Servomoteurs pneumatiques Séries PN 3000 et PN Notice de montage et d entretien

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1 Servomoteurs pneumatiques Séries PN 3000 et PN 4000 IM-P CH Indice Notice de montage et d entretien 1. Généralités 2. Installation 3. Mise en service 4. Pièces de rechange 5. Entretien

2 Si vous rencontrez des difficultés avec l'installation ou le service de cet équipement, contactez votre Ingénieur régional ou notre Département assistance clientèle à Trappes, téléphone SPIRAX SARCO ZI des Bruyères - 8, avenue Le verrier - BP TRAPPES Cedex Téléphone : Télécopie : Spirax Sarco Trappes Toute correspondance doit être envoyée à l'adresse ci-dessus. Dans l'éventualité où le produit doit être retourné, il doit être expédié, clairement libellé et identifié à l'adresse ci-dessus.

3 1. Généralités Servomoteurs pneumatiques, tige sortie par manque d'air Séries PN 3000 Types disponibles Servomoteurs à tige sortie par l'action des ressorts, montage à arcade, séries 3200, 3300, 3400, 3500 et Description Gamme de servomoteurs linéaires compacts comprenant cinq tailles de membrane pour répondre aux exigences des différentes vannes soumises à toute sorte de conditions de service. Chaque servomoteur est monté avec des indicateurs mécaniques de course et une membrane semi-déroulante permettant la linéarité pour toute la course de fonctionnement. Ces servomoteurs sont conçus pour fonctionner avec des vannes deux voies LE comme détaillé ci-dessous. Type de Type de vanne servomoteur Course 20 mm Série LE ( DN ) Course 30 mm Série LE ( DN ) Données techniques Plage de température -20 à 110 C Plage de service maximum PN 3200/ bar PN bar PN 3500/3600 2,5 bar Raccordement d'alimentation d'air Type de servomoteur Raccordement Séries PN 3200 à 3600 NPT ¼" Consommation d'air comprimé Type de Course Volume-litre servomoteur (normal) Séries mm 0,6 Séries mm 1,0 Séries mm 1,4 30 mm 2,1 Séries mm 2,4 30 mm 3,6 Séries mm 3,8 30 mm 5,7 Plages de ressort Types de servomoteur Plage de ressort Course PN 3220 PN 3520 PN 3320 PN ,2 (0,4) à 1 (1,2) bar 20 mm PN 3420 PN 3430 PN ,2 (0,4) à 1 (1,2) bar 30 mm PN 3630 PN 3225 PN 3525 PN 3325 PN ,4 à 2 bar 20 mm PN 3425 PN ,0 à 3 bar 20 mm PN 3426 PN ,0 à 3 bar 30 mm PN ,8 à 1,5 bar 20 mm PN 3624 PN ,8 à 1,5 bar 30 mm PN

4 Fig. 1 Construction Rep Désignation Matière 1 Coquilles de membrane Acier embouti 2 Membrane Caoutchouc nitrile renforcé 3 Plateau de membrane Acier embouti 4 Ressorts Acier 5 Tirant Acier inox 6 Ecrou de blocage Acier inox 7 Entretoise Acier zingué 8 Joint torique Caoutchouc 9 Guide de ressort Acier zingué 10 Rondelle de membrane Acier zingué *11 Guide Bronze 12 Anneau en V Caoutchouc 13 Arcade Fonte 14 Joint Fibre sans amiante 15 Vis de fixation Acier 16 Vis et écrous de coquilles Acier 17 Adaptateur supérieur Acier 18 Ecrou de blocage Acier 19 Adaptateur inférieur Acier 20 Connecteurs Acier inox 21 Vis et écrou de connecteurs Acier inox 22 Indicateur de course Aluminium 23 Bouchon (avec trou évent) Plastique * Le guide est fourni pour les grands diamètres. 2

