L’étalonnage des transmetteurs de pression à sécurité intrinsèque sur site nécessite un équipement approuvé pour une utilisation dans des zones classées, car les instruments conventionnels ne peuvent garantir une protection adéquate. C’est pourquoi WIKA a mis au point une nouvelle génération de calibrateurs multifonction portables, certifiée pour les essais dans les environnements à risque d’explosion (ATEX).
Les notions de sécurité et d’efficacité sont indissociables dans les process de l’industrie chimique. C’est pourquoi les fonctions de contrôle des process sont presque toujours basées sur des instruments de mesure électroniques tels que les transmetteurs de pression. L’instrument de contrôle doit être régulièrement étalonné afin de déterminer s’il remplit sa fonction correctement et avec la précision requise. Toutefois, même dans les cas où l’instrument de contrôle n’est pas tenu de respecter les exigences du service d’accréditation allemand (Dakks), les process d’étalonnage peuvent souvent prendre beaucoup de temps. La réalisation d’inspections dans un laboratoire externe implique des temps d’arrêt encore plus importants car les instruments doivent être envoyés au laboratoire.
C’est pourquoi de nombreuses entreprises optent désormais pour un étalonnage sur site. Une entreprise allemande a récemment adopté cette solution pour les unités de production de son département agricole. L’installation, dont les secteurs peuvent être interconnectés de manière flexible en fonction du déroulement du process, est entre autres équipée de plus de 200 transmetteurs de pression. Comme l’opérateur l’alimente avec différents fluides qui changent fréquemment, les instruments de mesure de pression doivent être régulièrement étalonnés. Ces contrôles sont effectués avant et après chaque opération. En comparant les paramètres clés, il est possible de vérifier la qualité de la mesure tout au long du cycle. Si un process de production est prolongé sur une longue période, les émetteurs sont calibrés les uns par rapport aux autres pour vérifier leur fonctionnement.
Un grand nombre d’équipement est généralement nécessaire pour effectuer un étalonnage conventionnel sur place. En plus du calibrateur, il faut un moyen de générer la pression et, dans le cas des transmetteurs, une source d’énergie. La manipulation d’un si grand nombre d’appareils, outre le fait qu’elle soit compliquée, demande du temps et génère de nombreuses inconnues en raison des nombreuses activités manuelles qui doivent être effectuées.
Étalonnage sur site avec un calibrateur multifonction portable
Appareil d’étalonnage portable pour zones classées, modèle CPH7000Ex
Au vu de cette situation, l’entreprise mentionnée ci-dessus a décidé de vérifier les transmetteurs de pression à l’aide du calibrateur portable multifonction CPH7000 de WIKA, qui réunit en un seul instrument l’équipement nécessaire pour effectuer le contrôle sur site. Outre une référence de haute précision (0,025% FS), il est doté d’une tension électrique et d’un module d’alimentation, de sorte que les valeurs peuvent être lues automatiquement, ainsi que d’une pompe de génération de pression mécanique.
La version du calibrateur à sécurité intrinsèque requise pour cette application est homologuée ATEX (classification Ex ib IIC T4 Gb). Cela exclut tout risque d’explosion, que la température d’allumage soit atteinte en raison de la surchauffe d’une surface, que l’étincelle d’allumage soit causée par une charge statique dans le boîtier ou qu’une défaillance se produise pendant le fonctionnement électrique.
Pour obtenir l’approbation, une conception beaucoup plus complexe a été nécessaire par rapport aux manomètres manuels, surtout en ce qui concerne la batterie. La capacité de la « centrale électrique » du CPH7000 doit être compatible avec la multifonctionnalité de l’instrument et permettre au moins huit heures de fonctionnement. La pile au lithium-ion est spécialement fusionnée dans un couvercle de protection, qui empêche la surchauffe en cas de court-circuit ou autre défaillance, de sorte que les éléments de la pile ne sont ni détruits, ni percés.
