Comment installer un débitmètre à engrenages ovales ?

Comment choisir un emplacement d'installation approprié pour un débitmètre à engrenages ovales ?

Le débitmètre à engrenages ovales doit être installé à un emplacement approprié, en respectant scrupuleusement les exigences critiques suivantes :

1) La température et l'humidité ambiantes doivent être conformes aux réglementations du fabricant du débitmètre à engrenages ovales, avec une température générale de -10 (-15)~40 (50) °C et une humidité de 10 %~90 %.

2) En été, l'ensoleillement direct peut faire monter les températures ; la proximité d'une source de chaleur rayonnante peut également entraîner une hausse de température. Il convient donc de prévoir des protections solaires ou des mesures d'isolation dans ces endroits.

3) Les instruments non étanches aux intempéries (modèles non étanches à la poussière et à l'eau) doivent être installés à l'abri des atmosphères corrosives et des environnements humides. La condensation due aux variations de température diurnes, combinée aux gaz corrosifs, peut endommager des composants essentiels tels que les réducteurs de l'intégrateur. Lorsqu'une installation dans de telles conditions est inévitable, il convient de maintenir une légère surpression à l'intérieur du boîtier grâce à un système de purge d'air propre.

4) Le lieu d'installation doit être exempt de vibrations excessives et de chocs mécaniques. Les zones comportant des équipements rotatifs ou des machines lourdes doivent être évitées, sauf si des mesures d'isolation des vibrations appropriées sont mises en œuvre.

5) Il doit y avoir suffisamment d'espace pour l'installation et l'entretien quotidien.

À propos du débitmètre à engrenages ovales : sens d'écoulement et raccordement au processus

Le débitmètre à engrenages ovales doit être installé avec une mise à niveau et un alignement vertical parfaits. L'arbre du rotor doit rester parallèle au sol, sauf pour les modèles à arbre vertical ; les autres modèles doivent être installés horizontalement, conformément aux instructions du manuel d'utilisation. Voir la figure 1 pour un schéma d'installation type.

Pour les applications à flux inversé, la position du débitmètre et du filtre doit être inversée par rapport à la configuration illustrée. Un dégagement suffisant doit être prévu pour le démontage et le nettoyage de la grille du filtre. Dans les installations verticales, le dispositif de filtration doit être monté sur une conduite de dérivation afin d'empêcher toute infiltration de débris provenant de la tuyauterie en amont.

Le débitmètre à engrenages ovales doit être isolé des contraintes de la canalisation, notamment la dilatation/contraction thermique, la déformation et les vibrations. Les vibrations induites par une conception inadéquate des vannes et de la tuyauterie doivent être évitées, en particulier les phénomènes de résonance. L'installation doit éviter les contraintes mécaniques dues à des faces de brides non parallèles, un écartement excessif entre les brides, un mauvais alignement des tuyaux et toute autre configuration de tuyauterie incorrecte.

Pour les débitmètres à engrenages ovales avec boîtiers de pression et chambres de mesure intégrés, une contrainte d'installation excessive peut entraîner une déformation du boîtier, affecter la précision de la mesure et même bloquer les composants de mesure mobiles.

Empêcher les fluides hors phase de pénétrer dans le débitmètre à engrenage ovale

Les débitmètres à engrenages ovales présentent des jeux minimaux entre la chambre de mesure et les composants mobiles. La présence de particules dans le fluide peut entraîner le grippage des composants et une usure prématurée. Un filtre doit être installé en amont et faire l'objet d'un entretien régulier. Pour la mesure des gaz, des dispositifs de protection, tels que des pièges à sédiments ou des absorbeurs d'humidité, doivent être installés si nécessaire. Pour la mesure des débits de liquides, toute infiltration de gaz dans le système de tuyauterie doit être empêchée. Si nécessaire, un séparateur gaz-liquide doit être installé en amont de l'appareil de mesure.

Mesures d'atténuation des débits pulsatoires, de surtension et de surcharge

Bien que des installations réussies sur les conduites d'aspiration des pompes existent, les débitmètres à engrenages ovales doivent, par convention, être installés côté refoulement. Les débits pulsatoires et les surpressions peuvent endommager les capteurs de débit à engrenages ovales. Les pompes centrifuges et les réservoirs à pression élevée constituent des sources de débit idéales. Pour les applications impliquant des pompes alternatives ou des systèmes de tuyauterie sensibles aux surpressions (y compris les coups de bélier), des dispositifs de protection tels que des amortisseurs de pulsations, des chambres d'expansion et des soupapes de décharge doivent être installés.

Un fonctionnement à vitesse excessive d'un débitmètre à engrenages elliptiques peut entraîner des dommages irréversibles. Dans les systèmes susceptibles de présenter des surcharges, des dispositifs de protection tels qu'un orifice de restriction, une vanne de débit constant et un régulateur de débit doivent être installés en aval.

