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INSTRUMENTATION ACCESSOIRES INSTRUMENTATION MANUEL DE FORMATION Cours EXP-MN-SI

INSTRUMENTATION ACCESSOIRES INSTRUMENTATION MANUEL DE FORMATION Cours EXP-MN-SI060 Révision 0 Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 2 de 115 INSTRUMENTATION ACCESSOIRES INSTRUMENTATION SOMMAIRE 1. OBJECTIFS.....................................................................................................................6 2. ACCESSOIRES POUR MONTAGE TRANSMETTEURS................................................7 2.1. LA ROBINETTERIE D’ISOLEMENT .........................................................................7 2.1.1. Le manifold........................................................................................................7 2.1.1.1. Le manifold 2 voies ......................................................................................7 2.1.1.2. Le manifold 3 et 5 voies ...............................................................................7 2.1.1.3. Le manifold et son transmetteur associé......................................................8 2.2. SUPPORT DE MONTAGE POUR TRANSMETTEUR DEPORTE............................9 2.2.1. Le support de montage mural............................................................................9 2.2.2. Le support de montage pour tube 2 pouces....................................................10 2.2.3. Montage du transmetteur sur le support..........................................................10 3. TUBING .........................................................................................................................11 3.1. RAPPEL SUR LES FILETAGES .............................................................................11 3.1.1. Les filetages ....................................................................................................11 3.1.1.1. Filetages BSP (British Standard Pipe) .......................................................11 3.1.1.2. Le filetage métrique....................................................................................12 3.1.1.3. Le filetage NPT (National Pipe Thread) .....................................................12 3.1.2. La définition du filetage à la filière ...................................................................13 3.1.2.1. La filière......................................................................................................13 3.1.2.2. Les caractéristiques d’un filetage...............................................................14 3.1.2.3. La désignation normalisée d’un filetage .....................................................14 3.1.3. Mode opératoire pour faire un filetage.............................................................15 3.2. LES RACCORDS A COMPRESSION.....................................................................15 3.2.1. Les raccords droits ..........................................................................................16 3.2.1.1. Raccord union mâle ...................................................................................16 3.2.1.2. Raccord union femelle ...............................................................................16 3.2.1.3. Embout mâle..............................................................................................16 3.2.1.4. Union Égal..................................................................................................17 3.2.1.5. Traversée de cloison..................................................................................17 3.2.2. Les raccords coudes a 45°..............................................................................17 3.2.3. Les raccords coudes a 90°..............................................................................17 3.2.3.1. Raccord union coudé .................................................................................17 3.2.3.2. Raccord coudé male ..................................................................................18 3.2.3.3. Raccord coudé femelle...............................................................................18 3.2.4. Les tés.............................................................................................................18 3.2.4.1. Té union .....................................................................................................18 3.2.4.2. Té male ......................................................................................................18 3.2.4.3. Té femelle ..................................................................................................18 3.3. LES RACCORDS INSTANTANES..........................................................................19 3.3.1. Le raccord droit ...............................................................................................19 3.3.2. Les raccords coudes .......................................................................................19 3.3.2.1. Raccords coudes a 90° ..............................................................................19 Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 3 de 115 3.3.2.2. Les raccords coudés à 45°.........................................................................20 3.3.3. Les tés.............................................................................................................20 4. RACCORDEMENT TUBES INSTRUMENTATION SUR RACCORDS A COMPRESSION................................................................................................................21 4.1. PRÉ-SERTISSAGE DU TUBE ................................................................................21 4.2. ETANCHEITE DES RACCORDS............................................................................23 4.3. LES TUBES INSTRUMENTATION .........................................................................23 4.3.1. Spécifications tubing instrumentation ..............................................................23 4.3.2. Le tube polyamide ...........................................................................................26 4.3.3. Le tube cuivre..................................................................................................27 5. LES DIFFERENTS CABLES EN INSTRUMENTATION ................................................28 5.1. DE QUOI EST CONSTITUE UN CABLE ?..............................................................28 5.1.1. Le conducteur..................................................................................................28 