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25 Juni 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 06/2012 | Messtechnik

Mesure de température dans les conduites de vapeur

Il a fallu installer un système de mesure de la température de la vapeur dans une installation chimique. Le choix s’est porté sur des thermomètres à souder à résistance électrique OPTITEMP TRA T30 au lieu de thermocouples. Ils permettent des mesures fiables
malgré de fortes sollicitations mécaniques du procédé.
La vapeur dans une installation chimique est utilisée comme fluide caloporteur et pour chauffer. Elle est générée en un point central, puis distribuée aux différentes parties de l’installation par l’intermédiaire de grandes conduites. Pour assurer la sécurité des procédés et de la production qui dépendent de la vapeur, on mesure la température en différents points du réseau. Associée à une mesure de débit et à un compteur de chaleur, la mesure de la température de vapeur dans les circuits aller et retour permet, en outre, de calculer la consommation d’énergie d’un procédé ou d’une partie de l’installation.
 

Les mesures exigées
La température de la vapeur acheminée aux différentes parties de l’installation doit être mesurée sur les conduites de distribution d’un diamètre nominal de DN 200. Celles-ci transportent la vapeur à une pression moyenne de 26 bar à 226 °C. Les thermomètres utilisés doivent assurer une mesure de température précise et rapide sur une plage de 100 à 300 °C et en présence d’une vitesse d’écoulement de 30 m/s. Une grande partie des conduites étant calorifugée, il est nécessaire d’évider l’isolation aux points de mesure ou de la traverser par le tube de piquage des thermomètres. Pour minimiser les coûts d’exploitation courants, le fonctionnement doit pouvoir s’effectuer sans maintenance ni perturbation.

La solution retenue
Pour satisfaire aux exigences de mesure, l’entreprise Krohne a recommandé que l’installation soit équipée au total de 50 thermomètres à souder à résistance électrique OPTITEMP TRA T30 (forme F) dotés du transmetteur de température OPTITEMP TT 50 C. Ce transmetteur est intégré dans la tête du thermomètre (transmetteur en tête).
 

Les avantages
Les conditions du procédé imposent de hautes exigences à la résistance mécanique du thermomètre. Les thermomètres OPTITEMP TRA T30 assurent une mesure fiable de la température de la vapeur aux points de mesure. Pour assurer le degré de précision requis, l’installation a été équipée de thermomètres à résistance électrique au lieu de thermocouples. En raison de la pression élevée et de la vitesse d’écoulement, les thermomètres choisis sont de type à souder de forme F. Ce type de construction se distingue par un risque réduit de rupture du tube de protection sous l’effet de vibrations dues à un détachement de tourbillons (effet vortex). Le tube de protection en acier 1.4571 résiste à des températures allant jusqu’à 400 °C en présence des conditions d’utilisation données; les manchons à souder pour le montage sur les conduites ont été fournis avec les appareils. Les thermomètres sont d’une conception particulièrement robuste pour assurer un fonctionnement sans perturbation. Une maintenance n’est donc pas nécessaire.
 

 
Le produit utilisé
Le thermomètre à souder OPTITEMP TRA T30 et le transmetteur de température intégré en tête OPTITEMP TT 50 C sont conçus spécialement pour la mesure de la vapeur; ils résistent aux vitesses d’écoulement élevées. Le manchon de protection à souder particulièrement résistant est disponible en différents matériaux. Cet équipement est disponible en option avec un convertisseur de mesure de température compatible avec le protocole de communication HART.