Compacte meetflens met HART communicatie Oriflow Handleiding Bopp & Reuther Messtechnik GmbH Am Neuen Rheinhafen 4 - D-67346 Speyer Postfach 1709 - D-67327 Speyer Telefoon +49 6232/657-0 Fax +49 6232/657-505 info@bopp-reuther.de www.bopp-reuther.de Recht op veranderingen van afmetingen, gewichten en andere technische gegevens voorbehouden. Printed in the Federal Republic of Germany A-NL-07831-00Rev.C Laatste wijziging 1110
Inhoudsopgave 1. Geldigheidsgebied... 3 2. Beschrijving van het apparaat... 3 2.1 Inleiding... 3 2.2 Opbouw van de compacte meetflens Oriflow... 3 2.3 Functie... 3 2.4 Berekeningsprincipes... 4 2.5 Modulaire opbouw van de compacte meetflens Oriflow... 5 2.6 Toepassingsgebied voorberekening en ijking... 6 2.7 Afmetingen gewichten... 7 2.7.1 Maten... 7 2.7.2 Gewicht... 7 3. Montage van het apparaat in de buisleiding... 8 3.1 Verschillende nominale drukken... 8 3.1.1 Nominale druk 40... 8 3.1.2 Nom.druk 325 (buisleidingsmontage zie 3.1.1.1 en 3.1.1.2)... 9 3.2 Inbedrijfstelling... 9 3.3 Schakelstand ventielblok... 10 4. Debietmeetapparaten - specificatie (uittreksel)... 11 4.1 Module-delen... 11 4.2 Verbindingsbouten... 11 4.3 Dichting... 12 4.3.1 Vlakke dichting... 12 4.3.2 Ronde dichting... 12 5. Montage- en testplan voor compacte meetflens Oriflow... 12 5.1 Toepassing en visuele controle... 12 5.2 Montageprocedure... 12 6. Druktest... 14 6.1 Procedure... 14 7. Contactadressen... 14 8. Verkorte namen... 14 9. EG Typekeuring (Module B) volgens richtlijn 97/23/EG... 15 10. EG Conformiteitsverklaring in de zin van de richtlijn voor drukapparatuur... 16 pagina 2 van 2
1. Geldigheidsgebied Deze handleiding is voor de montage, het onderhoud en het instandhouden van het debiet-meetapparaat met compacte meetflens Oriflow geschreven. Wat betreft de meetomvormer MU werd de originele handleiding van de fabrikant bijgevoegd. Deze handleidingen moeten daarom de verantwoordelijke personen in de geldige versie ter beschikking staan. 2. Beschrijving van het apparaat 2.1 Inleiding In de industrie is de debietmeting één der meest complexe meetopgaven, omdat deze door meerdere factoren wordt beïnvloed. Er bestaat ook nu nog geen universeel meetapparaat voor alle toepassingen. Daardoor worden fabrikant en gebruiker bij elke nieuwe toepassing steeds weer voor de opgave gesteld, het geschiktste meetproces te selecteren. Debietmeetapparaten die met het drukverschilprincipe werken nemen daarbij een belangrijke plaats in. 2.2 Opbouw van de compacte meetflens Oriflow De compacte meetflens bestaat uit een meetwaardeopnemer MWA met een smooropening op basis van berekeningsprincipes. De MWA is als standaard bij nominale maten van 6 tot 150 eendelig, grotere nominale maten worden één-, tweeen driedelig, en ook met verwijderbare smooropening gefabriceerd. De inbouwmaat bedraagt, afhankelijk van het type, 25, 30, 40, 70 of 80 mm. Op de MWA wordt een drukverschil-meetomvormer MU geschroefd, die naar mogelijkheid voldoet aan een apparaten-aanbeveling. De MU wordt met of zonder display (standaard Rosemount 3051 zonder display) naar wens van de klant geleverd. Optioneel kan er voor tests en afscheiding een ventielblok VB worden geïntegreerd. Bij waterstoommetingen wordt er ter condensaatvorming een hoek WI geïntegreerd. 