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Six solutions
pour vos défis
Nettoyage-en-Place
(NEP/CIP)
Ann Shea
L'efficacité est vitale pendant le processus NEP, une étape nécessaire pour nettoyer et
stériliser les équipements de procédé.
Nous présenterons des solutions pour vous aider à
– réduire le gaspillage des produits,
– réduire la consommation d'énergie
– raccourcir le délai entre le nettoyage et la production
– Opérer avec plus de confiance
Le système NEP est souvent centralisé dans une usine alimentaire
NEP- quelles sont les pertes?
1. Rinçage de tuyaux et réservoirs
– Avec de l`eau
2. Traitement chimique
– Détersif alcalin ou acid
– Chauffé à une temperature fixe
3. Désinfection avec eau chaude
– Enlever les résidus chimiques
– Préparation pour la prochaine batch
Energie
Trois étapes typiques du NEP
Produit Temps
5 solutions aux défis du NEP pour réduire les pertes et augmenter l efficacité
1. Défaillance des purgeurs de vapeur
2. Coûts de vapeur
3. Pertes de produit durant NEP
4. Pertes chimiques
5. Détection de transition de produit
Réseau de vapeur typique
6Emerson Confidential
Pourquoi surveiller les purgeurs à vapeur?
Défi # 1
1. Risko, J., Understanding Steam Traps, Chemical Engineering Progress, Feb 2011
2. U.S. Department of Energy
Statistiquement, les taux d'échec prévus du
purgeur de vapeur varient de 12,5% à 25%
chaque année1
Entre 5 à 10% des coüts énergétiques total
sont du à des fuites de purgeurs de vapeur.
Les purgeurs froides peuvent causer des
coups de bélier, des ruptures et des
produits hors spec, entrainant des
dommages de plusieurs millions de dollars.
Purgeurs à vapeur ouvertes peuvent
entraîner des coûts énergétiques
excédentaires de dizaines de milliers de
dollars
Rosemount 708 Transmetteur acoustique sans fil
Niveau acoustique ultrasonique et lecture de température
Rapide et facile à installer et à entretenir
– Montage direct sans couper ou modifier la configuration du tuyau
– Pas d'étalonnage
– Montage de bande d'acier non intrusif
– Module d'alimentation à sécurité intrinsèque avec une autonomie de batterie de plus de 10 ans
Approbations FM et CSA Classe 1 Div 1
Communication sans fil Wireless HART
La conception robuste et robuste assure une performance constante dans les environnements
difficiles
Plusieurs situations et conditions anormales sont reconnues
Blow Through Trap – indication when
a trap has failed in an open position,
causing steam to flow through the trap
Cold Trap – indication when a trap has
clogged, causing condensate build up
and potential water hammer
Plusieurs situations et conditions anormales sont reconnues
Blow Through Trap – indication when
a trap has failed in an open position,
causing steam to flow through the trap
Cold Trap – indication when a trap has
clogged, causing condensate build up
and potential water hammer
Tableau de bord Plantweb Steam Trap Insight
11Emerson Confidential
Résumé des actifs - Plantweb Steam Trap Insight
12Emerson Confidential
• Entre 5-15% des pertes énergétiques sont du aux
pertes de vapeur, gaz et air
• Une bonne gestion des débits est critique pour
déterminer ou sont les pertes de vapeur
• Les coûts peuvent varies, ex
– 100 psig generation
– 10 psig deaerator tank
– $9.50/MMBtu
– 80% boiler efficiency
– 1190 Btu/lb = enthalpy of steam
– 208 Btu/lb = enthalpy boiler feedwater
$9.50 (1190-208)
1000 (0.80)
= $11.67 per 1,000 lbs
Défi 2
Bilan massique du réseau de vapeur
Performance
MASSE vs VOLUME
• Dans 99% des applications de débit, ce qui compte c’est la
quantité massique plutôt que le volume
• Lorsqu’on mesure en volume;
– on doit connaitre la densité du fluide
– une erreur en densité = une erreur en débit volumétrique
• Pour les liquides: la densité varie légèrement avec les
variations de température
• Pour les gaz et la vapeur: la densité varie dramatiquement
avec des variations de pression et de température
“Débit volumétrique normalisé” est en
fait un débit massique
• SCFM, NCMH, … = sont des unités massiques
scfm = acfm x [ actuel / standard ]
A défaux d’utiliser une unité massique ou “volumétrique normalisé”:
“assumer” une variation de densité de 1% = une erreur de 1% en débit
Mesuré
(vortex, dp
turbine,
ultrasonique)
f (P,T) P = 101 kPa
T = 20 ºC
(exemple)
Le débit massique assure :
 Meilleur contrôle des réactions
chimiques
 Meilleur équilibre de masse
 Réduction de variabilité du procédé
 Meilleur mélange (ratio)
Régulateur
P = 40 psig
P ≠ 40,0 psig
• Friction dans la tuyauterie
• Statisme du régulateur
• Variation barométrique
…et tout débit de gaz ou vapeur comporte des variations
Pratique d’excellence: mesurer le débit
massique des gaz et de la vapeur
Air à 22 psi Air à 20 psi
0,40 pi3 0,42 pi3
0,0808 lb 0,0808 lb
Volume:
Masse:
Erreur
4,8 %
0 %
Mesurer les débits massiques de gaz/vapeur
20 pi
(6 m)
Statisme du
régulateur
Friction
du tuyau*
Variation
barométrique
Spécification
du fabricant
20 pi tuyau
2 coudes
Variation
typique
0,55 psi 1,0%
0,92 psi 1,7%
0,5 psi 0,9%
Total 1,97 psi 3,6%
Variation max.
