L'efficacité est vitale pendant le processus NEP, une étape nécessaire pour nettoyer et stériliser les équipements de procédé. Solutions pour réduire le gaspillage des produits, réduire la consommation d'énergie et raccourcir le délai entre le nettoyage et la production.

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