5 Servomoteurs pneumatiques, tige sortie par manque d'air Séries PN 4000 Types disponibles Servomoteurs à tige rentrée par l'action des ressorts, montage à arcade, séries 4200, 4300, 4400, 4500 et Description Gamme de servomoteurs linéaires compacts comprenant cinq tailles de membrane pour répondre aux exigences des différentes vannes soumises à toute sorte de conditions de service. Chaque servomoteur est monté avec des indicateurs mécaniques de course et une membrane semi-déroulante permettant la linéarité pour toute la course de fonctionnement. Ces servomoteurs sont conçus pour fonctionner avec des vannes deux voies LE comme détaillé ci-dessous. Type de Type de vanne servomoteur Course 20 mm Série LE ( DN ) Course 30 mm Série LE ( DN ) Données techniques Plage de température -20 à 110 C Plage de service maximum PN 4200/ bar PN bar PN 4500/4600 2,5 bar Raccordement d'alimentation d'air Type de servomoteur Raccordement Séries PN 4200 à 4600 NPT ¼" Consommation d'air comprimé Type de Course Volume-litre servomoteur (normal) Séries mm 0,6 Séries mm 1,0 Séries mm 1,4 30 mm 2,1 Séries mm 2,4 30 mm 3,6 Séries mm 3,8 30 mm 5,7 Plages de ressort Types de servomoteur Plage de ressort Course PN 4200 PN ,2 à 1 bar 20 mm PN 4420 PN 4520 PN 4620 PN 4430 PN ,2 à 1 bar 30 mm PN

6 Fig. 2 Construction Rep Désignation Matière 1 Coquilles de membrane Acier embouti 2 Membrane Caoutchouc nitrile renforcé 3 Plateau de membrane Acier embouti 4 Ressorts Acier 5 Tirant Acier inox * 6 Ecrou de blocage Acier inox 7 Entretoise Acier zingué 8 Joint torique Caoutchouc 9 Guide de ressort Acier zingué 10 Rondelle de membrane Acier zingué 11 Guide Bronze 13 Arcade Fonte 14 Joint Fibre sans amiante 15 Vis de fixation Acier 16 Vis et écrous de coquilles Acier 17 Adaptateur supérieur Acier 18 Ecrou de blocage Acier 19 Adaptateur inférieur Acier 20 Connecteurs Acier inox 21 Vis et écrou de connecteurs Acier inox 22 Indicateur de course Aluminium 23 Bouchon (avec trou évent) Plastique * Le guide est fourni pour les grands diamètres. 4

7 Voir également les instructions pour le montage et l'entretien de la vanne de régulation. Pour les détails sur les pressions différentielles correspondants aux vannes LE, se référer au feuillet technique TI-P pour PN 3000 et TI-P pour PN Le servomoteur doit être installé dans une position qui permet l'accès au servomoteur et à la vanne pour l'entretien. La position de montage idéale est servomoteur et tige de la vanne en position vertical au dessus ou au dessous de la tuyauterie horizontale. Les limites de température ambiante sont de -20 C à +110 C. Pour des conditions de température plus basses, l'alimentation d'air doit être sèche. Pour des conditions de température élevées, calorifuger la vanne de régulation et la tuyauterie pour protéger le servomoteur. Attention : La chambre du servomoteur doit être pressurisée seulement sur le côté opposé aux ressorts par rapport à la membrane. Le bouchon d'évent ne doit être ni bouché, ni remplacé. 2. Installation 2.1 Montage du servomoteur sur la vanne. PN 3000 (voir fig. 1) Dévisser et enlever les deux vis de blocage et leurs écrous (21) et enlever le connecteur (20). Visser l'adaptateur (19) sur la tige de clapet de la vanne et pousser manuellement la tige jusqu'à la position vanne fermée. Ajuster la distance entre l'adaptateur (19) et le chapeau de corps selon la valeur indiquée fig. 3. Appliquer la pression du signal de régulation requise pour obtenir une ouverture d'environ 50 % de levée. Placer l'arcade du servomoteur au dessus de la tige de clapet de vanne et positionner la sur l'épaulement du chapeau de corps. Visser l'écrou de blocage et serrer le avec un couple de serrage de 50 Nm. Appliquer le signal de pression minimum selon la plage désirée, et ajuster l'adaptateur supérieur (17) afin qu'il touche l'adaptateur inférieur (19). Descendre la pression d'air et fixer les deux adaptateurs par les deux demiconnecteurs en revissant les vis et écrous avec un couple de serrage de 2 Nm. Nota : Avant le montage des connecteurs, il est nécessaire d'ajuster la position des adaptateurs en suivant la procédure Fig. 3 d'ajustement des ressorts décrite en section 3. PN 4000 (voir fig. 2) Dévisser et enlever les deux vis de blocage et leurs écrous (21) et enlever le connecteur (20). Visser l'adaptateur (19) sur la tige de clapet de la vanne et pousser manuellement la tige jusqu'à la position vanne fermée. Ajuster la distance entre l'adaptateur (19) et le chapeau de corps selon la valeur indiquée fig. 3. Placer l'arcade du servomoteur au dessus de la tige de clapet de vanne et positionner la sur l'épaulement du chapeau de corps. Visser l'écrou de blocage et serrer le avec un couple de serrage de 50 Nm. Appliquer le signal de pression minimum selon la plage désirée, et ajuster l'adaptateur supérieur (17) afin d'obtenir un écart entre celui-ci et l'adaptateurs inférieur (19) équivalent à la course de la vanne (20 ou 30 mm). Augmenter la pression d'air et fixer les deux adaptateurs par les deux demi-connecteurs en revissant les vis et écrous avec un couple de serrage de 2 Nm. Milieu de course Ecrou de montage A = 71 mm pour vannes DN 15 à mm pour vannes DN 65 à 100 5