* Per Crane Handbook
Régulateur
P = 40 psi
P = 39 ± 1 psi
Conduite de vapeur
saturée de 4 po
Débit = 7500 lb/h
• Vapeur: l’enthalpie est conservé lorsque la pression baisse à cause de
la friction
• La perte de pression crée de la vapeur surchauffée
• Gaz: variations aléatoires de la température sont aussi communes
• Variation de la source de production
• Pertes thermiques au niveau de la tuyauterie
• Changement de 60-70ºF d’un gaz ou de l’air = changement de 1,8% en
débit massique
• La variabilité de la température donne une variabilité en densité.
• 1% changement en température = 1% changement en densité
Comment la variabilité de la température influence-t-elle la
variabilité du débit lors de mesure de gaz ou de vapeur?
Coûts: La méthode traditionnelle pour la mesure de débit
compensé peut être dispendieuse et complexe
DCS, PLC ou
calculateur
3 signaux
Débit
massique
• 3 transmetteurs
• Installation & mise en route de 3
unités
• 3 paires de fils
• Configuration du DCS, PLC ou
calculateur
Transmetteur MultiVariableMD: une révolution dans la
mesure par pression différentielle
• Avantages
• Débit massique
• Précision de <1% du débit
• Gamme de mesure > 10:1 du débit mesuré
• 4 mesures en 1 appareil (Qm , DP, P, et T)
• Réduction des coûts d’installation de 2 400$
• Simple à installer et à configurer avec le
logiciel Engineering Assistant
• Technologie éprouvée
Débitmètre massique compensé est une bonne pratique
21
Multivariable Pressure
• Greater accuracy when uncompensated
• Ability for superheated steam without flow
computer
• Onsite calibration
• Common for superheated steam
• Good on large line sizes
• Good accuracy
• Great for saturated steam
• Better turndown (up to 30:1)
• No heat tracing or impulse lines
• Low install cost
• Limited leak points
Emerson Confidential
0.75-3% of rate (uncompensated)
0.75-2% of rate (compensated)
La technologie MultiVariableMD rend la compensation (de
P/T) facile et abordable
MassProBar
Annubar pour les
conduites de
diamètre supérieur
Transmetteur de pression DP
Transmetteur de pression GP
Transmetteur de température
Capteur de temp. (RTD ou TC)
Manifold (collecteur)
Matériel de connexion
Puits thermométrique
Calculateur de débit
Indicateur
Totalisateur
Câblage sonde de température
MassProPlate
Plaque à orifice pour
les conduites de
diamètre inférieur
Transmetteur
MultiVariable
405C – Design compact
• Pour conduites de 2 à 12’’
• Manifold 3 voies intégré
• Beta de 0.4 ou 0.65
• Idéal pour un nouveau montage
– ANSI 150 à 600
– Centrage facile
• Bon jusqu’à 450 °F (intégral) ou 850
°F (à distance)
Une meilleure précision qu’une plaque standard
Peut mesurer sur une courte blongeur droite
Chacun des trous de la plaque orifice
est positionné de façon à optimiser le
conditionnement du profile de débit en
réduisant les irrégularités.
La géométrie de la
plaque reforme le
profile de débit
dans la ligne.
Plaque à orifice standard
Plaque multi-orifices
-1.0%
-0.5%
0.0%
0.5%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
8.0%
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000
Nombre de Reynolds (diam. d’alésage)
Déviationparrapportautuyaudroit
2D
2D
2D
2D
Tuyau 2 po diam. avec Beta = 0,4
2D de section droite
avec tourbillon induit
Une technologie conçue pour de courtes sections de
tuyau droit améliore la performance
La plaque multi-orifices permet une précision de 0,5%
Plaque à conditionnement de débit (multi-orifices):
2 plateformes flexibles
 Tuyauterie de 2 à 8”
 Incertitude Cd: ±0,5% pour 0.4
et ±0,75% pour 0,65
 Montage direct vanne 3-voies
 Installation entre des brides
standards (150#)
 Montage débitmètre volumétrique ou
massique
Montage compact
 Tuyauterie de 2 à 24”
 Incertitude Cd: ±0,5% pour 0,2 &
0.4 et ±0,75% pour 0,65
 Installation entre des brides à
orifice (300#)
 Modifications d’installations
existantes
Orifice standard
Construction modulaire et installation simplifiée
• Small lines difficult to add temperature measurement
• New inputs require certified welder
• Intrusive measurements can create buildup
– Leftover product wasted
– No ability to pig
LS
H
LSL
pHT
TT
TT
FT
FT
Challenge 3
Les résidus de produits dans le tuyau deviennent des déchets lors du NEP
28
‘Designing a thermowell to meet ASME 19.3 is extremely painful’
weld flange
and nipple
hole in pipe
sensor +
thermowell
process
connection
 Complexité de conception (finition de surface, matériau, longueur,
 Extrêmement cher si des matériaux exotiques
 Installation (soudage) et maintenance
 Points de fuite possibles
 Wake Frequency Calculations
 Doit enlever pour les porcs
✓ Mesure precise du procédé
Excessive drag
force/bending
Weld cracking
due to fatigue
Corrosion, erosion
Large number of styles
La conception d'un puits thermométrique n'est pas une tâche simple
Rosemount X-well™ mesure la température de procédé sans percer le tuyau
29
‘During revamps you don’t want to cut the pipe.
