Manuel de sécurité pour l'homologation de la chaudière à vapeur OPTISWITCH 5300 C comme dispositif de limitation pour les niveaux d'eau haut et bas Table des matières 1 Domaine d'application.............................................................................................................. 3 2 Généralités et documents complémentaires......................................................................... 4 3 Composants du système......................................................................................................... 5 3.2 Version système avec circuit de sélection 1oo2................................................................ 6 3.3 Version système circuit de sélection 2oo3......................................................................... 7 4 Installation et mise en service................................................................................................. 7 5 Comportement de l'appareil en fonctionnement normal et en cas de défaut.................... 7 6 Comportement de l'appareil en cas de défaut..................................................................... 10 7 Maintenance............................................................................................................................ 11 8 Vérification du fonctionnement............................................................................................. 11 9 Réparation............................................................................................................................... 11 10 Certificat.................................................................................................................................. 12 51250-FR-190207 Date de rédaction : 2019-02-07 2 Manuel de sécurité 1 Domaine d'application Le OPTISWITCH 5300 C est un détecteur de niveau à lames vibrantes destiné à la détection de niveau. La sécurité de fonctionnement n'est assurée qu'à condition d'un usage conforme de l'appareil en respectant les indications stipulées dans le manuel de mise en service et dans les éventuelles notices complémentaires. Pour des raisons de sécurité et de garantie, toute intervention sur l'appareil en dehors des manipulations indiquées dans la notice de mise en service est strictement réservée à des personnes autorisées par le fabricant de l'appareil. Il est explicitement interdit de procéder de son propre chef à des transformations ou modifications sur l'appareil. Mise en oeuvre dans les chaudières à vapeur Le OPTISWITCH 5300 C est homologué comme partie d'un dispositif de limitation pour niveaux d'eau haut et bas dans les chaudières à tubes d'eau et les chaudières à tubes de fumée selon EN 12952-11:2007, EN 12953-9:2007 ainsi qu'EN 50156-1:2004. Conformément à la ligne directive A-20 relative à la Directive équipements sous pression 2014/68/UE, le OPTISWITCH 5300 C est un système de mesure pour la détection du niveau d'eau, toutefois pas un appareil pour la surveillance de la pression et ainsi pas un équipement avec une fonction de sécurité comme par exemple disque de rupture ou une soupape de sécurité. 51250-FR-190207 Version redondante Les normes EN 12952-11 section 4.11 et EN 12953-9 section 4.1.1 imposent : "Un limiteur doit être conçu de telle manière qu'une erreur unique dans une pièce affectée quelconque n'entraîne pas la perte de la fonction de sécurité." C'est la raison pour laquelle au moins deux capteurs redondants sont respectivement nécessaires pour la saisie du niveau d'eau minimum ou maximum. Vous trouverez des exemples pour la version précise au chapitre "Composants du système". Manuel de sécurité 3 1 2 3 4 5 Fig. 1: Structure du OPTISWITCH 5300 C 1 2 3 4 5 2 Couvercle de boîtier Boîtier avec électronique Extension haute température Raccord process Tube prolongateur Généralités et documents complémentaires Remarque : Les appareils ne doivent être mis en service que par un "personnel spécialisé". La plaque signalétique spécifie les caractéristiques techniques de l'appareil. Un appareil sans plaque signalétique spécifique ne doit pas être mis en service. 