Les manomètres et les interrupteurs de pression sont parmi les instruments les plus souvent utilisés dans les usines. Mais en raison de leur grand nombre, l’attention portée à l’entretien (et la fiabilité) peut être compromise. En conséquence, il n’est pas rare de voir dans les vieilles usines un grand nombre de manomètres et d’interrupteurs de pression hors service. Ceci est regrettable, car si une usine utilise un interrupteur de pression défectueux, la sécurité des lieux peut être compromise. Inversement, si une usine peut fonctionner en toute sécurité alors qu’un manomètre est défectueux, il en résulte que ce dernier n’était finalement pas nécessaire. Par conséquent, l’un des objectifs de la conception des instruments de procédé est d’installer moins de manomètres et d’interrupteurs de pression tout en veillant à ce qu’ils soient plus utiles et plus fiables.
Pour réduire le nombre de manomètres dans les usines, il est notamment possible de ne plus en installer par habitude (comme l’installation d’un manomètre sur la sortie de chaque pompe). Au lieu de cela, examinez la nécessité de chaque appareil individuellement. Le cas échéant, demandez-vous : « La lecture de cet appareil me servira-t-elle? », puis installez-en un uniquement si vous pouvez apporter une réponse logique à cette question. Si un manomètre indique uniquement que la pompe est en marche, il ne sert à rien, puisque le fonctionnement de la pompe est visible et audible. Si le manomètre indique la pression (ou une chute de pression) au niveau du procédé, ce renseignement n’est intéressant que si une intervention est possible (en nettoyant un filtre par exemple), sinon il est inutile. Si la spécification des manomètres est prise en compte de cette manière, le nombre de manomètres utilisés sera réduit. Si une usine utilise moins de manomètres, mais de meilleure qualité, la fiabilité augmentera.
Savoir plus sur les manomètres
Conceptions des manomètres
Deux des raisons les plus fréquentes de défaillance des manomètres (et des interrupteurs de pression) sont les vibrations des tuyaux et la condensation de l’eau, qui, dans les climats froids, peuvent geler et endommager la gaine du manomètre. La figure 1 illustre la conception d’un manomètre « plein » traditionnel et plus fiable. Les raccordements, pivots, et pignons d’un manomètre analogique traditionnel sont fragiles et donc sensibles à la condensation et aux vibrations. La durée de vie d’un manomètre plein est plus longue, non seulement parce qu’il compte moins de pièces mobiles, mais parce que son boîtier est rempli d’huile visqueuse. La présence de cette huile est bénéfique non seulement parce qu’elle amortit les vibrations du pointeur, mais aussi parce qu’elle prévient la pénétration d’air ambiant humide. En conséquence, il ne peut y avoir ni condensation ni accumulation d’eau. Entre autres caractéristiques disponibles, les manomètres intègrent des cadrans numériques et des affichages analogiques offrant une meilleure visibilité, une fonction de compensation de la température pour corriger les variations de température ambiante, des manomètres différentiels pour les pressions différentielles et des manomètres duplex pour indiquer deux pressions sur le même cadran. Les manomètres sont classés suivant leur précision, de la classe 4A (erreur tolérée de 0,1 %) à la classe D (erreur de 5 %).
Accessoires de protection
L’accessoire de manomètre incontournable est une vanne d’arrêt placée entre l’appareil et le procédé (figure 5-2), qui permet de bloquer le système pour permettre une opération de retrait ou d’entretien. Une deuxième vanne est souvent ajoutée pour l’une des deux raisons suivantes : la purge du condensat dans le système de vapeur (comme la vapeur) ou, pour des applications plus précises, afin de permettre l’étalonnage par rapport à une source de pression externe.
Entre autres accessoires figurent des bobines de tuyaux ou des siphons (figure 5-2A) qui, dans un système de vapeur, protègent les manomètres des dommages liés à la température, et des condensateurs d’amortissement ou des amortisseurs d’impulsions (figure 5-2B) qui peuvent à la fois absorber les chocs de pression et répartir les fluctuations de pression. Si une protection contre le gel est nécessaire, le manomètre doit être chauffé par un traceur à vapeur ou électrique. Les joints chimiques (figure 5-2C) protègent les manomètres contre l’obstruction par des produits visqueux ou de la boue et empêchent les matériaux de procédé corrosifs, toxiques ou nocifs d’atteindre le capteur. Ils empêchent également le fluide de procédé de congeler ou de geler dans une cavité obstruée du capteur. Le joint d’étanchéité protège le manomètre grâce à un diaphragme placé entre le procédé et le manomètre. La cavité entre le manomètre et le diaphragme est remplie d’un fluide stable et non corrosif présentant une dilatation thermique et une viscosité faibles. Sont généralement utilisés un eutectique de sodium et de potassium pour les applications à hautes températures, un mélange de glycérine et d’eau pour les applications à températures ambiantes et de l’alcool éthylique, du toluène ou de l’huile de silicone pour les applications à basses températures.