It would be good to take temperature without cutting pipe’
- EPC Company
Rosemount
X-well tempsurface temp process temp ambient temp
✓ Pas de points de fuite
✓ Facile à concevoir
✓ Pas de fréquence de réveil
✓ Installation facile, peu d'entretien
✓ Température de processus précise
La température du proceed est
calculée via Rosemount X-well
Technology algorithme de
conductivité thermique
T1
Réduire l'utilisation et le déversement de produits chimiques en optimisant les mesures
de niveau de réservoir
• Les produits chimiques du NEP sont couteux
• Les fluctuations de température peuvent causer des incertitudes avec certaine technologie de
niveau.
• Optimiser l'utilisation et le stockage en utilisant une mesure de niveau précise et des alarmes de
haut niveau fiables garantissent qu'aucun produit chimique n'est gaspillé pendant le processus
CIP.
Défi 4
Mesure de niveau en continue et prevention de débordement avec fourchette vibrante
31
Continuous Level Batch Repeatability Asset Protection and Spill Avoidance
• Batch repeatability for continuous CIP cycles
– Operates on tanks as low as 15”
– Handles 150C CIP/SIP cycles
• Industry best performance
• Protect tanks and pumps
• Resistance to thermal shock
• Delay Switching
– Turbulence
– Sprayballs
Emerson Confidential
Rosemount 3051HT Hygienic Transmitter
Multiple Process Connections
1.5” Tri-
Clamp®
2” Tri-
Clamp®
Best-in-Class Performance
Ref Accuracy 0.075% of span
0.065% of span option
Rangedown 100:1
Stability Up to 5 Years
Best-in-Class Performance
Best-in-Class Performance
• Bioprocessing and Aseptic
• Hygienic and Clean-In-Place
• Cleaning Environments
Sanitary Applications
Measurement Ranges
Engineered for Hygienic
Range
Max Working
Pressure (psi)
1 30
2 150
3 300
3051HT Advanced Technologies Designed for Sanitary Solutions
1
2
3
4
5
Best-in-Class Performance
1. Improve cleanability and durability with polished,
rugged, and compact stainless steel housing
2. Comply to glass-free environments with chemical
resistant polycarbonate LCD cover
3. Easily commission instrumentation on-site without
the use of extra tools with Rosemount’s Local
Operator Interface (LOI)
4. Withstand wet environments and harsh
washdowns without compromising transmitter
reference pressure with the Rosemount 3051HT
protected gage vent
5. Hygienic Engineered Process Connections
• Advance welding of high purity 316L SST creates
clean flush surface
• Compact diaphragm stays within the gasket ID
eliminates isolator damage from trapped
moisture/gas or removal of gasket
• 32 Ra surface finish standard on all connections
• Hygienic Clamps with ASME BPE SF4 finish
option, 15 Ra
Advanced Hygienic Design
Une bonne stabilité réduit la fréquence de calibration
• Rosemount 3051HT decreases operation costs and
extends maintenance intervals with long term stability
• 3-year stability guarantee reduces frequency of
calibration
• Option 5-year stability
Long Term Stability
• Reduce downtime with fewer calibrations
• Decrease operating costs and extend maintenance intervals
Increase Batch Quality and Consistency
• Rosemount 3051HT withstands many CIP/SIP
cycles with minimal drifting
• CIP/SIP cycles up to 284ºF (150ºC)
Batch-to-Batch Repeatability
• Assure process measurement specification
• Reduce risk of non-compliance to FDA standards
• Minimize variability between batches
NEP de longue durée augmente les couts
Perte d eau, produit, chimique, energie
• Augmente les couts chiimique et énergétique
• Généralement controle de temperature, pression et temps
• Chaque cycle requiert un temps minimal d execution
Défi 5
Mesure de temperature et conductivité sur la ligne de retour
37
Température Conductivité
• Mesure critique
• Mesure sans contact pourrait réduire la
durée du cycle
• Produits Caustiques, acides et eau ont
différentes conductivité
• Peut aider à controler
Emerson Confidential
Une autre façon de différencier entre le produit et l eau lors du NEP
1g/cm3
1.033 g/cm3
Défi 5.5
Hygienic Solutions Simplify and Deliver
Confidence & Insight
Small Elite CMFS Flowmeters
1/10” & 1/8”
FMT Filling Transmitter
5700 Next Generation Transmitter
+
Smart Zero Verification
Single Tube, T-Series
Hygienic FlowmetersHygienic H-Series
