Atelier B : Maintivannes BMA05 : Procédure de réglage de la vanne de régulation BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 1
Buts de l exercice : - Réaliser la manutention d un élément lourd, - Analyser les risques dus à l intervention (corporels et mécaniques), - Réaliser une liste d outillage, - Rassembler et vérifier les outillages nécessaires au réglages, - Réaliser les réglages d une vanne CAMFLEX - Réaliser des relevés de points ainsi que des courbes caractéristiques, - Faire vérifier les procédures de manutention, de réglage par le professeur. - Test de fuite de vanne (raccordement de la vanne sur le banc) - Détermination de la classe d une vanne 1 MISE EN SITUATION Suite à l arrêt d une unité industrielle pétrochimique, notre entreprise a décroché le marché de réfection des vannes de régulation. Cette réfection consiste à nettoyer, sabler, contrôler l état du servomoteur et du corps de vanne et y changer les éléments défectueux, régler et enfin effectuer une peinture sur des vannes qui seront ensuite réinstallées dans cette unité. 2 TRAVAIL A REALISER 2.1 Affectation d une classe à la vanne Réalisez un test d étanchéité sur la vanne. Le banc est prévu pour fonctionner avec divers types de vannes : vanne rotative CAMFLEX (MV12), vanne linéaire 21000 (MV13) et vannes Lefebvre (MV16 à MV19). Le banc assure principalement 3 fonctions : - maintenir la vanne lors des essais ou lors d une intervention - tester l étanchéité de la vanne fermée et déterminer sa classe de «fuite» - permettre différents réglages et interventions (test d étanchéité de l actionneur, réglage de la vanne, transformation : OMA/FMA, maintenance positionneur ) Chaque vanne est livrée avec son support. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 2
Détail du pupitre : raccordements Alimentation de commande du positionneur pneumatique à l aide d un signal réglable : permet l ouverture proportionnelle de la vanne Alimentation de puissance du positionneur Alimentation d essais pour tester l étanchéité : 3.5 Bar normalement (se branche en amont de la vanne) Alimentation du positionneur électro-pneumatique à l aide d un signal réglable 4-20mA : permet l ouverture proportionnelle de la vanne Connecteur pour raccorder la vanne électrique MV18 Bouton tournant : permet de commander l ouverture ou la fermeture de la vanne électrique MV18 Récupération des fuites lors de l essais d étanchéité (se branche en aval de la vanne) BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 3
Détail de la partie mesure de fuite : Rotamètre pour la mesure de fuite de 0,1 à 11 Nl/h Rotamètre pour la mesure de fuite de 12 à 110 Nl/h Bulleur pour la mesure de fuite < à 12 Nl/h 3 Robinets pour la mise en service des rotamètres ou du bulleur Vanne pour procéder à l essais d étanchéité : Position verticale : purge BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 4
Détail des raccordements de la vanne rotative CAMFLEX sur le banc (MV12) : Alimentation de puissance du positionneur pneumatique (205) Alimentation de commande du positionneur pneumatique (202) Alimentation d essais pour vérifier l étanchéité : 3.5 Bar normalement (amont de la vanne : 208) Récupération des fuites lors de l essai d étanchéité (aval de la vanne : 304) Détail des raccordements de la vanne linéaire 21000 sur le banc (MV13) : Alimentation de commande du positionneur pneumatique (202) Alimentation de puissance du positionneur pneumatique (205) BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 5
Récupération des fuites lors de l essai d étanchéité (aval de la vanne : 304) Alimentation d essais pour vérifier l étanchéité : 3.5 Bar normalement (amont de la vanne : 208) INSTRUCTIONS D UTILISATION Fermer l interrupteur d alimentation électrique derrière le pupitre Ouvrir la vanne d alimentation pneumatique et régler la pression d alimentation à 5 Bars - Vérifier que la vanne est bien en place sur le banc (voir procédure de changement de vanne) - Vérifier le raccordement pneumatique de la vanne. - Fermer tous les robinets du pupitre. - Vérifier que le bulleur contient de l eau, le tube doit être plongé 3 à 6 mm en dessous le niveau de l eau. - Vérifier que la vanne d essais est en position verticale et que le volant de commande manuel est en position initiale. - Régler l alimentation d essais pour tester l étanchéité à 3.5 Bar. - Rechercher tout d abord des fuites importantes (bruit de fuite) - Basculer la vanne d essais en position horizontale - Ouvrir le robinet du rotamètre de gauche : si le mobile bouge : procéder à la mesure, dans le cas contraire fermer le robinet - Ouvrir le robinet du rotamètre intermédiaire : si le mobile bouge : procéder à la mesure, dans le cas contraire fermer le robinet BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 6
- Ouvrir le robinet du bulleur et procéder au comptage du nombre de bulles par minute Remarque : Les vannes de régulation fuient toujours, les débits de fuites mesurés permettent de vérifier la classe d étanchéité d une vanne : voir paragraphe suivant. DETERMINATION DE LA CLASSE D ETANCHEITE (uniquement pour les vannes de régulation) BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 7
2.2 Réglage de la vanne de régulation Dans le domaine de la régulation, on préfère appeler cela «le réglage du point de départ», c est en fait le réglage qui permet de fixer le début du déplacement de la tige de vanne. Attention : Le boîtier de diaphragme est soumis à la tension des ressorts et est équipé de trois boulons de tension (27, 28 & 56) qui doivent être enlevés en dernier. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 8