8 Tableau 1 Servomoteur Plage de Nombres Longueur Identification Type ressort Course ressorts (mm) (mm) (bande vert.) 3220/4220 0,2-1,0 bar 20 mm Noir Rouge ,4-2,0 bar 20 mm Jaune Violet 3320/4320 0,2-1,0 bar 20 mm Noir ,4-2,0 bar 20 mm Jaune ,0-3,0 bar 20 mm Jaune Rouge 3420/4420 0,2-1,0 bar 20 mm Jaune Noir ,4-2,0 bar 20 mm Jaune Rouge ,0-3,0 bar 20 mm Blanc 3430/4430 0,5-1,0 bar 30 mm 2 54,5 107 Blanc Vert ,4-2,0 bar 30 mm 4 54,5 107 Blanc Vert ,0-3,0 bar 30 mm 4 54,5 125 Blanc Vert 3520/4520 0,2-1,0 bar 20 mm 6 54,5 107 Blanc Vert ,4-2,0 bar 20 mm Blanc ,8-1,5 bar 20 mm Marron 3530/4530 0,2-1,0 bar 30 mm 4 54,5 125 Blanc Vert ,4-2,0 bar 30 mm 6 54,5 125 Blanc Vert ,8-1,5 bar 30 mm Bleu ,2-1,0 bar 20 mm 8 54,5 125 Blanc Vert ,4-2,0 bar 20 mm Blanc ,8-1,5 bar 20 mm Marron 3630/4630 0,2-1,0 bar 30 mm 6 54,5 125 Blanc Vert ,4-2,0 bar 30 mm 9 54,5 125 Blanc Vert ,8-1,5 bar 30 mm Bleu 6

9 Si le servomoteur et la vanne ont été fourni avec un positionneur, il faut se référer aux instructions de montage de cet appareil. 3.1 Ressort de réglage La plage de réglage du servomoteur et la pression d'arrêt seront indiquées sur la plaque d'identification. Il peut être nécessaire de vérifier ou de régler la pression d'arrêt. La procédure est décrite paragraphe 3.2 et PN 3000, tige sortie par manque d'air Nota : Le réglage du ressort changera seulement la pression d'air du signal de régulation auquel la vanne commence à s'ouvrir (point de démarrage) et ne changera pas la plage de pression requise pour déplacer la vanne sur sa course complète. Par exemple un ressort de 0,2 à 1,0 bar (plage 0,8 bar) réglé pour commencer à monter à 0,4 bar nécessitera une pression d'air de 1,2 bar (plage 0,8 bar) pour obtenir la course complète de la vanne. Pour régler le point de démarrage, voir la fig. 1 et procéder comme suit : - S'assurer que la vanne de régulation a été isolée, que la chambre du servomoteur est sans pression. Desserrer l'écrou de blocage de la tige de clapet et les vis (21). Enlever les connecteurs (20). Utiliser deux clés en maintenant le connecteur du servomoteur pour desserrer l'écrou de blocage (18). Appliquer la pression du signal de régulation requise pour commencer la levée du clapet de la vanne hors de son siège (par exemple : 0,4 bar pour 0,4-1,2 bar). Maintenir le clapet de la vanne sur son siège et régler d'un nombre égal de tours le connecteur du servomoteur et l'adaptateur de la vanne jusqu'à ce que l'adaptateur touche le connecteur de la vanne. Voir l'installation correcte fig. 4. Descendre la pression d'air et fixer les deux adaptateurs par les deux demi-connecteurs en revissant les vis et écrous avec un couple de serrage de 2 Nm. 3. Mise en service Délivrer le signal de pression d'air de régulation et vérifier de nouveau que la vanne commence juste à se déplacer de son siège à la pression minimum de la nouvelle plage du ressort, et est complètement ouverte à la pression maximum de la plage du ressort. Après le test, régler l'indicateur de course selon la "flèche" du connecteur. Important : Ne pas tourner le clapet de la vanne sur son siège lorsqu'il est soumis à la pression du servomoteur. La tige du servomoteur ne doit pas tourner lorsque la membrane est assemblée à l'intérieur du servomoteur. Fig. 4 - Ensemble adaptateur de servomoteur, adaptateur de vanne et connecteurs. Vis d'assemblage des connecteurs (21) Tige de servomoteur Ecrou de blocage (18) Adaptateur de servomoteur (17) Connecteurs (20) Adaptateur de vanne (19) Ecrou de blocage Tige de vanne 7