Flowmeters
8721 Hygienic Magmeter Series
Process
Insight
Measurement
Confidence
Simplified
Solutions
H-Series - Real World Performance
• Advanced mass and density calibration options
– Mass flow accuracy: ±0.15%; ±0.10%
– Density accuracy ±0.002 g/cc; ±0.001 g/cc
• High speed of response for batching, filling, and blending applications
• Advanced algorithms for temperature-compensated density and concentration
measurement
Hygienic Coriolis Flowmeters
H-Series
Documentatio
n
Product Data
Sheets
Home
Optimal Fit for Hygienic Process Control
Offers superior sensitivity in a compact, self-draining design with exceptional temperature stability and density
measurement:
+ Minimizes variability in process control + Enables fast product change-over + Ensures product consistency
and quality
Line Sizes
1/2” – 3”
DN15 – DN80
8A – 3s
Process Connections
Tri-Clamp DIN 11851
DIN 11864 – 1A DIN 11864 – 2A
IDF SMS 1145
Media
Mass Flow
Accuracy
Density
Accuracy
Gases 0.50% of rate
Liquids/
Slurries
0.10% of rate 0.0005 g/cc
Process
Insight
Measurement
Confidence
Simplified
Solutions
Model 5700 Transmitter Enables
Next Generation Coriolis Experience
• Simplified Solutions
– Improved Productivity through easy user
experience
• Measurement Confidence
– Repeatable, reliable, accurate
measurements
• Process Insight
– Enabling a window into your process to
provide new insights
Process
Insight
Measurement
Confidence
Simplified
Solutions
Why Check Flow Meters?
• Straight Runs
Required
• Pressure/Temperatur
e Compensation
• Fluid Property
Changes
• Corrosion
• Erosion
• Scaling
• ISO 9001
• EPA
• FDA
• NMI
• Wearing of Parts
• Electronic Failure
• Clogging in Piping
Meter
Damage
Internal or
External
Standards
Installation
Effects
Difficult
Process
SMV is Widely Accepted Across Industries
Agency Application SMV Status
AER (Alberta) HC fiscal transfer ✓ Recognized
US EPA GreenHouse Gas (40 CFR part 98) ✓ Recognized
US EPA Acid Rain (40 CFR part 75) ✓ (EPA will use AGA docs, FY15)
ISO 9001 Various ✓ Recognized
IEC (for SIS) Safety Instrumented Systems ✓ Recognized via Proof Test
AGA -11 / API
MPMS Ch 14.9
Natural Gas fiscal transfer ✓Introduced, recognized
NMi Test data used for other Agencies ✓ Q2 2015
Russia Various Starting March 2014
NIM (China) CT, Various JJG1038-2008 rev? Staring April 2014
FDA & TTB Meter validation SMV complies w/ proper recordkeeping
API 20.2 Allocation / royalty meters July 2015
API 5.6 Fiscal Transfer Liquid HC TBD 2016
NIST Liquid chemical fiscal transfer Not yet active
Build a history of conformance and extend your
routine “wet” calibrations to up to 3 years
Process
Insight
Measurement
Confidence
Simplified
Solutions
Ensure Compliance with FDA 21 CFR Part 11
Process
Insight
Measurement
Confidence
Simplified
Solutions
5700 – A powerful Tool for Process Insight
Event logs and data historian
• Spot system issues easily
– Entrained vapor
– Proving displacer friction
• Continuously stores process data in memory, providing a proactive approach to troubleshooting and better
insights into production
– Short Term History: 1-second data (30 Days)
– Long term History: 5-minute Min, Max, Ave, Std Dev (15 years)
• Drive Gain
• LPO (Filtered)
• RPO (Filtered)
• Elec Temp
• Input Voltage
• Line Temp
• Case Temp
• Vol Flow
• Tube Freq
• Time
• Status
• Mass Flow
• Density
Variables Logged:
Proving
Additional Variables(w/ Petroleum Measurement Software):
• External Pressure
• External Temperature
• Reference Density
• CTL
• Volume Flow @ Reference Density
Model 5700 Transmitter Overview
New Transmitter Development Focus Areas:
 Ease of Use
– Improve productivity
– Eliminate need for special service tools
– Minimize time in the field and hazardous
areas
 Measurement Confidence
– Absolute trust in the output from your meter
– Diagnostics and tools to resolve uncertainty
 Process Insight
– Enable the ability to “go back in time” to
understand a process event
– Open a “window into your process” to
understand more about meter and process
performance
5700 Ethernet Details
• Expansion of the popular 5700 Coriolis
transmitter platform to include an Ethernet output
version
• Native Ethernet architecture and connections, no