5.1.2. L’isolant ...........................................................................................................29 5.1.2.1. Propriétés...................................................................................................29 5.1.2.2. Matériau constituant l’isolant......................................................................29 5.1.3. Protection mécanique......................................................................................30 5.1.4. Les câbles sous gaines ...................................................................................31 5.1.5. Les câbles armés ............................................................................................32 5.1.6. Les câbles à isolant minérale ..........................................................................33 5.2. LES CABLES D’ALIMENTATION TRANSMETTEUR .............................................34 5.2.1. Câble U1000 R2V à âme rigide/câblée ...........................................................34 5.2.1.1. Pose...........................................................................................................34 5.2.1.2. Repérage des conducteurs ........................................................................34 5.2.1.3. Caractéristiques électriques.......................................................................35 5.2.2. Câble HO7RN-F à âme souple........................................................................36 5.2.2.1. Pose...........................................................................................................36 5.2.2.2. Repérage des conducteurs ........................................................................36 5.2.2.3. Caractéristiques électriques.......................................................................36 5.3. LES CABLES INSTRUMENTATION.......................................................................38 5.3.1. Signification du codage des câbles instrumentation........................................38 5.3.2. Les couleurs standard des fils conducteur ......................................................38 5.3.3. Construction d’un cable instrumentation..........................................................39 5.3.3.1. L’âme conductrice......................................................................................40 5.3.3.2. L’enveloppe isolante ..................................................................................41 5.3.3.3. La gaine de protection................................................................................42 5.3.3.4. L’écran ou le blindage ................................................................................43 5.3.3.5. La protection mécanique............................................................................44 5.3.4. Exemples de câbles instrumentation...............................................................44 5.3.5. Récapitulatif.....................................................................................................45 5.4. LES CABLES SPECIAUX EN INSTRUMENTATION..............................................46 5.4.1. Rappel du principe de mesure d’un thermocouple ..........................................46 5.4.2. Les câbles de compensation pour les thermocouples.....................................47 5.4.2.1. Codification des câbles de compensation ..................................................48 5.4.2.2. Code des couleurs .....................................................................................49 5.4.3. Les câbles réseaux .........................................................................................50 5.4.3.1. Le câble profibus........................................................................................50 5.4.3.2. Le câble Ethernet.......................................................................................50 Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 4 de 115 5.4.3.3. Déterminer la nature d’un câble RJ45........................................................54 5.4.3.4. Catégorie des câbles RJ45 ........................................................................54 5.4.3.5. Faire son câble RJ45 .................................................................................55 5.4.3.6. Rappel sur les HUB et SWITCH.................................................................61 6. RACCORDEMENT CABLES INSTRUMENTATION......................................................64 6.1. LE PRESSE-ETOUPE ............................................................................................64 6.1.1. Introduction......................................................................................................64 6.1.2. Mode opératoire pour raccorder électriquement un transmetteur....................65 6.2. RACCORDEMENT CABLE SUR RACCORD A COMPRESSION ..........................67 7. SUPPORT DE CABLES - CHEMIN DE CABLES ..........................................................75 7.1. GÉNÉRALITÉS .......................................................................................................75 7.2. POSE DES CÂBLES...............................................................................................76 7.3. SUPPORT D’ÉCHELLES........................................................................................77 7.4. LES DIFFÉRENTS TYPES DE CHEMINS DE CÂBLES.........................................79 7.4.1. Les types de chemin de câbles disponibles ....................................................79 7.4.1.1. Le chemin de câbles sur échelle................................................................80 7.4.1.2. Le chemin de câbles sur fond plein............................................................80 7.4.1.3. Le chemin de câbles sur goulotte...............................................................81 7.4.1.4. Le chemin de câbles sur canal...................................................................81 7.4.1.5. Le chemin de câbles sur treillis métallique.................................................82 7.4.1.6. Le chemin de câbles sur rail simple ...........................................................83 7.4.2. Matériaux / finitions disponibles pour divers systèmes de chemins de câbles 83 7.4.3. Accessoires de fixation des chemins de câbles ..............................................84 7.4.4. Comment construire un coude plat à 90° ........................................................85 7.4.5. Comment construire une pièce en Té..............................................................87 