10 3.2 PN 4000, tige rentrée par manque d'air Nota : Le réglage du ressort changera seulement la pression d'air du signal de régulation auquel la vanne commence à s'ouvrir (point de démarrage) et ne changera pas la plage de pression requise pour déplacer la vanne sur sa course complète. Par exemple un ressort de 0,2 à 1,0 bar (plage 0,8 bar) réglé pour commencer à monter à 0,2 bar nécessitera une pression d'air de 1 bar (plage 0,8 bar) pour obtenir la course complète de la vanne. Pour régler le point de démarrage, voir la fig. 2 et procéder comme suit : - S'assurer que la vanne de régulation a été isolée, que la chambre du servomoteur est sans pression. Desserrer l'écrou de blocage de la tige de clapet et les vis (21). Enlever les connecteurs (20). Utiliser deux clés en maintenant le connecteur du servomoteur pour desserrer l'écrou de blocage (18). Appliquer la pression du signal de régulation requise pour obtenir la levée maximum du clapet de la vanne, c'est à dire 1 bar. Maintenir le clapet de la vanne sur son siège et régler d'un nombre égal de tours le connecteur du servomoteur et l'adaptateur de la vanne jusqu'à ce que l'adaptateur touche le connecteur de la vanne. Voir l'installation correcte fig. 4. Fixer les deux adaptateurs par les deux demiconnecteurs en revissant les vis et écrous avec un couple de serrage de 2 Nm. Délivrer le signal de pression d'air de régulation et vérifier de nouveau que la vanne commence juste à se déplacer de son siège à la pression maximum ( 1 bar ) de la nouvelle plage du ressort, et est complètement ouverte à la pression maximum de la plage du ressort ( 0,2 bar ). Après le test, régler l'indicateur de course selon la "flèche" du connecteur. 8

11 Les pièces de rechange sont représentées en trait plein. Les pièces en trait interrompu ne sont pas fournies comme pièces de rechange. Pièces de rechange Kit d'étanchéité de la tige B, C (Anneaux en "V" et joint torique ) Kit membrane A, B, C (membrane, anneaux en "V" et joint torique ) Kit indicateur de course (2 jeux) D Kit ressort E, F (Ressort - incluant 3 vis à tête hexagonale plus longues, rondelles et écrous sur certaines gammes de ressort). Kit connecteur G, H, I, L, M (Vis de blocage, adaptateurs supérieur et inférieur, vis et écrous ). En cas de commande Utiliser les descriptions données ci-dessus dans la colonne "Pièces de rechange" et préciser le type du servomoteur. Exemple : 1 - Kit d'étanchéité de la tige pour servomoteur pneumatique PN Pièces de rechange Table 2 : Couples de serrage recommandés Servomoteur types Ecrou de carter (16) Ecrou de blocage (6) Taille Couple en Nm Taille Couple en Nm PN 3200/4200 M 6 5 ±0,5 M ±3 PN 3200/4200 à PN 3600/4600 M ±2 M ±3 9

