificateur du transmetteur. 57. Lors du câblage des instruments, il est impératif d’indiquer correctement les numéros des fils ! Avoir commis une telle erreur stupide au début du travail rend la correction très difficile. Si un composant à température est installé au coin d’un tuyau ou de manière inclinée, il doit être orienté contre le sens du flux. 58. Sur la même ligne de tuyauterie, s’il y a à la fois un point de mesure de pression et un point de mesure de température, le point de mesure de pression doit se trouver en amont du point de mesure de température. 59. Le débitmètre à rotor doit être installé verticalement dans le tuyau, et le flux du fluide doit aller de bas en haut. 60. Les tuyaux droits exigent 5DN du côté en amont et 3DN du côté en aval (DN est le diamètre du tuyau). 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