4 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 Les travaux de maintenance et de conversion ne doivent être effectués que par des personnes formées à cet effet par le fabricant. Document-ID Désignation 51194 Safety Manual OPTISWITCH 5300 C Relais (2 x SPDT) Avec qualification SIL 51195 Safety Manual OPTISWITCH 5300 C Transistor (NPN/PNP) Avec qualification SIL 51196 Safety Manual OPTISWITCH 5300 C Bifilaire (8/16 mA) Avec qualification SIL 48078 Mise en service OPTISWITCH 5300 C Relais (S) Avec qualification SIL 48079 Mise en service OPTISWITCH 5300 C Transistor (T) Avec qualification SIL 48077 Mise en service OPTISWITCH 5300 C Électronique bifilaire (L) Avec qualification SIL 3 Composants du système 51250-FR-190207 Pour détecter le seuil de niveau maximal ou minimal dans un générateur de vapeur, au moins deux sondes avec redondance (circuit de sélection 1oo2, « one out of two ») sont nécessaires. Pour augmenter la disponibilité, il est recommandé d'installer trois sondes dans un circuit de sélection 2003 (« two out of three ») avec évaluation via un APS. Manuel de sécurité 5 3.1 Version avec APS (4) (1) (2) (3) Fig. 2: Évaluation via APS 1 2 3 4 3.2 Détecteur de niveau 1 Détecteur de niveau 2 En option capteur supplémentaire pour la réalisation d'un circuit de sélection 2oo3 ou une redondance diversitaire APS ou système d'évaluation certifié selon EN 12952-11 et EN 12953-9 Version système avec circuit de sélection 1oo2 Comportement système en fonctionnement normal Si la valeur limite à surveiller (niveau d'eau bas (NW)/niveau d'eau haut (HW)) est atteinte, tous les capteurs fourniront des signaux de sortie à l'intérieur de l'écart de mesure (voir notice de mise en service : ID document : 48077, 48078, 48079 ; chapitre 9). Comportement système en cas de défaut Comportement système en cas de défaillance dangereuse détectée d'un capteur Détection par comparaison continue des signaux des capteurs au niveau de l'API de sécurité ou, en cas de version électronique L (deux fils), par le câblage des sorties. Détection par contrôle périodique. 6 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 Avertissement ! La protection contre les défauts uniques n'est plus assurée. Des mesures d'urgence sont nécessaires ! 3.3 Version système circuit de sélection 2oo3 Comportement système en fonctionnement normal Si la valeur limite à surveiller (niveau d'eau bas (NW)/niveau d'eau haut (HW)) est atteinte, tous les capteurs fourniront des signaux de sortie à l'intérieur de l'écart de mesure (voir notice de mise en service : ID document : 48077, 48078, 48079 ; chapitre 9). Comportement système en cas de défaillance dangereuse détectée d'un capteur (2oo3) En cas de défaillance dangereuse détectée, détection par comparaison des signaux (1-2, 2-3, 3-1) au niveau de l'API de sécurité ou détection par contrôle périodique. Avertissement ! La protection contre les défauts uniques n'est plus assurée. Des mesures d'urgence sont nécessaires ! Les défauts qui surviennent pendant la mise en service ou le mode de mesure sont affichés immédiatement sur les témoins de contrôle et les sorties de la version S ou de la version L passent en état hors tension. 4 Installation et mise en service Installation, montage et câblage Le détecteur de niveau OPTISWITCH 5300 C peut être installé directement dans les réservoirs ainsi que dans un réservoir de référence raccordé (bypass). Le capteur doit être disposé, installé et protégé de manière à ne pas entraver son fonctionnement par : • • • la mousse et les turbulences dans l'eau de la chaudière l'encrassement les effets mécaniques lors du fonctionnement (par ex. oscillations) Le montage et le câblage de l'appareil sont décrits dans la notice de mise en service correspondante (ID document : 48077, 48078, 48079). Avertissement ! Une installation correcte est nécessaire pour garantir le fonctionnement sûr de l'appareil ! Position de montage Les positions de montage admises de l'appareil sont également décrites dans la notice de mise en service (Document-ID : 48077, 48078, 48079). Écart Des influences liées à l'application peuvent entraîner une augmentation de l'écart de mesure indiqué, ce qui a un effet sur le point de commutation (voir notice de mise en service, chapitre 9.1, ID document : 48077, 48078, 48079). 