Il dispose d’une fonction d’arrêt d’urgence en cas d’augmentation excessive de la puissance. En aucun cas, la batterie ne fournit plus que le courant maximal de 24 mA et la tension maximale de 30 V qui sont émis par le module électronique intégré. Une fonction d’arrêt de sécurité a été installée comme condition pour recevoir l’approbation ATEX.
L’industrie pétrochimique. Les étalonnages à intervalles réguliers sont essentiels pour garantir la sécurité et la productivité des process.
La pression d’essai requise pour l’étalonnage ne peut être produite qu’à l’aide d’une pompe manuelle, car les alternatives électriques ne répondraient pas aux exigences ATEX en matière de protection contre les explosions. Deux autres raisons ont motivé l’intégration du composant électrique, à savoir : la puissance de la batterie qui est protégée et la valeur finale qui est atteinte plus rapidement car la courbe est plus importante. La conductivité de la pompe à main est conforme aux directives ATEX : toutes les pièces métalliques sont reliées entre elles en permanence, de sorte qu’elles ne peuvent pas être chargées. Cela permet simultanément d’éviter les effets du phosphore dus à la friction des particules piégées telles que les copeaux.
En outre, le système piston/cylindre de la pompe est réglé de manière à ne pas chauffer pendant le processus de pompage.
Le CPH7000 et les opérations d’étalonnage sont effectués selon un ensemble de paramètres et contrôlés sur un écran tactile intuitif semblable à celui d’un smartphone. Grâce à son amplitude, l’interface utilisateur graphique facilite la navigation. Il est fabriqué en verre de sécurité car, dans le cas contraire, il pourrait se briser en cas de chute de l’instrument, ce qui entraînerait l’exposition de câbles électriques dans des zones classées. S’il devait être heurté plus fort que lors d’une simple chute, l’écran pourrait se fragmenter, mais il formerait toujours une surface fermée.
Les transmetteurs de pression de l’installation multifonctions sont étalonnés avec le calibrateur portable modèle CPH7000 : les instruments de mesure sont intégrés dans le process au moyen de monobrides avec un raccord Ermeto comme raccord de test. Un capteur de référence externe CPT7000 est installé sur le raccord pendant le test. Il est alimenté à la même pression que le transmetteur et transfère la valeur au calibrateur sous forme de signal numérique. Il est possible de visualiser le résultat de l’étalonnage instantanément : si l’élément de test correspond à la précision de la catégorie, il est affiché dans une case verte, sinon, il est affiché dans une case rouge.
Étalonnage de la tension et du courant
Bien que la fonction principale du CPH7000 soit d’étalonner en pression les instruments de mesure, cet appareil portatif effectue également d’autres tests en une seule intervention, par exemple, ceux relatifs à la tension et au courant en relation avec le module électrique. Le test des interrupteurs et les simulations de capteurs ne sont que deux de ses options. Il est également possible de vérifier les points de mesure de la température à l’aide d’une sonde Pt100 certifée ATEX. De plus, un module atmosphérique externe et un baromètre intégré fournissent des informations sur la pression atmosphérique, l’humidité relative et la température ambiante. Grâce à sa petite surface, ce module miniature ne nécessite pas de conception à sécurité intrinsèque.
Un enregistreur de données stocke toutes les valeurs mesurées et les paramètres à des fins de documentation. L’enregistreur de données affiche également les cycles de pression et de température sur un graphique en temps réel, de sorte que toute variation est instantanément détectable. Par conséquent, le CPH7000 est également adapté aux tests d’étanchéité.
Les données enregistrées par la sonde peuvent être envoyées à un ordinateur central ou à un ordinateur portable pour un traitement ultérieur. Dans le sens inverse, les routines d’étalonnage peuvent être téléchargées de cette manière, ce qui rend les process de test dans les zones sensibles encore plus sûrs. Si l’appareil « associé » au CPH7000 est à portée de Bluetooth, les opérateurs peuvent transmettre toutes les informations pertinentes sans même quitter la zone classifiée.
Vidéo : Comment calibrer un transmetteur de pression sur site avec un calibrateur portable CPH7000