Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Michel Grout Patrick Salaun Instrumentation IN D U S T R IE L L E Specification

Michel Grout Patrick Salaun Instrumentation IN D U S T R IE L L E Specification et installation des capteurs et vannes de regulation 4® edition * o о c rj Q tn 1 — 1 О (N ® sz gi > CL О u DUNOD Illustrations interieures : Alain et Ursula Bouteveille-Sanders et Rachid MaraY * o О c 3 Q L O r— I о (N @ > - Q . О О Le pictogramme qui figure ci-contre merite une explication. Son obj et est d'alerter le lecteur sur la menace que represente pour I'ovenir de I'ecrit, ______ particulierement dans le domaine de Sedition technique et universi- taire, le developpement massif du photocopilloge. Le Code de Г а propriet6 intellec- tuelle du 1 ® * ^ j uillet 1992 interdit en effet expressement la photoco pie a usage collectif sans autori- sation des ayants droit. O r, cette pratique s'est generalis6e dans les etablissements cPenseignement superieur, provoqucnt une baisse brutale des achats de livres et de revues, au point que lo possibilite meme pour les auteurs de creer des oeuvres DANGER nouvelles et de les bire editer cor* rectement est auj oundhui menacee. Nous rappelons done que toute reproduction, parlielle ou totale, de la presente publication est LE РН О ТО СО РШ СЕ interdite sons autorisotion de TUE LE LIVRE Tauteur, de son edifeur ou du Centre fran^ais d'exploitation du droit de copie (CFC, 20, rue des Grands-Augustins, 75006 Poris). © Dunod, Paris, 2002, 2009, 2012, 2015 5 rue Laromiguiere, 75005 Paris www.dunod.com ISBN 978-2-10-074090-1 Le C o d e de la propriete intellectuelle n'outorisant, aux term es de I'article L. 12 2 -5 , 2 ° et 3 ° a }, d'une part, que les «co p ies ou reproductions strictement reservees a Tusage prive du copiste et non destinees a une utilisation collective » et, d'autre part, que les analyses el les courtes citotions dans un but d'exem ple et d'illustrotion, « toute representation ou reproduction integrale ou partielle faite sons le consentement de Touteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (art. L. 122-4). Cette representation ou reproduction, par quelque precede que ce soit, constitue- rait done une contrefo^on sanctionnee par les articles L. 335-2 et suivants du C o de de la propriete intellectuelle. ■ о о с 3 Q L O О rsl ® S Z ' l - >• О . о о Michel Grout est decide au Havre le 6juillet 2002 dans sa soixante-dixieme annee. II etait retraite de Esso depuis 1990, apres avoir exerce quarante annees dans les metiers de rinstrumentation a la raffinerie de Port-Jerdme, ou il avait occupi successivement des postes h Ventretien, auxprojets et au technique. II a egalement depose un brevet sur les systemes de regulation sans fumee des gaz brtiles aux torches hautes qui lui a valu le prix du conseil superieur des etablissements classes du Ministire de la qualite de la vie en 1975^ Michel Grout etait unanimement reconnu comme un tres grand expert dans le domaine de Vinstrumentation. Outre ses qualites techniques, ceux qui Pont connu se souviendront surtout de ses qualites humaines, de sa grande disponibilite et de son talent de pidagogue. * о о с 3 о 1 Л ч — I о гм @ СП * к _ > о. о и ABLE DES MATIERES A van t-propos * o о о C O Ф ® *s >o Q .C о 0 ) и * 5. о о о о £ о. тз о с C hapitre 1 - L'instrum entation dan s les processus industriels . 3 1.1 Mission d'une entreprise.................................................................................. 3 1.2 Activites dans une entreprise........................................................................ 3 1.3 Precede industriel................................................................................................ 5 1.4 Processus industriel............................................................................................. 5 1.5 Schema de tuyauterie et d'instrumentation............................................. 6 1.6 Hierarchie des systemes de controle......................................................... 7 1.7 Grandeurs d controler...................................................................................... 9 1.8 Regulation : terminologie et concepts........................................................ 9 1.9 Actions correctives des regulateurs.............................................................. 12 1.10 Symbolisation........................................................................................................ 16 1.11 Reperes d'identification.................................................................................... 16 C hapitre 2 - C apteurs et actio n n eurs : generalites ........................... 21 2.1 Schema fonctionnel d'une boucle de regulation.............................. 21 2.2 Capteurs et transmetteurs................................................................................. 22 2.2.1 Definitions........................................................................................... 22 2.2.2 Echelle et etendue.......................................................................... 23 2.2.3 Gammes de reglage et rangeabilite.................................. 24 2.2.4 Qualites metrologiques................................................................ 25 2.2.5 Transmetteur intelligent................................................................ 25 2.2.6 Signaux de sortie des transmetteurs electroniques . . . 29 2.2 .7 Protocole H A R T ............................................................................. 30 2.2.8 Resea их de te rra in ....................................................................... 31 VIII Instrumentation industrielle 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 “О О с 3 Q L O ч — I о (N ® 4 -J C T > Q . О U 2.9 2.4.3 2.4.4 2.4.5 Les communications sans f i l .......................................................................... 2.3.1 Les standards.................................................................................... 2.3.2 ['instrumentation sans f il............................................................. 2.3.3 Les reseaux ....................................................................................... Actionneurs............................................................................................................ 2.4.1 Definition........................................................................................... 2.4.2 Exem ples...................................................................................... Role du relais d'asservissement............................................ Qualites intrinseques des vannes de regulation.............. Vanne regulatrice intelligente.................................................. Autres qualites requises des transmetteurs et des vannes regulatrices............................................................................. Adaptation au processus................................................................................. 2.6.1 Conditions de service et conditions d'etude.................... 