51250-FR-190207 5 Comportement de l'appareil en fonctionnement normal et en cas de défaut Fonctions de l'appareil communes Les lames vibrantes oscillent sur leur fréquence de résonance mécanique de 1400 Hz env. Le recouvrement des lames vibrantes par le produit entraîne une variation de la fréquence. Celle-ci est détectée par l'électronique intégrée et convertie en un ordre de commutation. L'électronique du OPTISWITCH 5300 C contrôle de façon continue par le biais de son exploitation Manuel de sécurité 7 de fréquence les critères suivants : • • • • corrosion importante ou détérioration des lames vibrantes panne d'oscillation rupture de ligne vers l'entraînement oscillant Ligne bifilaire : rupture de ligne ou court-circuit Si le détecteur reconnaît une panne de fonctionnement ou dans le cas d'une panne de tension d'alimentation, l'électronique passe à un état de commutation défini, c.-à-d. que la sortie de la version électronique "S" et "I" est ouverte (sécurité positive). Sur la version électronique "L", la valeur du courant de sortie est ≤ 3,6 mA. Il est impératif d'assurer que les sorties de l'éventuel APS en aval ou de l'éventuelle unité de contrôle en aval passent en état non conducteur (hors tension) en cas de panne de fonctionnement. Pour plus de détails concernant l'état d'affichage et de sortie, voir « Comportement de l'appareil en cas de défaut ». Fonctions de l'appareil en fonction de la version électronique Vous trouverez sur l'électronique les éléments de réglage et d'affichage décrits ci-dessous : 1 4 2 3 max min on 5 0,7 g / cm3 0,47 R 7 6 Fig. 3: S (version relais) 1 2 3 4 5 6 7 Témoin de contrôle - Affichage des anomalies (rouge) Témoin de contrôle - État de commutation (jaune) Témoin de contrôle - État de fonctionnement (vert) Inversion du mode de fonctionnement pour sélection du comportement de commutation (max.) Commutateur DIL pour le réglage de la sensibilité Borne de mise à la terre Bornes de raccordement Les deux contacts NO des relais doivent être couplés en série ! 8 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 Seul le contact NO (NO = Normally Open) peut être utilisé pour la fonction de sécurité (principe du courant repos). Mode de fonctionnement Protection antidébordement (Mode de fonctionnement max.) Protection contre la marche à vide Élément vibrant immergé émergé Relais Contact NO ouvert (désexcité) Contact NO ouvert (désexcité) 4 2 3 1 (Mode de fonctionnement min.) max min on 5 0,7 g / cm3 0,47 T PNP 124 P 7 1 2 3 4 NPN 134 N 6 Fig. 4: I (version transistor) 1 2 3 4 51250-FR-190207 5 6 7 Témoin de contrôle - Affichage des anomalies (rouge) Témoin de contrôle - État de commutation (jaune) Témoin de contrôle - État de fonctionnement (vert) Inversion du mode de fonctionnement pour sélection du comportement de commutation Commutateur DIL pour le réglage de la sensibilité Borne de mise à la terre Bornes de raccordement Manuel de sécurité 9 1 4 2 3 max min on 5 0,7 g/cm3 0,47 Z 6 1 2 3 4 Test 9 1 2 7 8 Fig. 5: L (version deux fils) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Témoin de contrôle - Affichage des anomalies (rouge) Témoin de contrôle - État de commutation (jaune) Témoin de contrôle - État de fonctionnement (vert) Inversion du mode de fonctionnement pour sélection du comportement de commutation Commutateur DIL pour le réglage de la sensibilité Touche de test Borne de mise à la terre Pont de serrage Bornes de raccordement Pour le fonctionnement avec un transmetteur, le capteur doit être réglé sur le mode de fonctionnement max. La sélection du mode de fonctionnement se fait au niveau du transmetteur. L'état de sécurité du signal de sortie dépend d'un mode de fonctionnement évalué par un APS. Les fonctions des éléments de réglage et d'affichage sont décrites dans la notice de mise en service. Lors du paramétrage, la fonction de sécurité doit être classée comme étant non sûre ! Le cas échéant, des mesures doivent être prises afin de maintenir la fonction de sécurité. Le capteur doit être protégé contre un paramétrage involontaire ou non autorisé. 