2.3 Functie Het meetprincipe berust op de inbouw van een smooropening in een vol doorstroomde buis. De inbouw van de smooropening veroorzaakt een statisch drukverschil tussen de ingang van de smooropening en de uitgang. Het debiet kan uit het gemeten drukverschil, uit de materiaalwaarden van het fluïdum, en uit de bedrijfscondities worden bepaald. (afb. 1) Dit meetprincipe wordt het meest toegepast, omdat de begrippen, definities en apparatuureigenschappen al in een vroeg stadium in normen werden vastgelegd. pagina 3 van 3
drukafval bleibend drukverlies afb. 1 drukverloop in het buismidden (gestippeld) aan de buiswand (doorgetrokken) 2.4 Berekeningsprincipes De basis voor de berekeningen is in de normen DIN EN ISO 5167 en VDI/VDE 2041 toegelicht. Voor grove berekeningen kan de volgende vergelijking worden toegepast. Vloeistoffen: qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * (drukverschil * soortelijk gewicht) Gassen: qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * Epsilon * (drukverschil * soortelijk gewicht) Stoom: qm (kg/h) = 0,025 * d^2 * (drukverschil / soortelijk gewicht) qv = qm / soortelijk gewicht qn = qm / soortelijk gewicht (betrokken op de genormeerde toestand) qm qv d drukverschil soortelijk gewicht epsilon aanpassingsfactor = massastroom kg/h = volumestroom m³/h = doorsnede (meetboring) mm = over de smooropening in mbar = bedrijfs-s.g. kg/m³ = expansiefactor (wanneer drukverschil en druk zeer ver uit elkaar liggen is Ɛ = 1,0 anders opgepast!) = 0,025 (representeert een dimensieaanpassing, zie VDI/VDE2040 en een aangenomen stromingscoëfficiënt) pagina 4 van 4
2.5 Modulaire opbouw van de compacte meetflens Oriflow Compacte meetflens Oriflow De door de fabrikant Bopp & Reuther Messtechnik GmbH geleverde compakte meetflens Oriflow voldoet aan de actueel geldige voorschriften. De compacte meetflens Oriflow is ATEX- en FM- goedgekeurd. De compacte meetflens Oriflow voldoet aan de voorschriften uit de richtlijn voor drukapparatuur. Bij instandhouding, onderhoud en ombouw wordt de functie alleen gegarandeerd bij gebruik van originele reserveonderdelen en de montagehandleiding van Bopp & Reuther Messtechnik GmbH. tabel 1 1 meetwaardeopnemer MWA 2 ventielblok VB 3 drukverschil-meetomvormer 4 ronde dichting 5 vlakke dichting 6 bouten 3 2 5 6 4 6 1 pagina 5 van 5
2.6 Toepassingsgebied voorberekening en ijking De compacte meetflenzen kunnen voor debietmetingen van gassen, vloeistoffen en stoom worden gebruikt. De meetflenzen kunnen op basis van normen (ISO5167), (VDI/VDE 2041) worden voorberekend en geoptimaliseerd voor de toepassingseisen worden gefabriceerd. Eine natte ijking wordt bij nominale breedtes < 50 en bij < 12,5 mm meetboring of bij ß < 0,2, resp. ß > 0,8 aanbevolen. Toepassingsgegevens Nominale breedte: 6 tot 1000 Nominale druk: 10 tot 325 bar Temperatuur: -40 - +350 C Dichtingsstrip: B, C, D, E, F, L Redundante meting: b.v. 2 van 3 Uitgangssignalen: Drukverschil, druk, temperatuur, lokaal weergegeven en debiet q m, q v, q n CENELEC-keuringen (b.v. Rosemount 3051C) Eigenveiligheid Drukvaste omkapseling Niet zelfontvlambaar (Non incendive) BAS97ATEX1089X II 1G EEx ia IIC T5 (T o = -60 tot +40 C) II 1G EEx ia IIC T4 (T o = -60 tot +70 C) U max in = 30Vdc Imax in = 200mA Pmax in = 0, 9W C eq = 0,012µF KEMA00ATEX2013X II 1/2 GD EEx d IIC T5 (T o = -50 tot +80 C) II 1/2 GD EEx d IIC T6 (T o = -50 tot +65 C) Dust rating T90 C IP66 BAS00ATEX3105X II 3 GD EEx nl IIC T6 (T o = -40 tot 0 C) U max in = 55Vdc Dust rating T80 C (T o = -20 tot 40 C) IP66 pagina 6 van 6