12 Les servomoteurs pneumatiques PN 3000 et PN 4000 ne nécessitent pas d'entretien. Pour assurer un fonctionnement optimal, il est recommandé que l'air du signal de régulation soit filtré et fourni sans huile ni eau. Il peut être nécessaire de remplacer certaines pièces, la procédure suivante doit être suivie. 5.1 Retirer le servomoteur de la vanne Appliquer la pression d'air requise pour positionner le clapet de la vanne à mi-ouverture environ. Dévisser et enlever les vis et écrous (21) et enlever les connecteurs (20). Dévisser et enlever l'écrou de blocage de l'arcade du servomoteur et enlever le servomoteur de la vanne. Réduire progressivement la pression d'air dans le servomoteur jusqu'à la pression atmosphérique. Enlever l'arrivée d'air. 5.2 Séries PN Kit membrane - Montage. Oter le servomoteur de la vanne comme décrit section 5.1. Dévisser et ôter les vis (16) et retirer la coquille supérieure (1). Nota 1 : Certaines plages de pression du ressort nécessitent trois vis de coquille plus longues (16). Ces vis doivent être retirées après toutes les autres, et desserrés simultanément afin d'éviter toute distorsion de la membrane. Utiliser deux clés en maintenant le connecteur du servomoteur, pour éviter la rotation de la tige, dévisser et ôter l'écrou (6). Retirer les ressorts (4), la pièce d'écartement( 7), le joint torique (8), le plateau de membrane (3) et la membrane (2). Remonter la nouvelle membrane et le joint torique et réassembler toutes les pièces dans l'ordre inverse Monter la coquille supérieure et resserrer également les vis. Se référer au tableau 1 pour les couples de serrage. Nota 2 : Dès que la membrane repose uniformément sur la coquille inférieure, resserrer progressivement les vis afin d'éviter toute distorsion de la membrane. Certaines plages de pression du ressort nécessitent trois vis de coquille plus longues pour correspondre aux ressorts plus longs. Elles doivent être montées à 120 et également resserrées. 5. Entretien Nota 3 : Afin d'éviter toute distorsion de la membrane, ne pas serrer complètement les vis tant qu'elles ne sont pas toutes montées. Le serrage doit être effectué progressivement en respectant le tableau des couples de serrage du tableau Kit ressort - Montage Oter le servomoteur de la vanne comme décrit section 5.1. Oter la coquille supérieure comme décrit section Oter les ressorts. Placer le ou les nouveaux ressorts, monter la coquille supérieure et resserrer les vis. ( Voir les notes 2 et 3 et se référer au tableau 2 pour les couples de serrage). 10

13 5.3 Séries PN Kit membrane - Montage. Oter le servomoteur de la vanne comme décrit section 5.1. Dévisser et ôter les vis (16) et retirer la coquille supérieure (1). Utiliser deux clés en maintenant le connecteur du servomoteur, pour éviter la rotation de la tige, dévisser et ôter l'écrou (6). Retirer le collier de membrane (10) et la membrane (2). Remonter la nouvelle membrane et réassembler toutes les pièces dans l'ordre inverse. Utiliser deux clés en maintenant le connecteur du servomoteur, pour éviter la rotation de la tige, visser l'écrou (6). Voir la table 1 pour le couple de serrage. Remonter la coquille supérieure et resserrer également les vis comme décrit au chapitre Séries PN 3000 et PN Kit d'étanchéité - Montage. Oter le servomoteur de la vanne comme décrit section 5.1. Enlever la coquille supérieure et démonter comme décrit en section 5.2., élever tous les composants, y compris ressorts et collier de membrane. Retirer la tige de servomoteur. Enlever les bagues en "V" (12) en prenant garde de ne pas endommager les portées (11). Enduire de graisse silicone les nouveaux anneaux en "V" ou les portées (11). Remettre les composants dans l'ordre inverse du démontage. Revoir les sections ou concernant le remontage des vis plus longues. Remonter le servomoteur comme décrit en section 2 et régler comme décrit en section Kit ressort - Montage Oter le servomoteur de la vanne comme décrit section 5.1. Oter la coquille supérieure (1) comme décrit section Utiliser deux clés en maintenant la tige du servomoteur (5), dévisser l'écrou (6). Enlever le collier de membrane (10), la membrane (2), le plateau de membrane '3), la pièce d'écartement (7), et le joint torique (8). Enlever les ressorts après avoir repérer leur emplacement. Placer les nouveaux ressorts dans la même position que les précédents. Remonter toutes les pièces dans l'ordre inverse du démontage. Utiliser deux clés en maintenant la tige de servomoteur et en la serrant sur l'écrou (6). Voir la table 1 pour le couple de serrage. Dès que la membrane repose uniformément sur la coquille inférieure, remonter la coquille supérieure et revisser et serrer les écrous comme décrit en section