6 Comportement de l'appareil en cas de défaut Signaux de sortie pour défaut de fonctionnement Pour la surveillance d'un seuil de niveau, le capteur détecte un seuil déterminé par le lieu de montage via les états "Élément vibrant découvert" ou "Élément vibrant recouvert". I L Non conducteur (désexcité) Non conducteur (désexcité) ≤ 3,6 mA (« fail low ») > 21 mA (« fail high ») Il est impératif d'assurer que les sorties de l'éventuel APS en aval ou de l'éventuelle unité de contrôle en aval passent en état non conducteur (hors tension) en cas de panne de fonctionnement. La détection de défauts, leurs causes et les mesures de dépannage appropriées sont décrites dans 10 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 S la notice de mise en service (ID document : 48078, 48079, 48077 / chapitre 7.2). 7 Maintenance Si l'on respecte les conditions d'utilisation, aucun entretien n'est nécessaire en fonctionnement normal. Pour l'utilisation dans des systèmes de sécurité instrumentée (SIS), la fonction de sécurité doit être exécutée par un essai périodique sur l'appareil à intervalles de temps réguliers. Cela permet de déceler des erreurs potentielles dangereuses et non détectées. Il en va de la responsabilité de l'exploitant de sélectionner le type de vérification. Les intervalles de temps dépendent de la valeur PFDAVG utilisée. Pendant le test de fonctionnement, la fonction de sécurité doit être considérée comme non fiable. Notez que le test de fonctionnement a des effets sur les appareils connectés. Si l'un des tests décèle des défauts, il faut mettre tout le système de mesure hors service et maintenir le process dans un état sûr par d'autres mesures de protection. Vous trouverez des informations détaillées sur l'essai périodique dans le Safety Manual (SIL). Attention ! • Lors du fonctionnement, les capteurs deviennent chauds ! • Risque de graves brûlures aux mains et aux bras ! • De la vapeur ou de l'eau très chaude peut sortir lorsque l'on dégage la sonde ! • Risque de graves brûlures sur l'ensemble du corps ! • Effectuer les travaux de montage et de maintenance de l'appareil à froid uniquement ! • Ne démonter la sonde qu'à une pression dans la chaudière de 0 bar ! 8 Vérification du fonctionnement Contrôler régulièrement le fonctionnement et la sécurité du limiteur. Le test doit prouver le parfait fonctionnement du dispositif de limitation en corrélation avec tous les composants asservis. Pour ce faire, abaisser puis augmenter le niveau d'eau afin de vérifier les fonctions de mesure et de déclenchement. Remarque : Les cycles de test possibles pour le OPTISWITCH 5300 C sont décrits dans le Safety Manual au chapitre 7 : « Essai périodique » et de manière détaillée dans la notice de mise en service (Doc. : 48078, 48079, 48077) au chapitre 6.4 : « Essai périodique ». 9 Réparation 51250-FR-190207 De manière générale, la réparation des appareils ne doit être réalisée que par la société du fabricant. En cas de non-respect de cette condition, les fonctions de sécurité ne peuvent plus être garanties. Manuel de sécurité 11 10 Certificat 51250-FR-190207 12 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 Notes Manuel de sécurité 13 Notes 51250-FR-190207 14 Manuel de sécurité 51250-FR-190207 Notes Manuel de sécurité 15 2019-02-07 Sous réserve de modifications • • • • • • • • • • • Débitmètres électromagnétiques Débitmètres à section variable Débitmètres à ultrasons Débitmètres massiques Débitmètres Vortex Contrôleurs de débit Transmetteurs de niveau Sondes de température Capteurs de pression Matériel d'analyse Systèmes de mesure pour l'industrie pétrolière et gazière KROHNE Messtechnick GmbH & Co. KG Ludwig-Krohne-Straße 5 D-47058 Duisburg Tel.: +49 (0) 203 301 0 Tel.: +49 (0) 203 301 10389 [email protected] Consultez notre site Internet pour la liste des contacts KROHNE: www.krohne.com 51250-FR-190207 Gamme de produits KROHNE ">
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