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Process ManagementTM

Série Cronos-FR

REGULATEURS DE PRESSION

2

Cronos-FR Régulateurs

Cette série d’appareils à « accès par le haut », très compacts et faciles à entretenir, a été conçue pour répondre aux exigences d’une large gamme d’applications.

Nous avons intégré à nos régulateurs un nouveau concept de modularité qui, grâce à notre expérience et aux technologies Emerson mises au point pour les régulateurs à débit axial, nous a permis d’élaborer toute une série de versions différentes répondant à la même approche de conception.

Les principaux aspects du projet sont résumés ci-dessous :

• Modularité

La polyvalence de l’appareil est assurée par un corps central avec quatre ouvertures, qui constitue l’élément clé du système. Les autres composants sont montés autour de cet élément (bride, tête de commande du régulateur, tête du moniteur, clapet de sécurité et silencieux).

• Clapet Équilibré

Les régulateurs Cronos-FR sont munis d’un clapet équilibré spécial de conception simple, fiable et facile de maintenance, même dans les configurations les plus complexes (clapet de sécurité, moniteur, régulateur, silencieux).

Principales avantages :

• Précision

• Polyvalente

• Sans dégagement de gaz à l'atmosphère

• Grande capacité de débit

• Indicateur de position

• Atténuation de bruit optionnelle

Le Cronos-FR peut être utilisé :

• En régulateur seul sans sécurité : Type C-FR

• En régulateur seul avec sécurité : Type CB-FR

• En régulateur moniteur sans sécurité : Type CC-FR (sur demande)

Le Cronos-FR est équipé de série du silencieux type SR.

Régulateurs de Pression

CB-FR

3


PA

PR

RP IP

IS

RP

RM R1F1

Pu Pd

Pup

Pm

Fonctionnement

Le régulateur est de type à détente par clapet équilibré, et régulation par servomoteur à commande par pilotage. L’ensemble clapet est équilibré offrant une précision indépendante de la pression amont (Pu). La régulation est réalisée par une membrane de servomoteur qui reçoit, d’un coté, la pression aval (Pd) et de l’autre, une pression modulée (Pm) générée par le pilotage.

Le gain du pilotage peut être augmenté :

• en augmentant la pression de prédétente (Pup)

• en refermant la restriction réglable (RP)

La stabilité de la régulation peut être augmentée :

• en diminuant le gain (baisser la prédetente)

• en refermant le robinet de pression de motorisation (RM)

• en ouvrant le robinet de rejet pilote (RP)

L’étanchéité à la fermeture est assurée par la garniture du clapet de régulation appuyée sur le siège. Le régulateur peut intégrer un clapet de sécurité utilisant un relais déclencheur type OS2. La membrane est complètement supportée par le servomoteur.

Pu - Pression amont

Pm - Pression de motorisation

Pup - Pression prédétente

Pd - Pression aval

Légende :

R1 Robinet d'alimentation pilotage

F1 Filtre

RM Robinet de pression de motorisation

RP Robinet de rejet pilote

PR Prédétente

PA Pilote actif

4


Applications

Les régulateurs de la Série Cronos-FR sont utilisés dans les stations de détente, de distribution et d’acheminement de gaznaturelconvenablementfiltré.

Ce produit a été conçu pour être utilisé avec des gaz combustibles de 1ère et 2ème famille suivant EN 437 et avec d'autres gaz non combustibles et non agressifs. Pour tous les autres gaz, autre que le gaz naturel, veuillez nous contacter.

