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MAINTENANCE INSTRUMENTATION PLANS INSTRUMENTATION MANUEL DE FORMATION Cours EXP

MAINTENANCE INSTRUMENTATION PLANS INSTRUMENTATION MANUEL DE FORMATION Cours EXP-MN-SI030 Révision 0 Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 2 de 122 MAINTENANCE INSTRUMENTATION PLANS INSTRUMENTATION SOMMAIRE 1. OBJECTIFS.....................................................................................................................5 2. PRESENTATION.............................................................................................................6 3. LA FONCTION.................................................................................................................7 4. LES SCHEMAS DE PRINCIPE .....................................................................................10 4.1. LE BLOCK FLOW DIAGRAM..................................................................................10 4.2. LE PLOT PLAN .......................................................................................................11 5. LES SCHEMAS PROCEDE...........................................................................................12 5.1. PROCESS FLOW DIAGRAM (P.F.D.) ....................................................................12 5.1.1. Codification équipement..................................................................................14 5.1.1.1. L’Ouvrage...................................................................................................14 5.1.1.2. La Classe Matériel .....................................................................................14 5.1.1.3. Le Numéro de section ................................................................................21 5.1.1.4. Le numéro d’ordre......................................................................................22 5.1.1.5. La lettre de série ........................................................................................22 5.1.2. Codification pour les fluides.............................................................................22 5.2. LES P&ID’s .............................................................................................................25 5.2.1. Constitution d’un PID.......................................................................................25 5.2.1.1. Le Cartouche..............................................................................................26 5.2.1.2. Les Notes...................................................................................................27 5.2.1.3. Les symboles Instrumentation et Tuyauterie..............................................28 5.2.1.4. Les liaisons Instruments.............................................................................30 5.2.1.5. Les Équipements .......................................................................................30 5.2.1.6. Les cheminements des effluents................................................................31 5.2.1.7. Les boucles de régulation ..........................................................................31 5.2.1.8. Renvoi entre divers PID .............................................................................34 5.2.2. Récapitulatif.....................................................................................................35 6. LES SCHEMAS DETAILLE ...........................................................................................36 6.1. LES SCHEMAS DE BOUCLE DE REGULATION...................................................36 6.1.1. Fonction...........................................................................................................36 6.1.2. Description générale .......................................................................................36 6.1.3. Principe d’un schéma de boucle de régulation................................................37 6.1.4. Les schémas de boucle...................................................................................39 6.2. LES SCHÉMAS DE MONTAGE TRANSMETTEURS (HOOK-UP).........................52 6.2.1. Transmetteur de débit process par pression différentielle (gaz)......................52 6.2.2. Transmetteur de débit process et sécurité par pression différentielle (gaz) ....53 6.2.3. Transmetteur de débit par pression différentielle (liquide)...............................54 6.2.4. Transmetteur de débit par pression différentielle process et sécurité (liquide)55 6.2.5. Transmetteur de débit par tube de pitot (gaz) .................................................56 6.2.6. Transmetteur de débit par tube de pitot (liquide).............................................57 6.2.7. Transmetteur de niveau par pression différentielle..........................................58 6.2.8. Transmetteur de niveau par pression différentielle avec pot de purge ............59 Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 3 de 122 6.2.9. Transmetteur de niveau par pression hydrostatique sur réservoir à ciel ouvert ..................................................................................................................................60 6.2.10. Transmetteur de niveau par pression différentielle avec pot de condensats.61 6.2.11. Transmetteur de niveau par pression différentielle avec séparateur à membrane .................................................................................................................62 6.2.12. Niveau à glace...............................................................................................63 