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Mesure de débit en zone ATEX : retour d’expérience avec le Micronics UX5000
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Découvrez comment le débitmètre ultrasonique clamp-on Micronics UX5000 a été déployé sur un site BAE classé ATEX, sans découpe de tuyauterie ni arrêt de production.
Dans les environnements industriels classés ATEX, la mesure de débit doit répondre à une double exigence : fournir des données fiables pour le suivi du procédé, tout en respectant des contraintes strictes de sécurité. Une installation de production BAE avait besoin de surveiller avec précision le débit d’eau dans une zone dangereuse classée ATEX Zone 1, sans interrompre le procédé ni intervenir directement sur la tuyauterie.
Dans ce contexte, le débitmètre ultrasonique clamp-on Micronics UX5000 a été sélectionné pour un essai initial de trois mois. L’objectif était d’évaluer sa précision, sa répétabilité, sa fiabilité et sa facilité de mise en œuvre dans des conditions de sécurité exigeantes.
En un coup d’œil
Environnement ATEX
L’essai a été réalisé dans une zone de production classée ATEX Zone 1, nécessitant un équipement certifié pour atmosphères potentiellement explosives.
Mesure non intrusive
Les capteurs ultrasoniques clamp-on ont été installés à l’extérieur de la conduite, sans découpe, perçage ni interruption du procédé.
Essai de trois mois
Le débitmètre a été testé sur une ligne d’eau de procédé en acier inoxydable, de diamètre nominal 1,5", transportant de l’eau à température ambiante.
Performances validées
Après calibration sur procédé, les mesures ont atteint une précision d’environ 0,5 % par rapport au débit de référence, avec une répétabilité d’environ ±0,15 %.
Déploiement complet
À la suite de l’essai, cinq unités Micronics UX5000 ont été achetées et installées sur différents points critiques du site.
Exploitation simplifiée
L’unité d’affichage séparée, le câble jusqu’à 50 m et l’interface graphique ont facilité la lecture, la configuration et la maintenance.
L’installation de production BAE concernée nécessitait une surveillance précise du débit d’eau dans une zone dangereuse classée ATEX. Le point de mesure était situé sur une ligne d’eau de procédé en acier inoxydable, avec une conduite nominale de 1,5", transportant de l’eau à température ambiante.
Le site était classé ATEX Zone 1. Dans ce type de zone, une atmosphère explosive gazeuse est susceptible d’apparaître en fonctionnement normal. L’équipement installé devait donc être adapté à ces conditions et certifié pour une utilisation en environnement dangereux.
| Le débitmètre ultrasonique clamp-on Micronics UX5000 a été retenu pour un essai initial en raison de sa capacité à mesurer le débit de manière non intrusive et sûre dans des atmosphères potentiellement explosives. L’essai devait confirmer son comportement en précision, répétabilité, fiabilité et praticité dans les conditions de sécurité strictes du site. |
 |
Le Micronics UX5000 est un débitmètre ultrasonique clamp-on conçu pour les environnements dangereux. Il est certifié pour une utilisation en Zone 1 et Zone 2, avec une conception à sécurité intrinsèque.
Le système associe une unité d’affichage antidéflagrante, appelée DCSIU, à une unité de mesure distante RMU et à des capteurs ultrasoniques clamp-on. Les capteurs se fixent à l’extérieur de la conduite, ce qui permet de mesurer le débit sans ouvrir la tuyauterie, sans percer la paroi et sans mettre le fluide en contact avec l’instrument.
Ses boîtiers IP66, sa conception robuste et son architecture séparée entre unité d’affichage et unité de mesure permettent son utilisation dans des environnements industriels soumis à des contraintes de poussière, d’humidité et de nettoyage.
Pourquoi le clamp-on était déterminant dans ce contexte
Dans une zone ATEX, toute intervention sur une conduite peut générer des contraintes importantes : autorisations spécifiques, risque de fuite, arrêt de production, procédures de sécurité renforcées. Le principe clamp-on a permis de conserver la conduite intacte et de maintenir le procédé en fonctionnement pendant l’installation.
Le débitmètre UX5000 a été installé à l’aide de ses capteurs ultrasoniques clamp-on, fixés à l’extérieur de la conduite en acier inoxydable de 1,5". L’installation a été réalisée sans découpe de tuyauterie et sans interruption du procédé.
Cette approche a représenté un avantage important dans l’environnement ATEX : les capteurs étant simplement sanglés sur l’extérieur de la conduite, l’installation n’a pas nécessité de permis de travaux à chaud ni d’arrêt de l’installation.
L’unité DCSIU, dédiée à l’affichage, au contrôle et à l’interface sûre, a été montée dans un emplacement accessible. L’unité RMU et les transducteurs ont été installés sur la conduite située en Zone 1.