7.4.6. Comment construire un coude externe à 90° ..................................................88 7.4.7. Comment construire un coude interne à 90° ...................................................88 7.4.8. Comment construire une excentration.............................................................89 7.4.9. Mise à la terre des chemins de câbles ............................................................90 8. CABLES BASSE TENSION...........................................................................................91 8.1. TERMINAISONS DE CÂBLE ..................................................................................91 8.2. RETRAIT DE L’ISOLANT........................................................................................93 8.2.1. Retrait de la gaine à l’aide d’une pince coupante de côté ...............................93 8.2.2. Dénudage de fils isolés à l’aide d’un couteau à lame isolée............................94 8.2.3. Outils à dénuder ..............................................................................................95 8.3. TYPES DE TERMINAISONS ET DE CONNEXIONS..............................................97 8.3.1. Terminaisons mécaniques...............................................................................97 8.3.1.1. Bornes sur colonne ....................................................................................97 8.3.1.2. Bornes à vis et à écrou-boulon...................................................................98 8.3.1.3. Rondelle dentée.........................................................................................99 8.3.1.4. Connecteurs à brides .................................................................................99 8.3.1.5. Connecteurs boulonnés fendus................................................................100 8.3.2. Connexions serties........................................................................................100 8.3.2.1. Les cosses à sertir ...................................................................................101 8.3.2.2. Les pinces à sertir....................................................................................103 8.3.3. Réalisation d’une connexion sertie................................................................104 8.3.4. Utiliser la méthode de sertissage correcte.....................................................106 9. SOMMAIRE DES FIGURES........................................................................................111 Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 5 de 115 10. SOMMAIRE DES TABLES ........................................................................................115 Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 6 de 115 1. OBJECTIFS Le but de ce cours est de permettre à un futur instrumentiste de connaître les accessoires nécessaires pour le matériel instrumentation présent sur un site industriel à dominance pétrolière. En fin de cours, dans le domaine des normes et symboles en instrumentation, le participant devra être capable de : • Connaître les principaux accessoires en instrumentation Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 7 de 115 2. ACCESSOIRES POUR MONTAGE TRANSMETTEURS 2.1. LA ROBINETTERIE D’ISOLEMENT 2.1.1. Le manifold Le manifold est tout simplement un assemblage de robinets d’isolement sur un même bloc. Son principal rôle est d’isoler un transmetteur de pression afin de calibrer son zéro. 2.1.1.1. Le manifold 2 voies Le manifold 2 voies est utilisé pour les transmetteurs de pression « classique ». Il comporte une vanne d’isolement de la HP du transmetteur, une vanne de purge. Ce type de manifold est très rarement utilisé. Figure 1: Manifold 2 voies 2.1.1.2. Le manifold 3 et 5 voies Les manifolds 3 et 5 voies sont très utilisés dans le domaine de l’instrumentation, ils se connectent directement sur les transmetteurs de pression différentielle. Le manifold 3 voies combine les fonctions d’isolation et de by-pass. A l’aide des deux vannes (droite et gauche), nous isolons la HP et la BP du transmetteur, et nous équilibrons les deux chambres (HP et BP) à l’aide de la vanne de bypass (milieu) : cela facilite une vérification de zéro du transmetteur avec les deux chambres de mesure bien équilibré. Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 8 de 115 Figure 2: Manifold 3 voies Le manifold 5 voies est identique au manifold 3 voies sauf que nous avons ajouté deux vannes de purge. Celles-ci permettent de purger chaque chambre de mesure du transmetteur. Figure 3: Manifold 5 voies 2.1.1.3. Le manifold et son transmetteur associé Sur cet exemple, le manifold est fixé sur le transmetteur directement à l’aide de vis fourni avec le manifold. Figure 4: Manifold 3 voies associé à un transmetteur Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 9 de 115 2.2. SUPPORT DE MONTAGE POUR TRANSMETTEUR DEPORTE Je trouve qu’il est important de parler des supports de montage qui existent. N’oubliez pas que le support de montage pour une commande d’un transmetteur déporté est en option. Vous avez deux types de supports : Le support de montage mural, Le support de montage pour tube 2 pouces. 2.2.1. Le support de montage mural Figure 5: Support de montage mural pour transmetteur Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 10 de 115 2.2.2. Le support de montage pour tube 2 pouces Figure 6: Support de montage pour tube 2’’ pour transmetteur 2.2.3. Montage du transmetteur sur le support Figure 7: Fixation transmetteur sur support Formation Exploitation Instrumentation Accessoires en Instrumentation Manuel de Formation EXP-MN-SI060-FR Dernière Révision: 04/12/2008 Page 11 de 115 3. TUBING 3.1. RAPPEL SUR LES FILETAGES 3.1.1. Les filetages 3.1.1.1. Filetages BSP (British Standard Pipe) Ces filetages à profil "Gaz" sont de deux types : Cylindriques : ils se montent dans le même taraudage cylindrique. L'étanchéité est assurée par un joint annulaire incorporé (ou par une rondelle joint). Coniques : ils se montent dans le même taraudage cylindrique ou conique. L'étanchéité est assurée par un précoating dans le filet. Désignation des filetages BSP cylindrique : G suivi de la dénomination, selon norme ISO 228-1. Exemple : filetage 1/8 BSP cylindrique G1/8 BSP conique : R suivi de la dénomination, selon norme ISO 7-1. Exemple : filetage 1/8 BSP conique R1/8 Taraudages intérieurs : BSP cylindrique : G suivi de la désignation BSP conique: Rc suivi de la désignation Figure 8: Filetages BSP uploads/Management/ accessoire-en-instrumentation.pdf