Caractéristiques Techniques

Classe de bride PN 25 UNI/DIN taraudé

Pression admissible PS : 25 bar

Plage de pression amont bpu : 0,8 à 25 bar

Plage de réglage Wd : 0,01 à 16 bar

Pressiondifférentielleminimale ΔPmini : 1 bar

Pressiondifférentiellemaximale ΔPmaxi : 24 bar

Caractéristiques Fonctionnelles

Classe de précision de régulation AC : jusqu’à ± 1 %

Classe de pression de fermeture SG : jusqu’à ± 5 %

Classe de zone de pression de fermeture SZ : jusqu’à ± 5 %

Clapet de Sécurité

Classe de précision AG : ± 2,5

Temps de réponse ta : ≤ 1 s

Raccordement à brides

Entrée et sortie identiques : DN 25 - 50 - 80

Entrée et sortie différentes : DN 25x100 - 50x150 - 80x250

Température

Fonctionnement : - 20°C à + 60 °C

MatériauxCorps : Acier

Brides et couvercles : Acier

Clapet régulation : Acier

Clapet sécurité : Acier

Siège régulation : Acier inox

Siège sécurité : Acier inox

Membranes : Nitrile (NBR) + PVC / Nitrile (NBR) caoutchouc

Joints : Nitrile (NBR) caoutchouc

Caractéristiques

CC-FR

5


Procédures de Calcul

Symboles Q = Débit de gaz naturel en Stm3/h

P1 = Pression d’entrée absolue en bar

P2 = Pression de sortie absolue en bar

Coefficients de Débit (Cg)

Pour les autres gaz de densités différentes, le débit calculé avec les formules précitées doit être multiplié par le facteur de correction :

Détente non-critique avec : P12

P2 >

0,6dF =

Débit Q

Détente critique avec : P12

P2≤ Q = 0,525 ⋅ Cg ⋅ P1

GazDensité Relative

dFacteur

F

Aire 1 0,78

Butane 2,01 0,55

Propane 1,53 0,63

Nitrogène 0,97 0,79

Q = 0,525 ⋅ Cg ⋅ P1⋅ sin P1-P2P1

Deg3417

C1⋅

Calculer le Cg requis à l’aide de la formule suivante :

Note:Lesformulesprécitéess’appliquentuniquementaudébitdugaznaturel.Silavaleurdedébit(Q)s’appliqueàd’autresgaz,ilconvientdeladiviserparlefacteurdecorrectionF(voirtableauci-dessus).

Cg =Q

0,525 ⋅ P1 ⋅ sin P1 - P2P1

Deg3417

C1⋅

Détente non-critique avec : P12

P2 >

Q0,525 ⋅ P1

Cg =Détente critique avec : P12

P2≤

Sélectionner le diamètre du régulateur avec un Cg supérieur à la valeur calculée (voir tableau ci-dessus). Le DN du régulateur étant trouvé, vérifier que la vitesse d’écoulement du gaz sur le siège ne dépasse pas 120 m/s à l’aide de la formule suivante :

V = 345,92 ⋅ Q

DN2⋅

1 - 0,002 ⋅ Pu

1 + Pu

Dimensions DN

Cg = Coefficient de débit

C1 = Facteur de forme de corps

d = Densité relative du gaz

V = Vitesse (m/s)345,92 = Constante numériqueQ = Débit dans les conditions standard (Stm3/h)DN = Diamètre nominal de la vanne (mm)Pu = Pression relative d’entrée (bar)

DNVersions Standards (avec SR) Versions Standards (avec SR et SRS)

C-FR CB-FR CC-FR C-FR CB-FR CC-FR

25Cg 540 500 500 500 460 460

C1 30 30,5 30,5 33 33,5 33,5

50Cg 2200 2030 2030 1900 1780 1780

C1 29 30 30 32 33 33

80Cg 5000 4700 4700 4200 4000 4000

C1 29 30 30 32 33 33

6


BM2BMS2 BMS1BM1 BMS1

BoîtierdeMécanisme(BM2)avecdeuxBoîtiersManométriquesdeSécurité(BMS1etBMS2)

BoîtierdeMécanisme(BM1)avecunseulBoîtierManométriquedeSécurité(BMS1)

Relais Déclencheur

Le relais déclencheur Type OS2 a pour but de couper l'écoulement du gaz en cas de sous-pression ou de sous-pression et de surpression. Ce relais déclencheur est composé d'un Boîtier de Mécanisme et d'un ou deux Boîtier(s) Manométrique(s) de Sécurité. Le boîtier manométrique est composé d'un ressort et d'un servomoteur à membrane.

L'information de pression est transformée par un déplacement de la tige du boîtier manométrique. Ce déplacement provoque le déclenchement de l'étage de détection du boîtier de mécanisme.

Le déclenchement est réalisé par l'intermédiaire de deux étages indépendants : un étage de détection et un étage de puissance. La séparation entre les deux étages permet une grande précision, indépendante de la pression de service, du diamètre du clapet de sécurité et du débit.

Le relais déclencheur est équipé d'un bypass permettant l'équilibrage de la pression pendant le réarmement. Après déclenchement du relais déclencheur le réarmement est réalisée manuellement.