extra converters or adapters needed
• Multiple protocol choices including EtherNet/IP,
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• On-board Webserver for easy configuration
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Alimentaire / pharmaceutique - 6 solutions pour les défis du nettoyage-en-place (NEP ou CIP) par Ann Shea, Contrôles Laurentide

  • 1. Six solutions pour vos défis Nettoyage-en-Place (NEP/CIP) Ann Shea
  • 2. L'efficacité est vitale pendant le processus NEP, une étape nécessaire pour nettoyer et stériliser les équipements de procédé. Nous présenterons des solutions pour vous aider à – réduire le gaspillage des produits, – réduire la consommation d'énergie – raccourcir le délai entre le nettoyage et la production – Opérer avec plus de confiance
  • 3. Le système NEP est souvent centralisé dans une usine alimentaire
  • 4. NEP- quelles sont les pertes? 1. Rinçage de tuyaux et réservoirs – Avec de l`eau 2. Traitement chimique – Détersif alcalin ou acid – Chauffé à une temperature fixe 3. Désinfection avec eau chaude – Enlever les résidus chimiques – Préparation pour la prochaine batch Energie Trois étapes typiques du NEP Produit Temps
  • 5. 5 solutions aux défis du NEP pour réduire les pertes et augmenter l efficacité 1. Défaillance des purgeurs de vapeur 2. Coûts de vapeur 3. Pertes de produit durant NEP 4. Pertes chimiques 5. Détection de transition de produit
  • 6. Réseau de vapeur typique 6Emerson Confidential
  • 7. Pourquoi surveiller les purgeurs à vapeur? Défi # 1 1. Risko, J., Understanding Steam Traps, Chemical Engineering Progress, Feb 2011 2. U.S. Department of Energy Statistiquement, les taux d'échec prévus du purgeur de vapeur varient de 12,5% à 25% chaque année1 Entre 5 à 10% des coüts énergétiques total sont du à des fuites de purgeurs de vapeur. Les purgeurs froides peuvent causer des coups de bélier, des ruptures et des produits hors spec, entrainant des dommages de plusieurs millions de dollars. Purgeurs à vapeur ouvertes peuvent entraîner des coûts énergétiques excédentaires de dizaines de milliers de dollars
  • 8. Rosemount 708 Transmetteur acoustique sans fil Niveau acoustique ultrasonique et lecture de température Rapide et facile à installer et à entretenir – Montage direct sans couper ou modifier la configuration du tuyau – Pas d'étalonnage – Montage de bande d'acier non intrusif – Module d'alimentation à sécurité intrinsèque avec une autonomie de batterie de plus de 10 ans Approbations FM et CSA Classe 1 Div 1 Communication sans fil Wireless HART La conception robuste et robuste assure une performance constante dans les environnements difficiles
  • 9. Plusieurs situations et conditions anormales sont reconnues Blow Through Trap – indication when a trap has failed in an open position, causing steam to flow through the trap Cold Trap – indication when a trap has clogged, causing condensate build up and potential water hammer
  • 10. Plusieurs situations et conditions anormales sont reconnues Blow Through Trap – indication when a trap has failed in an open position, causing steam to flow through the trap Cold Trap – indication when a trap has clogged, causing condensate build up and potential water hammer
  • 11. Tableau de bord Plantweb Steam Trap Insight 11Emerson Confidential
  • 12. Résumé des actifs - Plantweb Steam Trap Insight 12Emerson Confidential
  • 13. • Entre 5-15% des pertes énergétiques sont du aux pertes de vapeur, gaz et air • Une bonne gestion des débits est critique pour déterminer ou sont les pertes de vapeur • Les coûts peuvent varies, ex – 100 psig generation – 10 psig deaerator tank – $9.50/MMBtu – 80% boiler efficiency – 1190 Btu/lb = enthalpy of steam – 208 Btu/lb = enthalpy boiler feedwater $9.50 (1190-208) 1000 (0.80) = $11.67 per 1,000 lbs Défi 2 Bilan massique du réseau de vapeur
  • 14. Performance MASSE vs VOLUME • Dans 99% des applications de débit, ce qui compte c’est la quantité massique plutôt que le volume • Lorsqu’on mesure en volume; – on doit connaitre la densité du fluide – une erreur en densité = une erreur en débit volumétrique • Pour les liquides: la densité varie légèrement avec les variations de température • Pour les gaz et la vapeur: la densité varie dramatiquement avec des variations de pression et de température