2.7 Afmetingen gewichten 2.7.1 Maten Inbouwlengte Sandwich-bouwwijze 25, 70 mm, bij 2-delige bouwwijze 40 mm HD 325 lensvormafdichting 30 en 80 mm (andere inbouwlengtes op aanvraag) Inbouwhoogte Meetomvormer MU (3051 CD) 160 mm Ventielblok VB 82 mm Meetwaardeopnemer zie tabel (maten in mm) bouwhoogte Bauhöhe MU bouwhoogte Bauhöhe VB VB bouwhoogte Bauhöhe MWA DN 25 50 100 200 300 PN 10 90,5 107,5 152 205 252 PN 40 90,5 107,5 152 217,5 287,5 tabel 2 Bouwhoogte meetwaardeopnemer MWA (andere op aanvraag) 2.7.2 Gewicht Meetwaardeopnemer MWA DN PN kg 25 40 1,8 50 40 3,5 100 10 6,3 200 10 16 300 10 22,5 tabel 3 (andere auf Anfrage) Hoek WI (voor stoommeting) Ventielblok VB Drukverschil-MU (b.v. Rosemount 3051CD) 1,35 kg 2,1 kg 2,3 kg pagina 7 van 7
3. Montage van het apparaat in de buisleiding 3.1 Verschillende nominale drukken 3.1.1 Nominale druk 40 3.1.1.1 Meting van vloeistoffen 70 mm 7 variant 1 3.1.1.2 Meting gassen 7 70 mm variant 2 3.1.1.3 Meting waterstoom, horizontale buisleiding 1-tlg. variant 3 pagina 8 van 8
3.1.2 Nom.druk 325 (buisleidingsmontage zie 3.1.1.1 en 3.1.1.2) 3.2 Inbedrijfstelling 3 8 30 mm 80 mm Nom. breedte 6, 10, 16 Nom. breedte 16 tot 120 1. De inbouw van het meetapparaat vond volgens de geldige regels plaats voor de montage van PLT-veldapparatuur. Bij een inline-apparaat (sandwichaansluiting) moet het meetapparaat gecentreerd worden ingebouwd. Meetwaardeopnemer en MU moeten worden geaard. 2. De elektrische aansluiting (tweepolige aansluiting) wordt volgens de handleiding van de MU fabrikant uitgevoerd. 3. Wanneer het proces loopt, moet in ieder geval een nulpuntinstelling aan de MU worden uitgevoerd. 4. Het drukverschil-uitgangssignaal 4-20 ma wordt in de lineaire modus (drukverschil mbar / stroomsterkte ma) gegenereerd. Op wens ook als wortelfunctie van het drukverschil. 5. Met de HART-communicator kunnen de gegevens worden gecontroleerd, resp. opnieuw worden ingevoerd (250 Ohm-weerstand). 6. Der multivariabele MU 3095 MA zendt een signaal als wortel van het debiet. 7. Waarschuwing voor gevaren Vóór de inbedrijfstelling van het meetapparaat moeten de instructies over markering in acht worden genomen. Verbindingsbouten mogen niet worden nagetrokken of losser worden gemaakt. Aan het meetapparaat werd vóór de levering een druktest uitgevoerd. Bij gebruik van de module ventielblok moet volgens tabel 4 te werk worden gegaan en de bijbehorende schakelstand worden gekozen. De ontluchtingsschroeven dienen voor ontspanning aan de meetomvormer, resp. voor het uitblazen van de korte drukverschilkanalen. Er mag geen hete stoom worden afgeblazen. pagina 9 van 9