BMS Maxi. Seul Mini. Seul Maxi. & Mini. Ecarts∆1 & ∆2

Type TailleBoîtier

PSD(bar)

Plage de Réglage Wdso (bar) Plage de Réglage Wdsu (bar) Plage de Réglage Wdsu (bar)

Point Bas Maxi.

Possible

Plage Recommandée Point Bas Mini. Possible

Plage RecommandéePoint Bas

Mini. possiblePoint Haut

Maxi.∆1

(bar)∆2

(bar)Point Bas Maxi.

Point Haut Maxi.

Point Bas Mini.

Point Haut Mini.

Mem

bran

e

162 10

0,010 0,015 0,035 0,010 0,015 0,035 0,010 0,035 0,004 0,010

0,025 0,040 0,080 0,025 0,040 0,080 0,025 0,080 0,005 0,025

0,045 0,080 0,140 0,045 0,080 0,150 0,045 0,140 0,010 0,050

0,070 0,070 0,240 0,070 0,070 0,240 0,070 0,240 0,014 0,060

0,115 0,140 0,380 0,115 0,150 0,400 0,115 0,380 0,018 0,150

0,140 0,300 0,750 0,140 0,300 0,650 0,140 0,750 0,050 0,350

0,250 0,600 1,3 0,250 0,600 1,15 0,230 1,3 0,080 0,600

0,450 1,2 2,3 0,450 1,1 2,0 0,450 2,3 0,170 1,1

071 20

1,0 2,0 5,1 1,0 2,0 4,7 1,0 5,1 0,350 2,5

2,1 4,0 11,0 2,1 4,0 9,5 2,1 11,0 0,700 5,5

4,0 8,0 16,0 4,0 8,0 14,4 4,0 16,0 1,6 10,0

Plage de Réglages des Ressorts du Boîtier Manométrique de Sécurité (BMS)

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BOÎTIER MANOMÉTRIQUEDE SÉCURITÉ (BM1)

BOÎTIER DE MÉCANISME

EMPLACEMENT POUR INTERRUPTEUR

AXE DE VERROU

ENSEMBLE CHAPE

TIGE

VIS ET RONDELLE PLATE

CAPOT

VIS D'ASSEMBLAGE

CLÉ DE RÉARMEMENT

BUTÉE DE VERROU

ENSEMBLE VERROU

TIGE BOÎTIER MANOMÉTRIQUEDE SÉCURITÉ

PLATEAU DE DÉCLENCHEMENT

TIGE DE RÉARMEMENT

ApplicationBoîtier de Mécanisme Boîtier Manométrique de Sécurité

BM1 BM2 BMS1 BMS2

Pression de déclenchement à maxi (OPSO) Oui Non Oui Non

Pression de déclenchement à mini (UPSO) Oui Non Oui Non

Pression de déclenchement à maxi (OPSO) et pression de déclenchement à mini (UPSO) Oui Non Oui(1) Non

Pression de déclenchement à maxi (OPSO) et pression de déclenchement à mini (UPSO) Non Oui Oui(2) Oui

Pression de déclenchement à maxi (OPSO), Pression de déclenchement à maxi (OPSO) et pression de déclenchement à mini (UPSO)

Non Oui Oui Oui

1.Danslecasd'utilisationd'unseulboîtiermanométriquedesécurité(BMS1)pourdéclenchementmaxietmini,vérifierqueladifférenceentrelespressionsdetaragese trouve bien dans la plage de réglage maximum comme indiquer dans le tableau ci-dessus.

2. Dans le cas d'utilisation de deux boîtiers manométriques de sécurité (BMS1et un BMS2), le BMS1 ne peut servir que pour déclenchement à maxi.

Guide d'Application et de Configuration OS2

Différentes Versions de Contact pour Boîtier de Mécanisme

Versions Installation Etanchéité Contact Raccordement mécaniqueRaccordement électrique

Commun NF NO Connexion

C0 - IP 68 Sans Bouchon 1/2 NPT

C1 ADF IP 68 ADF Fil de 3 m Noir Bleu Brun Fils

C2 ADF IP 65 ADF Boîte de jonction ADF/PE ADF 3 4 5 Bornes vissées

C3 SI IP 68 ADF Connecteur Etanche SI A B C Bornes à souder

BKBU

BN

1 2 3 4 5 6

NF --> BK(3)/BU(4)NO --> BK(3)/BN(5)