Installation sans interruption

En raison du risque d'interruption de la canalisation causé par l'endommagement des composants de mesure du débitmètre à engrenages elliptiques, un système parallèle redondant avec équipement de commutation automatique doit être installé dans les endroits où la production continue ou l'absence d'interruption est autorisée ; le mode de fonctionnement parallèle couramment utilisé à haut débit peut également être adopté, où une machine tombe en panne et l'autre continue de fonctionner.

Étalonnage sur le terrain

Si un étalonnage sur site d'un débitmètre à engrenages ovales à l'aide de tubes de volume standard mobiles, de compteurs standard ou d'autres dispositifs de mesure de débit standard est requis, les tubes de dérivation, les raccords de connexion et les vannes d'arrêt doivent être préinstallés aux emplacements appropriés sur le site.

Quelles sont les précautions à prendre lors de l'utilisation de débitmètres à engrenages ovales ?

1) Nettoyage des canalisations

Les canalisations nouvellement installées doivent être nettoyées avant leur mise en service, et un rinçage ultérieur avec du fluide proprement dit est souvent nécessaire pour éliminer les résidus de soudure, le tartre et autres débris. Ce processus doit fermer les vannes d'arrêt à l'entrée et à la sortie du débitmètre afin de dévier le fluide par la conduite de dérivation.

Si aucune ligne de dérivation n'est disponible, remplacez temporairement le débitmètre par un court tronçon de tuyau.

2) Purge au gaz

Après le rinçage initial, d'importantes poches d'air subsistent souvent dans la canalisation. Lors du démarrage sous pression, cet air emprisonné peut traverser les débitmètres à engrenages ovales à des vitesses excessives, entraînant une survitesse des composants de mesure mobiles et des dommages potentiels aux arbres et aux roulements. Par conséquent, il convient d'augmenter progressivement le débit au démarrage afin de permettre à l'air de s'échapper graduellement.

3) Séquence de commutation du tuyau de dérivation

Lors du basculement du flux de fluide du tuyau de dérivation vers l'instrument, la séquence d'ouverture et de fermeture doit être respectée et les opérations doivent être effectuées lentement, notamment sur les canalisations à haute température et haute pression. Comme illustré à la figure 2, les étapes d'activation sont les suivantes :

• Étape 1 : Ouvrez progressivement la vanne A, en laissant le liquide s'écouler par le tuyau de dérivation pendant un certain temps.
• Étape 2 : Ouvrez progressivement la vanne B.
• Étape 3 : Ouvrez progressivement la vanne C.
• Étape 4 : Fermez progressivement la vanne A.

Pour la désactivation, suivez la séquence et les actions inverses.

Après la mise en marche, utilisez l'aiguille ou la molette numérique en position basse et un chronomètre pour vérifier l'absence de débit excessif. Le débit optimal doit être maintenu entre 70 et 80 % du débit maximal afin de garantir la durée de vie de l'instrument.

Figure 2 Séquence de commutation du tuyau de dérivation

4) Surveillance des filtres

Le filtre est particulièrement vulnérable lors de la mise en service initiale d'une nouvelle canalisation. Après une période d'essai, vérifiez rapidement son intégrité. De plus, lorsqu'il est propre et exempt de contaminants, enregistrez la perte de charge au débit normal. Ce paramètre évite un démontage ultérieur pour vérifier l'absence d'encrassement ; l'augmentation de la perte de charge permet de déterminer si un nettoyage est nécessaire.

5) Mesure des liquides à haute viscosité

Pour la mesure du débit de liquides à haute viscosité , un chauffage est généralement nécessaire afin de garantir leur fluidité. À l'arrêt du débitmètre à engrenages elliptiques, le liquide interne refroidit et s'épaissit. Avant toute remise en marche, il est impératif de le réchauffer pour réduire sa viscosité et permettre son passage à travers l'instrument. Dans le cas contraire, le liquide épaissi risque de bloquer les composants mobiles de la mesure, endommageant ainsi l'instrument.

6) Lubrification

Pour les débitmètres volumétriques à gaz, la lubrification doit être effectuée avant la mise en service. En fonctionnement normal, vérifiez régulièrement le niveau d'huile à l'aide de la jauge afin de contrôler le volume de lubrifiant.

7) Évitez les changements brusques de débit

Lors de l'utilisation d'un débitmètre à rotor Roots pour gaz, il est important d'éviter les variations brusques de débit (par exemple, celles provoquées par l'ouverture rapide de vannes). En raison de l'inertie des rotors, ces variations soudaines peuvent générer des forces d'inertie supplémentaires importantes, susceptibles d'endommager les rotors.
Si le débitmètre est utilisé comme instrument de détection de débit dans un système de contrôle, une fermeture brutale de la vanne de régulation aval peut entraîner une brève rotation continue des rotors, créant un effet de compresseur. Il en résulte une augmentation de pression en aval, suivie d'un reflux, susceptible de générer des signaux erronés.