3.3 Schakelstand ventielblok Functie Ventiel 1 Ventiel 2 Ventiel 3 Ventiel 4 Ventiel 5 Schakelstand Meten open dicht open dicht dicht 1 Nulpunt-test drukcompensatie aan de meetomvormermeetcel Ontspannen bij demontage van de meetomvormer dicht open dicht dicht dicht 2 dicht open dicht open open 3 Ontluchten uitblazen open dicht open open open 4 Inbedrijfstelling dichtheidstest open open open dicht dicht 5 tabel 4 ventiel 4 ventiel 5 open dicht ventiel 1 ventiel 2 ventiel 3 ventiel 2 Flensadapter met 40/25 mm aansluiting ventiel 4 ventiel 5 ventiel 1 ventiel 2 ventiel 3 40 mm 25 mm pagina 10 van 10
4. Debietmeetapparaten - specificatie (uittreksel) 4.1 Module-delen Benaming MWA DN 15 150 MWA ANSI ½ tot 4 Materiaal 1.4409 SS316L (1.4404) MWA MWA DN 150 (2-delig) ANSI 5 tot 24 (2-delig) 1.4571 SS316L (1.4404) Smoorplaat 1.4571 VB standaard 1.4404 WI standaard 1.4409 Drukverschil meetomvormer Membraan materiaal 1.4404 MWA NW 6 120 PN 325 1.4571 tabel 5 4.2 Verbindingsbouten Benaming Zeskantbout duim 7/16 UNF x 26 Zeskantbout duim 7/16 UNF x 32 Zeskantbout duim 7/16 UNF x 37 Zeskantbout duim 7/16 UNF x 46 Binnenzeskantbout 5/16 UNC x 22 tabel 6 Materiaal A2-80 A2-80 A2-80 A2-80 A193 pagina 11 van 11
4.3 Dichting 4.3.1 Vlakke dichting Benaming Vlakke dichting Rosemount MU 30 x 26 x 2 tabel 7 Materiaal PTFE glasvezelversterkt 4.3.2 Ronde dichting Benaming Ronde dichting (elastomeer) 25,07 x 2.62 standaard Ronde dichting (elastomeer) 20 x 2.65 DIN Ronde dichting (elastomeer) 30 x 26 x 2 DIN tabel 8 Materiaal Kalrez 6375 Kalrez 6375 Kalrez 6375 5. Montage- en testplan voor compacte meetflens Oriflow 5.1 Toepassing en visuele controle Er mogen bij de montage van een compacte meetflens alleen artikelen uit de tabellen 1 tot 8 worden gebruikt. Alle onderdelen van de meetflens moeten na opdracht (apparaatspecificatie GDB) een visuele inspectie ondergaan op aanwezigheid van identificaties en eventuele beschadigingen. 5.2 Montageprocedure P1. Montage van drukverschil-meetomvormer (Coplanar aansluiting MU Rosemount zonder Coplanarflens) op module-delen zoals MWA met meetsmoorplaat, VB of WI (90 gebogen voor stoom). P2. Originele dichting (Rosemount type 3051) aan de MU-zijde van de eenheid aanbrengen en moduledeel met bouten (tab. 6) volgens de volgende procedure ermee verbinden. (Een reeds voorgeperste dichting, die zich nog in de MU bevindt kan worden gebruikt, wanneer deze niet beschadigd ist). pagina 12 van 12
P3. Breng aan het uiteinde (vijf schroefdraadwindingen) van de bouten, en aan de overgang schacht/kop wat montagepasta aan (fa. OPTIMOL Ölwerke GmbH, München, Product-Nr. 08464-215). P4. Bouten gelijkmatig meerdere malen met een momentsleutel kruiselings in het schroefdraaddeel vastdraaien. (aantrekkoppel 40 Nm) P5. Bouten gelijkmatig meerdere malen kruiselings tot aan het gespecificeerde maximum koppel aantrekken. (aantrekkoppel 50 Nm) P6. Spleetcontrole uitvoeren. De tegen elkaar gespannen componenten moeten een gelijkmatige spleet van 0,1 mm (voelermaat) bereiken. P7. Wachttijd 60 min. (zie P5.) P8. Bouten gelijkmatig kruiselings op maximaal aantrekkoppel controleren. (aantrekkoppel 50 Nm) P9. Montage van MU (DIN 19213 Meetomvormer-aansluiting) op moduledeel MWA P10. Universele ronde dichtingen (tab.8) (elastomeer) aan