Cette conception en deux parties a offert une flexibilité d’intégration importante : l’affichage et l’électronique pouvaient être positionnés à distance du point physique de mesure, ce qui simplifiait la lecture et la maintenance. Une longueur de câble jusqu’à 50 m entre l’unité RMU et l’unité DCSIU permettait de placer l’unité d’affichage à une distance sûre de la conduite surveillée lorsque cela était nécessaire.
Pendant l’essai, Micronics et son partenaire local en instrumentation ont accompagné l’installation afin de garantir une configuration correcte et adaptée aux conditions de conduite et de fluide. Aucune modification spécifique du procédé et aucun arrêt de production n’ont été nécessaires.
Pendant les trois mois d’évaluation, l’UX5000 a démontré des performances cohérentes et précises. Les mesures de débit étaient en accord avec les mesures de référence. Après une calibration unique sur procédé, la précision obtenue était d’environ 0,5 % du débit de référence, avec une répétabilité d’environ ±0,15 %.
Ces résultats correspondaient aux spécifications de l’appareil, qui indiquent une précision jusqu’à 0,5 % et une répétabilité de 0,15 %. Ils ont donné à BAE la confiance nécessaire dans la précision de l’instrument.
L’acquisition du signal est restée stable sur toute la période d’essai. Aucun décrochage de signal ni aucune mesure instable n’ont été observés malgré l’environnement industriel. Cette fiabilité est attribuée aux transducteurs ultrasoniques appairés et au traitement robuste du signal intégrés à la conception de l’UX5000.
| Critère évalué | Résultat observé pendant l’essai |
|---|---|
| Précision | Environ 0,5 % par rapport au débit de référence après calibration unique sur procédé. |
| Répétabilité | Environ ±0,15 %. |
| Stabilité du signal | Aucun décrochage de signal ni mesure erratique observé. |
| Impact sur le procédé | Aucun arrêt de production pendant l’installation ou l’exploitation. |
| Maintenance | Aucune maintenance ni recalibration nécessaire pendant la période d’essai. |
| Utilisation | Configuration et lecture facilitées par l’écran graphique LCD et le système de menus. |
Les opérateurs ont indiqué que l’UX5000 était simple à utiliser. L’écran graphique LCD et le système de menus ont facilité la configuration et la lecture des données de débit en direct.
L’interface utilisateur a permis au personnel sur site de naviguer dans les réglages, notamment le diamètre de conduite, les unités et les facteurs de calibration, avec une formation minimale.
Sur l’ensemble de la période d’essai, aucun incident ni aucune erreur n’ont été rapportés. La présence du débitmètre n’a pas interféré avec la production.
À la suite de l’essai concluant, BAE a acheté cinq débitmètres Micronics UX5000. Ces unités ont été installées en différents points de l’installation de production.
Chaque unité a été déployée sur des lignes critiques de débit d’eau dans la zone dangereuse du site. L’objectif était de surveiller et de gérer en temps réel l’utilisation de l’eau de procédé et les débits associés.
L’installation des cinq unités a été réalisée efficacement grâce au principe clamp-on. L’équipe d’ingénierie a pu installer tous les débitmètres sans découper les conduites et sans arrêter les opérations.
Le support technique de Micronics, en collaboration avec son partenaire de distribution, a accompagné le déploiement en apportant des conseils sur le positionnement optimal des capteurs et la configuration du système pour chaque point de mesure. Toutes les unités installées ont été mises en service avec une perturbation minimale et sont devenues opérationnelles immédiatement après montage et configuration.
Depuis leur déploiement, les débitmètres UX5000 fonctionnent comme attendu sur le site. Les ingénieurs BAE ont rapporté que les instruments continuent d’offrir un haut niveau de fiabilité et de précision, cohérent avec les résultats de l’essai.
La capacité à surveiller les débits d’eau en temps réel a donné aux équipes d’exploitation une meilleure visibilité sur le procédé. Cette visibilité permet des ajustements plus rapides et contribue à une meilleure efficacité.
La conception à sécurité intrinsèque de l’UX5000 apporte également l’assurance que l’instrumentation ne présente pas de risque d’inflammation dans l’environnement volatil du site. La certification pour zone dangereuse Zone 1 répondait à une exigence obligatoire pour tout équipement installé dans cette classification.
Certaines unités d’affichage ont été installées dans une zone de contrôle située juste à l’extérieur de la limite de la Zone 1, tout en restant connectées aux capteurs par câble. Cette séparation entre affichage et capteurs permet au personnel de consulter les données de débit sans entrer dans des zones potentiellement à risque.
Plusieurs caractéristiques du Micronics UX5000 ont été déterminantes pour son choix et son utilisation réussie dans cette application.