6.2.13. Transmetteur de pression monté en ligne (gaz)............................................64 6.2.14. Transmetteur de pression avec manomètre montés en ligne gaz)................65 6.2.15. Transmetteur de pression monté en ligne (liquide) .......................................66 6.2.16. Transmetteur de pression avec séparateur à membrane..............................67 6.2.17. Manomètre (liquide et gaz)............................................................................68 6.2.18. Manomètre (liquide et gaz) sur une cuve ......................................................69 6.2.19. Transmetteur de pression différentielle monté en ligne (gaz)........................70 6.2.20. Transmetteur de pression différentielle monté en ligne (liquide) ...................71 6.2.21. Transmetteur de pression différentielle sur haute pression (liquide) .............72 6.2.22. Transmetteur de pression différentielle avec séparateur à membrane..........73 6.2.23. Manomètre à pression différentielle sur pression inférieure à 150 bar relatif (gaz) ..........................................................................................................................74 6.2.24. Manomètre à pression différentielle sur pression supérieure à 150 bar relatif (gaz) ..........................................................................................................................75 6.2.25. Manomètre à pression différentielle (liquide).................................................76 6.2.26. Température : puit thermométrique ANSI classes up to 600#.......................77 6.2.27. Température : puit thermométrique classes from 900# to 2500# ..................78 6.2.28. Schéma de montage Transmission Pneumatique .........................................79 6.2.29. Schéma de montage vanne de régulation.....................................................80 6.2.30. Schéma de montage convertisseur courant / pression (I/P)..........................81 6.2.31. Schéma de montage vanne Tout Ou Rien (TOR) .........................................82 6.2.32. Schéma de montage boîte de jonction à sécurité augmentée.......................83 6.2.33. Schéma de montage boîte de jonction à sécurité intrinsèque .......................84 6.2.34. Schéma de câblage câble multipaires à l’entrée d’une boîte de jonction ......85 6.2.35. Schéma montrant le respect du repérage de câbles .....................................86 6.2.36. Schéma de câblage d’une sonde de température avec protection de câble .87 6.3. PRECONISATION DE MONTAGE DEBITMETRES MONTES EN LIGNE .............88 6.3.1. Montage des diaphragmes et sonde de Pitot ..................................................88 6.3.1.1. Sur la vapeur..............................................................................................88 6.3.1.2. Sur les gaz .................................................................................................89 6.3.1.3. Sur les liquides...........................................................................................90 6.3.1.4. Longueurs droites amont et aval................................................................91 6.3.2. Montage débitmètre à Ultra-Son .....................................................................92 6.3.2.1. Montage vertical.........................................................................................92 6.3.2.2. Montage horizontal.....................................................................................92 6.3.2.3. Implantation du capteur sur une conduite ..................................................93 6.3.2.4. Longueurs droites amont et aval................................................................94 6.3.3. Montage du débitmètre électromagnétique .....................................................95 6.3.3.1. Montage horizontal.....................................................................................95 6.3.3.2. Montage vertical.........................................................................................95 6.3.3.3. Montage en biais ascendant ou descendant..............................................96 6.3.3.4. Sens d’écoulement.....................................................................................96 Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 4 de 122 6.3.3.5. Longueur droite amont et aval....................................................................97 6.3.4. Montage du débitmètre à effet Coriolis............................................................97 6.3.4.1. Montage horizontal et vertical ....................................................................97 6.3.4.2. Longueur droite amont et aval....................................................................98 6.3.5. Montage du débitmètre à effet Vortex .............................................................98 6.3.5.1. Montage horizontal.....................................................................................98 6.3.5.2. Montage vertical.........................................................................................99 6.3.5.3. Longueur droite amont et aval....................................................................99 6.3.5.4. Compensation de pression et de température ...........................................99 6.4. SCHÉMA ISOMÉTRIQUE.....................................................................................100 6.5. LOGIGRAMME DE SÉCURITÉ ............................................................................104 6.6. DATASHEET.........................................................................................................106 