de modulezijde in de groef leggen en MU met bouten (tab. 6) volgens de volgende procedure ermee verbinden. P11. Bouten volgens P3. voorbehandelen. P12. Bouten gelijkmatig meerdere malen met een momentsleutel kruiselings in het schroefdraaddeel vastdraaien. (aantrekkoppel 50 Nm) P13. Spleetmaatcontrole uitvoeren. De tegen elkaar gespannen componenten moeten een gelijkmatige spleet van < 0,1 mm (voelermaat) bereiken. P14. Montage van MWA (Coplanar aansluiting) op module-delen VB of WI (90 gebogen voor stoom). P15. Bij montage van het VB (tab.4) moet deze in schakelstand 5 worden gebracht. P16. Ronde dichtringen (tab.8) (elastomeer) in moduledeel VB leggen en de delen met bouten (tab.6) vlgs. procedure P3. en P12. (50 Nm) verbinden. P17. Spleetmaatcontrole vlgs. P3. uitvoeren. P18. Montage van MWA (DIN Meetomvormer-aansluiting) op module-delen VB of WI (90 omgebogen voor stoom). P19. Bij montage van de VB (tab.4) moet deze in schakelstand 5 worden gebracht. P20. Ronde dichtringen (tab. 8) (elastomeer) in moduledeel MWA leggen en de delen met bouten (tab.6) vlgs. procedure P3. en P12. (50 Nm) verbinden. P21. Spleetmaatcontrole vlgs. P13. uitvoeren. pagina 13 van 13
6. Druktest 6.1 Procedure De MWA wordt met een blinde- en een aansluitflens voor het onder druk zetten gesloten. Bij hoge nominale druk moet, wanneer met gas wordt getest, uit veiligheidsoverwegingen indien mogelijk een volumereducering worden uitgevoerd. Nadat het meetapparaat met de flenzen is afgesloten, en de ventielen 1,2,3 aan het VB geopend zijn (schakelstand 5 [zie 3.3 pagina 10]), wordt het in een waterbad tot boven de voeg naar MU ingedompeld. Het onder druk zetten vindt gelijktijdig plaats, niet plotseling, tot aan de testdruk. Het meetapparaat wordt vijf minuten onder testdruk gehouden en er wordt geobserveerd, of er gasblaasjes omhoog stijgen. Is dat niet het geval, dan wordt de testprocedure beëindigd. Als medium voor de druktest moet stikstof of water worden gekozen. De druktest moet bij vloeistof met een testdruk van ca. het 1,3-voudige, en bij gas van het 1,1-voudige van de nominale druk worden uitgevoerd. 7. Contactadressen Verkoop Bopp & Reuther Messtechnik GmbH Postfach 1709 D 67327 Speyer Am Neuen Rheinhafen 4 D 67346 Speyer Tel.: +49 (6232) 657-0 Fax.: +49 (6232) 657-505 Service Bopp & Reuther Messtechnik GmbH Am Neuen Rheinhafen 4 67346 Speyer Tel.: +49 (6232) 657-402 Fax.: +49 (6232) 657-561 of Münchener Str. 23 D 85123 Karlskron Tel.: +49 (8450) 928330 Fax: +49 (8450) 928332 8. Verkorte namen MWA = Meetwaarde-opnemer ("Messwertaufnehmer") in buisleiding ingebouwd MU = Verschildruk meeromvormer ("Messumformer") VB = Ventielblok voor het testen en afsluiten DIN = Meetomvormer-aansluiting vlgs. DIN 19213 Coplanar = Meetomvormer-aansluiting voor Rosemount MU 3051CD en 3095 MA zonder Coplanarflens WI = Hoekstuk ("Winkel") voor stoommeting (condensaatvorming) GDB = Apparaatspecificatie ("GeräteDatenBlatt") van het debietmeetapparaat (compacte meetflens) pagina 14 van 14
9. EG Typekeuring (Module B) volgens richtlijn 97/23/EG pagina 15 van 15
10. EG Conformiteitsverklaring in de zin van de richtlijn voor drukapparatuur pagina 16 van 16