2.2.1 Changement d échelle sur actionneurs types 88 (ouvrant sous l action de l air). - Procéder au démontage de l actionneur Attention : Il est recommandé de placer ces actionneurs en position verticale pour effectuer les opérations de démontage ou de remontage. Si la vanne est sur le banc de test Maintivanne, désaccoupler la vanne de ses arrivées d air : enlever les coupleurs rapides d alimentation du positionneur et de signal du positionneur montés sur la vanne. Dévisser et enlever les vis (20) et les écrous courts (19), laisser en place les vis (27) et les écrous longs (28). Pour décompresser progressivement les ressorts (21), dévisser alternativement les vis (27) et les écrous longs (28). Faire valider par le professeur les manipulations qui seront effectués par l élève. Enlever le boîtier supérieur (24). Noter la position des ressorts (21) et des entretoises de ressort (18), avant d enlever ces éléments du plateau de diaphragme (26). BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 9
Enlever l écrou de tige (23) et la rondelle plate (22). Enlever le plateau de diaphragme (26) et le diaphragme (25). - Repérer la vis d accouplement entre la tige d actionneur et la tige de clapet. - Visser au maximum la tige de clapet à l intérieur de la tige d actionneur. NOTA : cette manipulation permet de protéger la tige de clapet. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 10
1. Se reporter aux tableaux Nº 1, 2 et 4 pour les informations relatives aux ressorts : a. Dans le cas des échelles avec valeurs initiales 11&21 psi (0,759 &1,448 bar), les ressorts sont placés directement sur les socles en surélévation dans le plateau de diaphragme (26). b. Dans le cas des échelles avec valeurs initiales 3&6 psi (0,207&0,414 bar), les ressorts sont placés dans les empreintes creuses du plateau de diaphragme, (voir Figure 4). c. Dans le cas des échelles avec valeurs initiales 11&21 psi (0,759&1,448 bar) et course supérieure à 0.8 (20mm), les entretoises de ressorts (18) sont placées comme indiqué par le dessin en coupe de la Figure 4. Nota : Les entretoises de ressorts (18) ne sont pas nécessaires dans le cas de course 0.8 (20mm). Nota : Disposer les ressorts de telle façon que les extrémités de spire convergent vers le centre du boîtier comme indiqué par la Figure 1. Cette précaution assure à l actionneur de meilleures performances. 2. Remettre en place le boîtier supérieur de diaphragme(24) et les boulons de tension (27, 28 & 56). Nota : Les boulons de tension doivent être uniformément espacés autour du boîtier. 3. Serrer les boulons de tension (27, 28 & 56) progressivement et uniformément jusqu à ce que les boîtiers se rejoignent. Mettre en place le reste des vis (20) et des écrous (19). Attention : Serrer les vis et les écrous uniformément. Ne pas exagérer le serrage au point de déformer le boîtier. Se référer au tableau Nº 3 pour les valeurs à appliquer. 4. Faire vérifier votre réglage au professeur. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 11
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3 PSI = 0,2 bar BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 13
Réglage de l étanchéité. METHODE : c est la longueur de la liaison tige d actionneur tige de clapet qui permet de régler l étanchéité de la vanne. Il faut pour une vanne FMA que le clapet porte sur le siège pour une pression de 0.2 bar, pour cela en allongeant ou en raccourcissant la longueur de l ensemble on parvient à faire toucher le clapet et le siège. 1. En appliquant une clé sur le (ou les) écrou(s) de tige (1), dévisser la tige de clapet jusqu à ce que le clapet entre en contact avec le siège. 2. Manœuvrer la commande manuelle pour lever légèrement le clapet du siège. Dévisser la tige de clapet d un tour complet et bloquer la tige dans cette position en serrant le (ou les) écrou(s) de tige (1) contre le dispositif d accouplement (2 ou 6) ou la bride de tige (2). Attention : Afin d éviter une détérioration des portées, ne pas tourner le clapet une fois que celui-ci est appliqué contre le siège. 3. Faire vérifier votre réglage au professeur. 2.3 Vérifier l étanchéité de la vanne au moyen du banc Voir procédure 2.1 Une fois que votre vanne est vérifiée et bien conforme, régler la plaque indicatrice de course pour que l indicateur de position soit en face du repère de fermeture. Indicateur de position BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 14
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Nom + Prénom : Date : Nom + Prénom : Classe/groupe : Nom + Prénom : 3. ACTIVITES : REGLAGE DE LA VANNE SERIE 21000 3.1 Manutention de la vanne - Décrire la procédure de manutention afin de déposer la vanne sur votre établi au moyen de la grue d atelier. - Faire valider la procédure par le professeur!!! 3.2 Analyse des risques liés à la manutention L intervention qui vous est proposée présente des risques. A partir de l observation du système, complétez le tableau ci-dessous. Identification des risques liés à la manutention Risques Composants Précautions à prendre BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 16