2.6.2 Corrosion...................................................................................... Adaptation a I'environnement climatique et industriel.................... 2.7.1 Degres de protection procures par les enveloppes des materiels electriques............................................................. Appareils electriques utilisables en atmosphere explosible........................................................................................... Equivalences des terminologies entre normes europeennes et am ericaines................................................... Norme americaine NEMA 250 ............................................ Compatibilite electromagnetique (C EM )........................... Resistance aux radiations......................................................... Qualite de I'air ambiant des beaux techniques.............................. 2.8.1 Justification d'un systeme de conditionnement de I'air Teneur en poussieres................................................................... Teneurs en composes corrosifs gazeux.............................. Temperature........................................................................................ Humidite relative............................................................................. Securite fonctionnelle - Normes CEI 61508 et 6151 1 ................. 2.9.1 Norme CEI 61508 ....................................................................... 2.9.2 Norme CEI 6151 1 ....................................................................... 2.7.2 2.7.3 2.7.4 2.7.5 2.7.6 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 34 35 36 38 39 39 39 39 4 0 41 42 43 43 44 46 46 48 51 51 58 65 65 65 66 6 7 68 68 69 69 71 CHAPITRE 3 - MESURE de LA PRESSION ............................................... _____ 73 3 1 Definition................................................................................................. _____ 73 3 2 Unites protiques de pression — Table de conversion . . . ............. 73 3 3 Pression relative et pression ab so lu e..................................... _____ 73 3.4 3.5 Pression differentielle....................................................................... Manometres d colonne de liquide............................................ _____ 76 _____ 77 3.5.1 Principe............................................................................. . . . . 7 7 T able des matieres 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.5.2 Manometre a tube en U ...................................................... 3.5.3 Manometre a colonne......................................................... Manometres a deformation mecanique............................................ 3.6.1 Manometre a tube de Bourdon........................................ 3.6.2 Autres manometres metalliques........................................ Transmetteurs pneumatiques a deviation........................................ 3.7.1 Systeme buse-palette............................................................. 3.7.2 Relais amplificateur................................................................ 3.7.3 Principe du transmetteur a deviation........................... Transmetteurs pneumatiques a balance de fo rce s.................... 3.8.1 Capteur a membrane............................................................. 3.8.2 Principe du transmetteur a balance de forces . . . Transmetteurs electroniques a microdeformation........................ 3.9.1 Capteur a membranes......................................................... 3.9.2 Principe du transmetteur electronique intelligent . . 3.9.3 Realisation pratique................................................................ Separateurs a m em brane....................................................................... 3.10.1 Description................................................................................. 3.10.2 Applications............................................................................. 3.10.3 Influence du separateur a membrane sur la mesure Representation symbolique des capteurs de pression.............. Etalonnage des capteurs de pression............................................... 3.12.1 Etalons fondamentaux ou primaires.............................. Etalons secondaires................................................................ Balance manometrique......................................................... 3.12.2 3.12.3 Annexes 3.13.1 3.13.2 Manometres indicateurs normalises Feuilles de specifications.................... 78 79 82 82 82 85 85 86 86 87 87 88 88 90 91 91 93 93 94 96 98 98 98 99 100 101 101 103 “ O О tn § ©я О O '05 C > o Q .C О Ф о о о Q. 05 * D О c Q C hapitre 4 - Debitmetres a element primaire ET m anom etre differentiel sur conduites cylindriques 107 4.1 Definitions........................................................................................................ 4.1.1 Debit d'un fluide a trovers une section de conduite 4.1.2 Debit masse qm a trovers une section de conduite. 4.1.3 Debit volume qv a trovers une section de conduite 4.2 Parametres d'ecoulement dans les conduites cylindriques . . 4.2.1 Nombre de Reynolds............................................................. 4.2.2 Regimes d'ecoulement......................................................... 4.2.3 Expression du debit volume dans une conduite. . . 4.3 Mesure du debit par mesure de la vitesse d'ecoulement . . . 4.3.1 Principe....................................................................................... 4.3.2 Rappel sur le theoreme de Bernoulli.............................. 108 108 108 108 108 108 108 109 1 1 1 1 1 1 111 Instrumentation industrielle ID О c 3 Q tn 1 — 1 О (N ® gi > Cl О U 4.3.3 Mesure de la pression dynamique par tube de Pitot. . I l l 4.3.4 Relation entre vitesse et pression dynamique.......... I l l 4.3.5 Formule pratique de calcul du debit.............................. I l l 4.3.6 Sonde A nnubar...................................................................... 113 4.3.7 Guide pour I'utilisation d'un tube de Pitot ou d'une sonde A n n u b ar.................................................. 115 4.4 Mesure du debit par element deprimogene......................................... 116 4.4.1 Principe d'un element deprimogene............................. 116 4.4.2 Formule de calcu l.................................................................. 118 4.4.3 A propos des etendues standardisees des transmetteurs 1 1 8 4.5 Elements deprimogenes norm alises......................................................... 120 4.5.1 Norme ISO 5167-1............................................................... 120 4.5.2 Diaphragme a bord d ro it................................................. 120 4.5.3 Tuyeres.......................................................................................... 125 4.5.4 Tubes de Venturi...................................................................... 127 4.5.5 Limites d'emploi des elements deprimogenes......... 1 30 4.5.6 Perte de charge dans les elements deprimogenes . . . 131 4.5 .7 Longueurs droites minimales uploads/Industriel/ salauen-patrick-grout-michel-instrumentation.pdf