8) Il est interdit à la vapeur utilisée pour le rinçage des canalisations de passer à travers les débitmètres à engrenages ovales.

Dépannage des débitmètres à engrenages ovales

1. Blocage du rotor dans la chambre de dosage

 Causes :
(1) Débris étrangers entrant dans la chambre de dosage depuis le pipeline ;
(2) Solidification du fluide mesuré ;
(3) Coup de bélier ou surcharge dû à un fonctionnement anormal du système, endommageant les goupilles reliant le rotor et l'engrenage d'entraînement ;
(4) Usure excessive des roulements de l'engrenage d'entraînement après une utilisation prolongée, provoquant une collision et un blocage du rotor.

 Mesures de dépannage :
(1) Démonter et nettoyer le débitmètre ; rincer les filtres et les canalisations.
(2) Mettre en œuvre des mesures de décongélation pour le milieu solidifié.
(3) Modifier le système de canalisation pour éliminer le coup de bélier/la surcharge; réparer le débitmètre.

(4) Remplacer les roulements, les engrenages d'entraînement ou les rotors ; installer un nouveau débitmètre si les dommages sont irréparables.

2. Le rotor fonctionne normalement, mais le compteur ne s'enregistre pas.

Causes :
(1) Dommages à la section de sortie du joint de la chambre de dosage, démagnétisation de l'acier magnétique ou corps étrangers bloquant le couplage magnétique ;
(2) Débrayage d'engrenage lâche dans la tête de comptoir ;
(3) Dysfonctionnement du compteur de réinitialisation ou du compteur totalisateur ;
(4) Ensemble de pointeur desserré.

Mesures de dépannage :
(1) Démonter et nettoyer ou remagnétiser les composants ;
(2) Réinstaller et régler l'ensemble d'engrenages ;
(3) Retirer et réparer le mécanisme du compteur ;
(4) Fixation sécurisée du pointeur.

3. Imprécision de mesure du débitmètre

Causes :
(1) Écart de température significatif avec un compensateur de température automatique défectueux ;
(2) Changement de la viscosité du milieu mesuré ;
(3) Enclenchement incorrect des engrenages dans la tête de comptoir après maintenance ;
(4) La vanne de dérivation n'est pas complètement fermée pendant le fonctionnement, ce qui provoque une fuite ;
(5) Le débit réel dépasse la plage spécifiée ;
(6) Mouvement rigide du mécanisme indicateur ou du rotor en contact avec le boîtier ;
(7) Pulsation excessive du débit ;
(8) Entraînement de gaz dans le milieu mesuré.

Mesures de dépannage :
(1) Inspecter et réparer le système de compensation de température ;
(2) Recalibrer pour la viscosité du milieu actuel ou sélectionner un nouveau compteur adapté au milieu ;
(3) Retirez la tête du comptoir et réinstallez correctement les engrenages ;
(4) Assurez-vous que la vanne de dérivation est complètement fermée ;
(5) Remplacer par un débitmètre de taille appropriée ou ajuster le débit dans la plage spécifiée ;
(6) Vérifier la bonne installation du rotor, des roulements et des engrenages d'entraînement ; remplacer les composants usés ;
(7) Mettre en œuvre des mesures d’amortissement des pulsations ;
(8) Installer un éliminateur de gaz.

4. Bruit excessif du débitmètre

Causes :
(1) Goupille d'engrenage d'entraînement du rotor cassée provoquant un impact sur le rotor ;
(2) Fonctionnement incorrect avec surcharge de débit excessive ;
(3) Piégeage de gaz ou vibration du système ;
(4) Défaillance du roulement ;
(5) Service prolongé au-delà de la durée de vie opérationnelle.

Mesures de dépannage :
(1) Retirez et remplacez le rotor, grattez les rayures ou les bosses sur le rotor ;
(2) Installez un dispositif de limitation de débit en aval du débitmètre ;
(3) Inspectez le système et éliminez les vibrations ;
(4) Remplacez le roulement, vérifiez si le filtre est fiable et réduisez l'usure du roulement ;
(5) Remplacez le débitmètre par un neuf.

5. Fuite du débitmètre

Causes :
(1) La pression de service dépasse la limite spécifiée, provoquant une déformation du boîtier et une fuite ;
(2) Vieillissement des joints en caoutchouc ;
(3) Défaillance du joint mécanique.

Mesures de dépannage :
(1) Vérifier l'intégrité du manomètre du système, réduire la pression ou remplacer le compteur pour rester dans les limites nominales ; remplacer/réparer les boîtiers gravement déformés ;
(2) Remplacez tous les joints dégradés ;
(3) Remplacer les composants mécaniques ou les pièces en caoutchouc usés.

6. Mouvement instable de l'aiguille (blocage/indication erratique)

Cause:
Liaisons lâches ou rigides dans le mécanisme d'entraînement de l'indicateur.

Mesures de dépannage :
Vérifiez toutes les connexions et lubrifiez les pièces mobiles.