Il est possible de positionner le manomètre pour optimiser la visibilité de l’opérateur si le joint chimique est relié au manomètre par un tube capillaire. Pour préserver la précision, les tubes capillaires ne doivent pas être exposés à des températures excessives et ne doivent pas dépasser 7,5 m (25 pi) de long. Quatre modèles de joint chimique sont disponibles : joint hors ligne, joint autonettoyant avec écoulement, joint étendu ou joint gaufré à insérer entre les brides.
La raideur du ressort du diaphragme dans le joint chimique peut provoquer des erreurs de mesure lors de la détection de basses pressions (moins de 50 lb/po2, 350 kPa) et dans le cadre d’une utilisation sous vide (car les bulles de gaz dissoutes dans le liquide de remplissage pourraient s’échapper de la solution). C’est pourquoi les répéteurs de pression sont souvent préférés aux joints dans de telles applications. Les répéteurs de pression sont disponibles avec une précision de 0,1 % à 1 % et des plages de pressions absolues comprises entre 0 et 5 mm Hg à 0-50 lb/po2 (0 à 0,7 à 0 à 350 kPa).
Choisir le bon manomètre
Manomètres commerciaux
La grande fiabilité de la gamme de manomètres commerciaux OMEGAMD est principalement attribuée au mouvement suspendu aux ressorts OMEGAMD. L’intégralité du mouvement est suspendue entre deux ressorts, le tube de Bourdon au-dessus et le raccord en dessous. Les pièces d’usure ont été réduites au minimum. En outre, ces pièces de mouvement sont nettoyées par ultrasons et lubrifiées avec de l’huile de silicone pour garantir une durée de vie du cycle optimale. Le mouvement suspendu aux ressorts OMEGAMD est très résistant aux chocs, aux vibrations et aux impulsions. Le manomètre bénéficie ainsi d’une durée de vie accrue. Les nombreuses applications des manomètres commerciaux OMEGAMD incluent une installation sur des pompes, des compresseurs portables, des machines industrielles, des systèmes hydrauliques et pneumatiques, des instruments et des cuves sous pression. Pour l’utilisateur, cela signifie une plus grande résistance aux chocs mécaniques et aux vibrations. Cette résistance accrue dans des conditions d’utilisation difficiles contribue à prolonger la durée de vie
Manomètres universels
La grande précision et l’excellente lisibilité sont des caractéristiques importantes pour l’utilisateur de la gamme de manomètres universels OMEGAMD. Conformesaux exigences de nombreuses applications industrielles, les manomètres universels peuvent être utilisés sur les chaudières à vapeur ou d’autres cuves sous pression, sur les pompes et les compresseurs, sur de nombreux types de machines industrielles, dans les industries de procédés chimiques, pétrochimiques et connexes, dans les centrales électriques, ainsi que dans les usines de pâtes et de papiers. Le système d’actionnement des manomètres universels OMEGAMD est un système de tube de Bourdon en acier inoxydable 316 standard supportant des tolérances précises pour une répétabilité et une réponse constantes aux fluctuations de la pression. Avertissement : tous les composants de manomètre doivent être choisis suivant le support et les conditions d’utilisation ambiantes auxquels ils seront exposés, afin d’éviter toute mauvaise utilisation. Une application inappropriée peut être dangereuse pour le manomètre et provoquer des défaillances, voire des blessures ou dommages matériels.
Manomètres industriels en acier inoxydable
Les manomètres de la série PGM d’OMEGA sont adaptés à des environnements corrosifs dans les applications des industries chimique et pétrochimique, du raffinage, de l’alimentation, marines et de traitement alimentaire et pharmaceutique. La série PGM possède un boîtier de 63 mm (2 1/2 po) ou de 100 mm (4 po), est intégralement fabriquée en acier inoxydable et est conforme à la norme de protection environnementale IP65. La série PGM peut également être remplie de liquide sur le terrain. Les manomètres remplis de liquide offrent aux utilisateurs de nombreux avantages dans certaines applications. Ils sont parfaitement adaptés aux équipements soumis à des vibrations et des impulsions excessives, comme les pompes, les compresseurs, les machines-outils, etc. Le liquide minimise l’effet de ces environnements hostiles, protège les pièces internes du manomètre et assure une lubrification continue du mécanisme, prolongeant ainsi la durée de vie de l’appareil. Le remplissage de liquide permet une plus grande protection des éléments internes du manomètre contre les atmosphères corrosives. Il est possible de remplir les manomètres avec de nombreux fluides comme de la glycérine, de l’huile minérale et de l’huile de silicone.