  • 15. “Débit volumétrique normalisé” est en fait un débit massique • SCFM, NCMH, … = sont des unités massiques scfm = acfm x [ actuel / standard ] A défaux d’utiliser une unité massique ou “volumétrique normalisé”: “assumer” une variation de densité de 1% = une erreur de 1% en débit Mesuré (vortex, dp turbine, ultrasonique) f (P,T) P = 101 kPa T = 20 ºC (exemple)
  • 16. Le débit massique assure :  Meilleur contrôle des réactions chimiques  Meilleur équilibre de masse  Réduction de variabilité du procédé  Meilleur mélange (ratio) Régulateur P = 40 psig P ≠ 40,0 psig • Friction dans la tuyauterie • Statisme du régulateur • Variation barométrique …et tout débit de gaz ou vapeur comporte des variations Pratique d’excellence: mesurer le débit massique des gaz et de la vapeur Air à 22 psi Air à 20 psi 0,40 pi3 0,42 pi3 0,0808 lb 0,0808 lb Volume: Masse: Erreur 4,8 % 0 %
  • 17. Mesurer les débits massiques de gaz/vapeur 20 pi (6 m) Statisme du régulateur Friction du tuyau* Variation barométrique Spécification du fabricant 20 pi tuyau 2 coudes Variation typique 0,55 psi 1,0% 0,92 psi 1,7% 0,5 psi 0,9% Total 1,97 psi 3,6% Variation max. * Per Crane Handbook Régulateur P = 40 psi P = 39 ± 1 psi Conduite de vapeur saturée de 4 po Débit = 7500 lb/h
  • 18. • Vapeur: l’enthalpie est conservé lorsque la pression baisse à cause de la friction • La perte de pression crée de la vapeur surchauffée • Gaz: variations aléatoires de la température sont aussi communes • Variation de la source de production • Pertes thermiques au niveau de la tuyauterie • Changement de 60-70ºF d’un gaz ou de l’air = changement de 1,8% en débit massique • La variabilité de la température donne une variabilité en densité. • 1% changement en température = 1% changement en densité Comment la variabilité de la température influence-t-elle la variabilité du débit lors de mesure de gaz ou de vapeur?
  • 19. Coûts: La méthode traditionnelle pour la mesure de débit compensé peut être dispendieuse et complexe DCS, PLC ou calculateur 3 signaux Débit massique • 3 transmetteurs • Installation & mise en route de 3 unités • 3 paires de fils • Configuration du DCS, PLC ou calculateur
  • 20. Transmetteur MultiVariableMD: une révolution dans la mesure par pression différentielle • Avantages • Débit massique • Précision de <1% du débit • Gamme de mesure > 10:1 du débit mesuré • 4 mesures en 1 appareil (Qm , DP, P, et T) • Réduction des coûts d’installation de 2 400$ • Simple à installer et à configurer avec le logiciel Engineering Assistant • Technologie éprouvée
  • 21. Débitmètre massique compensé est une bonne pratique 21 Multivariable Pressure • Greater accuracy when uncompensated • Ability for superheated steam without flow computer • Onsite calibration • Common for superheated steam • Good on large line sizes • Good accuracy • Great for saturated steam • Better turndown (up to 30:1) • No heat tracing or impulse lines • Low install cost • Limited leak points Emerson Confidential 0.75-3% of rate (uncompensated) 0.75-2% of rate (compensated)
  • 22. La technologie MultiVariableMD rend la compensation (de P/T) facile et abordable MassProBar Annubar pour les conduites de diamètre supérieur Transmetteur de pression DP Transmetteur de pression GP Transmetteur de température Capteur de temp. (RTD ou TC) Manifold (collecteur) Matériel de connexion Puits thermométrique Calculateur de débit Indicateur Totalisateur Câblage sonde de température MassProPlate Plaque à orifice pour les conduites de diamètre inférieur Transmetteur MultiVariable
  • 23. 405C – Design compact • Pour conduites de 2 à 12’’ • Manifold 3 voies intégré • Beta de 0.4 ou 0.65 • Idéal pour un nouveau montage – ANSI 150 à 600 – Centrage facile • Bon jusqu’à 450 °F (intégral) ou 850 °F (à distance)
  • 24. Une meilleure précision qu’une plaque standard Peut mesurer sur une courte blongeur droite Chacun des trous de la plaque orifice est positionné de façon à optimiser le conditionnement du profile de débit en réduisant les irrégularités. La géométrie de la plaque reforme le profile de débit dans la ligne.