Certification ATEX Zone 1 et Zone 2
L’UX5000 est certifié pour une utilisation en Zone 1 et Zone 2. Cette approbation était essentielle pour respecter les règles de sécurité du site en présence de gaz ou vapeurs inflammables. La certification Ex II 2 G indique que l’équipement peut fonctionner sans enflammer l’atmosphère.
Conception à sécurité intrinsèque
Le système de mesure est conçu pour éviter de libérer assez d’énergie pour provoquer une inflammation en cas de défaut. Cette caractéristique était critique dans l’application BAE.
Installation clamp-on non intrusive
Les transducteurs ultrasoniques se montent à l’extérieur de la conduite. Aucune découpe, aucun perçage et aucune pénétration du procédé ne sont nécessaires, ce qui évite les risques de fuite ou de contamination.
Affichage séparé DCSIU et unité distante RMU
L’architecture séparée permet de placer l’affichage dans une zone accessible ou plus sûre, tandis que l’unité RMU et les capteurs restent montés sur la conduite en zone ATEX. La distance de câble peut atteindre 50 m.
Boîtiers IP66 robustes
L’unité principale et les capteurs ultrasoniques sont intégrés dans des boîtiers IP66, offrant une protection élevée contre la poussière et l’eau. La construction robuste est adaptée aux contraintes de poussière, d’humidité et de nettoyage du site.
Précision et répétabilité
L’UX5000 offre une précision jusqu’à 0,5 % avec calibration sur site et une répétabilité de ±0,15 %. Pendant l’essai, il a tenu ces performances, point important pour les besoins de contrôle procédé.
Aucun impact sur le procédé
Le débitmètre clamp-on ne crée pas de perte de charge et n’introduit pas de risque d’obstruction dans la ligne, contrairement à certains débitmètres en ligne.
Maintenance réduite
Les transducteurs ultrasoniques ne comportent pas de pièces mobiles et ne s’usent pas au contact du fluide. Les unités n’ont pas nécessité de recalibration ni de maintenance particulière pendant l’essai et l’utilisation décrite.
Support technique et formation
Micronics et son partenaire autorisé ont accompagné le projet, depuis la configuration initiale de l’essai jusqu’à la mise en service des cinq unités, avec une aide sur le positionnement des capteurs, la configuration et le dépannage.
Le travail dans un environnement de production à haute sécurité et classé dangereux a imposé des contraintes particulières. Tous les équipements et toutes les opérations devaient respecter les protocoles de sécurité BAE et les réglementations ATEX.
La conception à sécurité intrinsèque et antidéflagrante de l’UX5000 a facilité cette conformité, l’instrument étant spécifiquement conçu pour ce type d’environnement.
L’un des points à prendre en compte concernait le passage des câbles capteurs et le montage de l’unité DCSIU en zone ATEX sans interférer avec les infrastructures existantes. Les options de montage flexibles, avec supports muraux ou supports sur conduite, ont permis de répondre à cette contrainte.
L’équipe projet devait également veiller à ce qu’aucune pièce métallique étrangère liée au montage des capteurs ne crée de risque d’inflammation. Les éléments de fixation fournis avec l’UX5000 sont certifiés pour cet usage, et les bonnes pratiques de liaison équipotentielle et de mise à la terre ont été observées.
Documentation sans photographie sur site
Les photographies n’étaient pas autorisées sur site en raison des politiques de sécurité et de confidentialité. Les observations d’essai et les détails d’installation ont donc été consignés par écrit. Cette contrainte n’a pas empêché l’évaluation, mais elle a nécessité une prise de notes rigoureuse et une communication précise entre BAE et Micronics.
Le déploiement des débitmètres ultrasoniques clamp-on Micronics UX5000 sur l’installation de production BAE classée ATEX a été concluant. L’essai initial sur une conduite d’eau de 1,5" a montré que l’UX5000 pouvait fournir des mesures de débit précises et répétables, avec une précision d’environ 0,5 %, dans un environnement industriel dangereux.
Les caractéristiques essentielles de l’appareil dans cette application ont été l’installation non intrusive, la certification ATEX Zone 1 et Zone 2, la conception à sécurité intrinsèque, l’absence d’arrêt de production, la stabilité des mesures et la simplicité d’exploitation.
Après l’essai, cinq unités ont été déployées sur le site. Elles continuent à fonctionner de manière fiable et fournissent des données de débit en temps réel utiles au procédé de fabrication.
Pour l’équipe d’ingénierie BAE, le Micronics UX5000 a constitué une solution de surveillance de débit robuste et simple à utiliser, compatible avec les opérations en zone dangereuse. Sa conception clamp-on a permis une installation et une mise en service sans perturbation du procédé, tandis que les besoins de maintenance sont restés minimaux.
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