Manomètres industriels
Ces manomètres sont un choix très populaires dans les usines. Ils sont installés par milliers dans le monde entier pour surveiller les pressions de procédé. Disponibles sous vide, en mode compensé et avec une plage atteignant 20 000 lb/po2 (1 380 bars). Un joint hermétique offre plus de protection et d’efficacité.
Type T : haute précision, Monel et protection contre l’humidité
Les manomètres haute précision sont conçus pour être utilisés dans les ateliers, les usines de tout type et les laboratoires quel que soit le domaine industriel. La plupart des modèles atteignent une précision élevée jusqu’à 0,25 % de la pleine échelle. Les performances, la fiabilité et la précision des mesures sont couplées à une précision constante permettant de répondre aux exigences de nombreuses applications de manomètres de test. Ces manomètres sont souvent utilisés comme manomètres de référence principaux dans les mesures de banc d’essai, pour le contrôle de la production et pour vérifier la précision des manomètres universels. Ils intègrent un anneau miroir en acier inoxydable pour assurer la réflexion du pointeur afin d’éviter toute erreur de parallaxe. Cette surface miroir reflète le pointeur dans n’importe quelle position et permet de lire le manomètre avec une grande précision.
Manomètres différentiels
Les manomètres différentiels sont des manomètres industriels robustes qui indiquent la différence entre les deux raccords d’entrée. Les plages de différentiels offrent une résolution maximale pour les applications dans lesquelles la pression d’une entrée est toujours plus élevée que celle de l’autre. Dans les cas où la pression d’une entrée peut être supérieure ou inférieure à celle de l’autre, une plage différentielle bidirectionnelle doit être utilisée. La série PGD d’OMEGA est fabriquée avec deux tubes de Bourdon indépendants. Les tubes de Bourdon opposés sont reliés au niveau d’un seul pignon d’engrenage qui fait tourner un pointeur pour offrir une lecture directe de la pression. En utilisant deux tubes de Bourdon indépendants, le manomètre peut gérer des liquides ou des gaz au niveau d’un seul ou des deux orifices.
FAQ
Accessoires de protection
L'accessoire de manomètre incontournable est une vanne d'arrêt placée entre l'appareil et le procédé (figure 5-2), qui permet de bloquer le système pour permettre une opération de retrait ou d'entretien. Une deuxième vanne est souvent ajoutée pour l'une des deux raisons suivantes : la purge du condensat dans le système de vapeur (comme la vapeur) ou, pour des applications plus précises, afin de permettre l'étalonnage par rapport à une source de pression externe.
Entre autres accessoires figurent des bobines de tuyaux ou des siphons (figure 5-2A) qui, dans un système de vapeur, protègent le manomètre des dommages liés à la température, et des condensateurs d'amortissement ou des amortisseurs d'impulsions (figure 5-2B) qui peuvent à la fois absorber les chocs de pression et répartir les fluctuations de pression. Si une protection contre le gel est nécessaire, le manomètre doit être chauffé par un traceur à vapeur ou électrique. Les joints chimiques (figure 5-2C) protègent le manomètre contre l'obstruction par des produits visqueux ou de la boue et empêchent les matériaux de procédé corrosifs, toxiques ou nocifs d'atteindre le capteur. Ils empêchent également le fluide de procédé de congeler ou de geler dans une cavité obstruée du capteur. Le joint d'étanchéité protège le manomètre grâce à un diaphragme placé entre le procédé et le manomètre. La cavité entre le manomètre et le diaphragme est remplie d'un fluide stable et non corrosif présentant une dilatation thermique et une viscosité faibles. Sont généralement utilisés un eutectique de sodium et de potassium pour les applications à hautes températures, un mélange de glycérine et d'eau pour les applications à températures ambiantes et de l'alcool éthylique, du toluène ou de l'huile de silicone pour les applications à basses températures.
Il est possible de positionner le manomètre pour optimiser la visibilité de l'opérateur si le joint chimique est relié au manomètre par un tube capillaire. Pour préserver la précision, les tubes capillaires ne doivent pas être exposés à des températures excessives et ne doivent pas dépasser 7,5 m (25 pi) de long. Quatre modèles de joint chimique sont disponibles : joint hors ligne, joint autonettoyant avec écoulement, joint étendu ou joint gaufré à insérer entre les brides.
La raideur du ressort du diaphragme dans le joint chimique peut provoquer des erreurs de mesure lors de la détection de basses pressions (moins de 50 lb/po2, 350 kPa) et dans le cadre d'une utilisation sous vide (car les bulles de gaz dissoutes dans le liquide de remplissage pourraient s'échapper de la solution). C'est pourquoi les répéteurs de pression sont souvent préférés aux joints dans de telles applications. Les répéteurs de pression sont disponibles avec une précision de 0,1 % à 1 % et des plages de pressions absolues comprises entre 0 et 5 mm Hg à 0-50 lb/po2 (0 à 0,7 à 0 à 350 kPa).
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