  • 25. Plaque à orifice standard Plaque multi-orifices -1.0% -0.5% 0.0% 0.5% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 Nombre de Reynolds (diam. d’alésage) Déviationparrapportautuyaudroit 2D 2D 2D 2D Tuyau 2 po diam. avec Beta = 0,4 2D de section droite avec tourbillon induit Une technologie conçue pour de courtes sections de tuyau droit améliore la performance La plaque multi-orifices permet une précision de 0,5%
  • 26. Plaque à conditionnement de débit (multi-orifices): 2 plateformes flexibles  Tuyauterie de 2 à 8”  Incertitude Cd: ±0,5% pour 0.4 et ±0,75% pour 0,65  Montage direct vanne 3-voies  Installation entre des brides standards (150#)  Montage débitmètre volumétrique ou massique Montage compact  Tuyauterie de 2 à 24”  Incertitude Cd: ±0,5% pour 0,2 & 0.4 et ±0,75% pour 0,65  Installation entre des brides à orifice (300#)  Modifications d’installations existantes Orifice standard Construction modulaire et installation simplifiée
  • 27. • Small lines difficult to add temperature measurement • New inputs require certified welder • Intrusive measurements can create buildup – Leftover product wasted – No ability to pig LS H LSL pHT TT TT FT FT Challenge 3 Les résidus de produits dans le tuyau deviennent des déchets lors du NEP
  • 28. 28 ‘Designing a thermowell to meet ASME 19.3 is extremely painful’ weld flange and nipple hole in pipe sensor + thermowell process connection  Complexité de conception (finition de surface, matériau, longueur,  Extrêmement cher si des matériaux exotiques  Installation (soudage) et maintenance  Points de fuite possibles  Wake Frequency Calculations  Doit enlever pour les porcs ✓ Mesure precise du procédé Excessive drag force/bending Weld cracking due to fatigue Corrosion, erosion Large number of styles La conception d'un puits thermométrique n'est pas une tâche simple
  • 29. Rosemount X-well™ mesure la température de procédé sans percer le tuyau 29 ‘During revamps you don’t want to cut the pipe. It would be good to take temperature without cutting pipe’ - EPC Company Rosemount X-well tempsurface temp process temp ambient temp ✓ Pas de points de fuite ✓ Facile à concevoir ✓ Pas de fréquence de réveil ✓ Installation facile, peu d'entretien ✓ Température de processus précise La température du proceed est calculée via Rosemount X-well Technology algorithme de conductivité thermique T1
  • 30. Réduire l'utilisation et le déversement de produits chimiques en optimisant les mesures de niveau de réservoir • Les produits chimiques du NEP sont couteux • Les fluctuations de température peuvent causer des incertitudes avec certaine technologie de niveau. • Optimiser l'utilisation et le stockage en utilisant une mesure de niveau précise et des alarmes de haut niveau fiables garantissent qu'aucun produit chimique n'est gaspillé pendant le processus CIP. Défi 4
  • 31. Mesure de niveau en continue et prevention de débordement avec fourchette vibrante 31 Continuous Level Batch Repeatability Asset Protection and Spill Avoidance • Batch repeatability for continuous CIP cycles – Operates on tanks as low as 15” – Handles 150C CIP/SIP cycles • Industry best performance • Protect tanks and pumps • Resistance to thermal shock • Delay Switching – Turbulence – Sprayballs Emerson Confidential
  • 32. Rosemount 3051HT Hygienic Transmitter Multiple Process Connections 1.5” Tri- Clamp® 2” Tri- Clamp® Best-in-Class Performance Ref Accuracy 0.075% of span 0.065% of span option Rangedown 100:1 Stability Up to 5 Years Best-in-Class Performance Best-in-Class Performance • Bioprocessing and Aseptic • Hygienic and Clean-In-Place • Cleaning Environments Sanitary Applications Measurement Ranges Engineered for Hygienic Range Max Working Pressure (psi) 1 30 2 150 3 300
  • 33. 3051HT Advanced Technologies Designed for Sanitary Solutions 1 2 3 4 5 Best-in-Class Performance 1. Improve cleanability and durability with polished, rugged, and compact stainless steel housing 2. Comply to glass-free environments with chemical resistant polycarbonate LCD cover 3. Easily commission instrumentation on-site without the use of extra tools with Rosemount’s Local Operator Interface (LOI) 4. Withstand wet environments and harsh washdowns without compromising transmitter reference pressure with the Rosemount 3051HT protected gage vent 5. Hygienic Engineered Process Connections • Advance welding of high purity 316L SST creates clean flush surface • Compact diaphragm stays within the gasket ID eliminates isolator damage from trapped moisture/gas or removal of gasket • 32 Ra surface finish standard on all connections • Hygienic Clamps with ASME BPE SF4 finish option, 15 Ra Advanced Hygienic Design
  • 34. Une bonne stabilité réduit la fréquence de calibration • Rosemount 3051HT decreases operation costs and extends maintenance intervals with long term stability • 3-year stability guarantee reduces frequency of calibration • Option 5-year stability Long Term Stability • Reduce downtime with fewer calibrations • Decrease operating costs and extend maintenance intervals
  • 35. Increase Batch Quality and Consistency • Rosemount 3051HT withstands many CIP/SIP cycles with minimal drifting • CIP/SIP cycles up to 284ºF (150ºC) Batch-to-Batch Repeatability • Assure process measurement specification • Reduce risk of non-compliance to FDA standards • Minimize variability between batches