3.3 Manutention de la vanne - Réaliser la manutention de la vanne pour la mettre en place sur le banc d essais et procéder au boulonnage des brides. - Faire vérifier l installation par le professeur!!! 3.4 Raccordement pneumatique du servomoteur - Réaliser le raccordement pneumatique entre le servomoteur et la commande maintivannes - Faire vérifier l installation par le professeur!!! 3.5 Rechercher les paramètres pour effectuer le contrôle d étanchéité A l aide de la documentation mise à votre disposition et de la plaque signalétique, complétez le tableau cidessous : Marque de la vanne : N de Modèle : DN + signification : NO ou NF : CV : - valeurs du Cv Plage de pression : Pression alimentation : Pression d essai de la vanne : Tolérance de fuite si CLASSE II CLASSE III CLASSE IV CLASSE V CLASSE VI 3.6 Test de l étanchéité sur le banc à la réception de la vanne Effectuez, à l aide de la procédure jointe, le test d étanchéité de la vanne et remplissez le tableau ci-dessous : Valeur de la fuite obtenue (lecture rotamètre) : Classe du servomoteur (suite à la valeur lue) : BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 17
3.7 Test d étanchéité sur le banc après réglage de l étanchéité de la vanne Effectuez, à l aide de la procédure jointe, le test d étanchéité de la vanne et remplissez le tableau ci-dessous : Valeur de la fuite obtenue (lecture rotamètre) : Classe du servomoteur (suite à la valeur lue) : Comparez les valeurs des deux tableaux précédents et donnez vos commentaires sur les résultats BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 18
3.8 Tracer la caractéristique de déplacement de la tige Afin de vérifier la linéarité du déplacement de la tige de vanne et donc du clapet, nous allons relever et tracer les courbes du déplacement de celui-ci pour des pressions de commande croissantes puis décroissantes. - Utilisez un morceau de papier millimétré que vous collerez en face de l indicateur de position de votre vanne afin de relever le déplacement de la tige de vanne en fonction de la pression de commande pour des pressions croissantes et décroissantes. - Augmenter la pression de commande de 0 à 1 bar et compléter le tableau ci-dessous, réaliser la même opération pour des pressions décroissantes. PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) CROISSANTE Pc en bar 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Déplacement en mm PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) DECROISSANTE Pc en bar 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Déplacement en mm BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 19
- Tracer sur le document réponse en utilisant deux couleurs les courbes déplacement du clapet. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 20
- Conclure sur la forme des courbes obtenues. NOTA : on constate généralement une différence entre les courbes pression croissante et pression décroissante. Cette hystérésis est généralement due aux forces de frottements dans l ensemble presse étoupe, à une tige de vanne faussée, à un élément interne défectueux. Si la vanne est en activité, la pression exercée par le fluide dans le corps de vanne peut également créer ce type de perturbation. Ces phénomènes peuvent être maîtrisés avec l utilisation d un positionneur de vanne. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 21
3. 9 Mise en évidence de l influence du système presse étoupe Afin de vérifier l influence du système presse étoupe sur la caractéristique de déplacement du clapet, nous allons tracer la courbe du déplacement du clapet en fonction de la pression de commande pour deux serrages différents du système presse étoupe. - Augmenter le serrage des deux écrous du système presse étoupe de 1 tours environ. - Alimenter le corps de vanne avec une pression de 3 bar afin de vérifier l étanchéité du presse étoupe. - Augmenter la pression de commande et compléter le tableau du document réponse réaliser la même opération pour des pressions décroissantes. - - PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) CROISSANTE - Pc en bar 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Déplacement en mm PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) DECROISSANTE Pc en bar 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Déplacement en mm - Tracer sur le papier millimétré en utilisant deux couleurs les courbes déplacement du clapet. - Le corps de vanne étant encore sous pression, diminuer le serrage des deux écrous du système presse étoupe jusqu à la limite de l étanchéité. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 22
- Augmenter la pression de commande de 0 à 1 bar et compléter le tableau, réaliser la même opération pour des pressions décroissantes. PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) CROISSANTE Pc en bar 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Déplacement en mm PRESSION DE COMMANDE ( Pc ) DECROISSANTE Pc en bar 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Déplacement en mm BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 23
- Tracer sur le papier millimétré en utilisant deux autres couleurs les courbes déplacement du clapet. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 24
- Conclure sur la forme des courbes obtenues en fonction des deux serrages du presse étoupe. BMA05 : Procédure de réglage de la vanne SERIE 21000 Page 25
COMPTE RENDU D INTERVENTION Machine n : Marque : Type : N série : Désignation de l intervention : Temps d intervention Prévu Passé Immobilisation Main d œuvre d intervention Pièces détachées Intervenants Temps passé Taux main d œuvre Coût main d œuvre Désignation Prix Coût mains d œuvre H.T. T.V.A Coût pièces détachées H.T. T.V.A TOTAL T.T.C. Cause de l intervention : Remèdes : Exercice 3 : Procédure de réglage de la vanne de régulation Page 26