7. EXERCICES................................................................................................................108 8. SOMMAIRE DES FIGURES........................................................................................114 9. SOMMAIRE DES TABLES ..........................................................................................116 10. CORRIGE DES EXERCICES ....................................................................................117 Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 5 de 122 1. OBJECTIFS Le but de ce cours est de permettre à un futur instrumentiste de comprendre les bases de l’instrumentation sur un site industriel à dominance pétrolière. En fin de cours, dans le domaine des plans en instrumentation, le participant devra être capable de : Connaître Les différents plans instrumentation qui existent. Savoir se situer dans les plans. Savoir identifier les équipements de process et les boucles de régulation. Savoir comment monter un transmetteur selon les standards. Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 6 de 122 2. PRESENTATION Il existe de nombreuses possibilités pour « montrer» comment fonctionne un procédé de fabrication, ainsi que ses boucles de régulation. Dans tous les cas, ce sera un schéma (ou plan) en instrumentation utilisant des symboles et des figures (normalisés !) afin de tout représenter ou une partie de l’installation considérée. Cette installation existe ou doit exister, que faut-il donc impérativement : il faut un schéma pour réaliser, comprendre, modifier, dépanner cette même installation. Mais quel type de schéma faut-il donc ? Nous allons voir ci-après les principaux types utilisés : Le schéma de principe Il permet de définir une suite logique des différentes phases d’une fabrication. Ils ne font pas appel à la représentation symbolique. Le schéma de procédé Il est établi généralement pour la définition ou l’étude d’un procédé, il permet d’avoir une vue globale suffisante pour la compréhension. Sur ce schéma, les équipements sont représentés de façon symbolique ou par une figuration simplifiée. Les tuyauteries sont limitées aux liaisons principales entre appareils. Les instruments de mesure et de contrôle sont limités aux appareils indispensables à la compréhension. Le schéma détaillé Il est établi pour définir le matériel et pour la réalisation des dessins tuyauterie et leur montage, ils sont accompagnés de nomenclature. Les appareils de génie chimique sont figurés par une représentation simplifiée et les autres appareils par un symbole. Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 7 de 122 3. LA FONCTION Le but des schémas est de permettre de représenter sur un plan, l'ensemble ou partie d'une unité de fabrication afin d'en avoir une vue générale ou de détails et de faciliter la compréhension. Cette représentation de plans différents est bien sûre standardisée suivant différentes normes afin que ce soit compréhensible dans le monde entier. Principe : Utilisation de symboles pour la représentation : des appareils de génie chimique, de robinetterie, et de mise en mouvement des fluides, des tuyauteries, des instruments de mesure, contrôle et sécurité. En France une norme a été élaborée par l'AFNOR (Association Française de NORmalisation) pour définir les règles de cette représentation schématique. En ce qui concerne les différents types de schémas utilisés, voici, ci-après la définition des (principaux) utilisés: appellations définies en langue anglaise car définies ainsi par les normes internationales (ISO pour International Standard Organisation) et pour l’uniformisation sur tous les sites Total Le « Plot Plan » Ce document défini l’implantation (localisation) des équipements sur les installations) C’est aussi le « Lay-out diagram » qui détermine le positionnement géographique des équipements d’un site. Il définit également les implantations dans le plan horizontal et dans le plan vertical. Le »Block Flow Diagram » qui permet de définir la suite logique des différentes phases d'une fabrication. Il ne fait pas appel à la représentation symbolique. Formation Exploitation Maintenance Instrumentation Plans Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI030-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 8 de 122 Le »Process Flow Diagram » (PFD) établi généralement pour la définition ou l'étude d'un procédé, il permet d'avoir une vue globale suffisante pour la compréhension. Sur ce schéma le matériel, qui justifie un repère d'appareil, est représenté de façon symbolique ou par une figuration simplifiée. Les tuyauteries sont limitées aux liaisons principales entre appareils. Les instruments de contrôle mesure et régulation sont limités aux appareils indispensables à la compréhension. Dans le cas d'une installation complexe on peut fractionner le schéma de procédé en plusieurs schémas afin d'en faciliter la lecture et la compréhension. Le P&ID Appelé « Piping and Instrument Diagram (P.I.D.) », ce document édité lors de la phase projet, présente sous format beaucoup plus complexe que le PFD, toutes les lignes et capacités process ainsi que tous leurs paramètres de fonctionnement. C’est le document de base (la bible !) de l’instrumentiste. Le « Isometrics Drawing » (l’isométrique) établi pour la réalisation d’une installation (lors de l’étude) et pour la compréhension du cheminement des différentes tuyauteries d’un site. L’isométrique est un document (ou un cahier, une suite uploads/Ingenierie_Lourd/ exp-mn-si030-fr-r0-plans-instrumentation.pdf