  • 36. NEP de longue durée augmente les couts Perte d eau, produit, chimique, energie • Augmente les couts chiimique et énergétique • Généralement controle de temperature, pression et temps • Chaque cycle requiert un temps minimal d execution Défi 5
  • 37. Mesure de temperature et conductivité sur la ligne de retour 37 Température Conductivité • Mesure critique • Mesure sans contact pourrait réduire la durée du cycle • Produits Caustiques, acides et eau ont différentes conductivité • Peut aider à controler Emerson Confidential
  • 38. Une autre façon de différencier entre le produit et l eau lors du NEP 1g/cm3 1.033 g/cm3 Défi 5.5
  • 39. Hygienic Solutions Simplify and Deliver Confidence & Insight Small Elite CMFS Flowmeters 1/10” & 1/8” FMT Filling Transmitter 5700 Next Generation Transmitter + Smart Zero Verification Single Tube, T-Series Hygienic FlowmetersHygienic H-Series Flowmeters 8721 Hygienic Magmeter Series Process Insight Measurement Confidence Simplified Solutions
  • 40. H-Series - Real World Performance • Advanced mass and density calibration options – Mass flow accuracy: ±0.15%; ±0.10% – Density accuracy ±0.002 g/cc; ±0.001 g/cc • High speed of response for batching, filling, and blending applications • Advanced algorithms for temperature-compensated density and concentration measurement
  • 41. Hygienic Coriolis Flowmeters H-Series Documentatio n Product Data Sheets Home Optimal Fit for Hygienic Process Control Offers superior sensitivity in a compact, self-draining design with exceptional temperature stability and density measurement: + Minimizes variability in process control + Enables fast product change-over + Ensures product consistency and quality Line Sizes 1/2” – 3” DN15 – DN80 8A – 3s Process Connections Tri-Clamp DIN 11851 DIN 11864 – 1A DIN 11864 – 2A IDF SMS 1145 Media Mass Flow Accuracy Density Accuracy Gases 0.50% of rate Liquids/ Slurries 0.10% of rate 0.0005 g/cc Process Insight Measurement Confidence Simplified Solutions
  • 42. Model 5700 Transmitter Enables Next Generation Coriolis Experience • Simplified Solutions – Improved Productivity through easy user experience • Measurement Confidence – Repeatable, reliable, accurate measurements • Process Insight – Enabling a window into your process to provide new insights Process Insight Measurement Confidence Simplified Solutions
  • 43. Why Check Flow Meters? • Straight Runs Required • Pressure/Temperatur e Compensation • Fluid Property Changes • Corrosion • Erosion • Scaling • ISO 9001 • EPA • FDA • NMI • Wearing of Parts • Electronic Failure • Clogging in Piping Meter Damage Internal or External Standards Installation Effects Difficult Process
  • 44. SMV is Widely Accepted Across Industries Agency Application SMV Status AER (Alberta) HC fiscal transfer ✓ Recognized US EPA GreenHouse Gas (40 CFR part 98) ✓ Recognized US EPA Acid Rain (40 CFR part 75) ✓ (EPA will use AGA docs, FY15) ISO 9001 Various ✓ Recognized IEC (for SIS) Safety Instrumented Systems ✓ Recognized via Proof Test AGA -11 / API MPMS Ch 14.9 Natural Gas fiscal transfer ✓Introduced, recognized NMi Test data used for other Agencies ✓ Q2 2015 Russia Various Starting March 2014 NIM (China) CT, Various JJG1038-2008 rev? Staring April 2014 FDA & TTB Meter validation SMV complies w/ proper recordkeeping API 20.2 Allocation / royalty meters July 2015 API 5.6 Fiscal Transfer Liquid HC TBD 2016 NIST Liquid chemical fiscal transfer Not yet active Build a history of conformance and extend your routine “wet” calibrations to up to 3 years Process Insight Measurement Confidence Simplified Solutions
  • 45. Ensure Compliance with FDA 21 CFR Part 11 Process Insight Measurement Confidence Simplified Solutions
  • 46. 5700 – A powerful Tool for Process Insight Event logs and data historian • Spot system issues easily – Entrained vapor – Proving displacer friction • Continuously stores process data in memory, providing a proactive approach to troubleshooting and better insights into production – Short Term History: 1-second data (30 Days) – Long term History: 5-minute Min, Max, Ave, Std Dev (15 years) • Drive Gain • LPO (Filtered) • RPO (Filtered) • Elec Temp • Input Voltage • Line Temp • Case Temp • Vol Flow • Tube Freq • Time • Status • Mass Flow • Density Variables Logged: Proving Additional Variables(w/ Petroleum Measurement Software): • External Pressure • External Temperature • Reference Density • CTL • Volume Flow @ Reference Density
  • 47. Model 5700 Transmitter Overview New Transmitter Development Focus Areas:  Ease of Use – Improve productivity – Eliminate need for special service tools – Minimize time in the field and hazardous areas  Measurement Confidence – Absolute trust in the output from your meter – Diagnostics and tools to resolve uncertainty  Process Insight – Enable the ability to “go back in time” to understand a process event – Open a “window into your process” to understand more about meter and process performance
  • 48. 5700 Ethernet Details • Expansion of the popular 5700 Coriolis transmitter platform to include an Ethernet output version • Native Ethernet architecture and connections, no extra converters or adapters needed • Multiple protocol choices including EtherNet/IP, Modbus TCP and Profinet • On-board Webserver for easy configuration • Simplified PLC integration