CABLAGE

BKBU

BN

NF --> BK/BUNO --> BK/BN

CABLAGE

BKBU

BN

A

B

C

NF --> BK(A)/BU(B)NO --> BK(A)/BN(C)

CABLAGE

3 m NF : Normalement FerméNO : Normalement Ouvert

Version Contact C1ContactADFaveccâbleetpresse-étoupeétanche

Version Contact C2ContactADFavecboîte

dejonctionADF

Version Contact C3ContactADFavecconnecteur

étanchepoursécuritéintrinsèque

8


Le système de pilotage compact utilisé avec le Cronos-FR est composé d'un boîtier manométrique prédétendeur, d'un boîtier manométrique pilote, et d'un corps de pilotage.

Pilote

Exemples de Connexions

Régulateur Type C-FR (sans sécurité) Régulateur Type CB-FR (avec sécurité)

Pu PdD

4D

RP IP

R3

Pu PdD

4D

RP IP

R3

Pd - Pression de sortiePu - Pression d’entrée Pm - Pression de motorisation

Pression AdmissiblePS (bar)

Pression Maximale AdmissiblePSD (bar)

Température de service TS (°C)

Matériaux Corps, Flasque, Couvercle

et Support

85 100 -20 à 60 Acier

TailleRessort Plage de réglage Wd

PSDPilotage

Fil (mm) Min Max Prédétente Pilote

162 2,0 0,01 0,05

5X

3,0 0,05 0,18 X

71

4,5 1,00 5,00

20

X

5,5 2,00 10,50 X X

6,5 4,00 18,00 X X

Caractéristiques

Plages de Réglage des Boîtiers Manométriques

9


SR

Ce silencieux est monté à proximité de l'obturateur du régulateur et fonctionne de manière très efficace jusqu’à une vitesse théorique de 80 m/s calculée au droit de la bride de sortie.

Au-delà de cette vitesse, il peut s’avérer nécessaire d’agir sur le bruit généré par le cône de dilatation généralement monté en aval du régulateur.

SRS

Le silencieux SRS consiste en un silencieux SR doté d’une bride de sortie élargie dans laquelle un deuxième silencieux est monté.

Le deuxième silencieux comporte une partie initiale à branches multiples et une deuxième partie à étages multiples.

Ce silencieux fonctionne de manière très efficace dans toutes les conditions d’exploitation et n’est pas limité par la vitesse théorique au droit de la bride de sortie du régulateur.

STP

Généralement utilisé en aval des silencieux SRS mais il peut être combiné au silencieux SR.

La réduction globale du niveau sonore est la somme de la réduction produite par le silencieux SR ou SRS augmentée de la réduction induite par le STP.

Le silencieux STP consiste en une manchette dotée d’un ou plusieurs canaux poreux et d’un matériau insonorisant.

Le son pénètre dans la couche insonorisante et se transforme en chaleur par frottement.

Le silencieux est monté à l’intérieur de la canalisation où il est maintenu par deux brides.

Deux modèles de silencieux sont disponibles :

• STP10 avec atténuation de 10 dB(A) sur une longueur de 1 m environ

• STP10 avec atténuation de 20 dB(A) sur une longueur de 2 m environ

STP 10

STP 20

30

25

35

20

15

10

570 75 80 85 90 95 100 105 110

40

Niveau sonore de régulateur dB(a)

Niv

eau

de ré

duct

ion

sono

re d

B (A

)

Diffuseur silencieux

Silencieux

V≥ 200 m/s

V≤ 80 m/s

V=120 m/s

30

25

35

20

15

10

5

70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120

Silencieux intégré multi-chemin ou débit fendu

Niveau sonore de régulateur non silencieux dB(a)

Niv

eau

de ré

duct

ion

sono

re d

B (A

)

30

25

35

20

15

10

570 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120

40

Niveau sonore de régulateur non silencieux dB(a)

Niv

eau

de ré

duct

ion

sono

re d

B (A

)

Silencieux mixte débit fendu - étages multiples

Ensemblebranches multiples

Ensembleétages multiples

Canauxporeux

Matériauxinsonore

10


Transmetteur de Course Proportionnelle

Dans le but de communiquer la position du clapet, on utilise un transmet-teur de position direct de type potentiométrique raccordé à l’indicateur de course du régulateur.

Ce transmetteur permet de connaître avec précision la position du clapet et donc de disposer d’informations fiables sur l’état de fonctionnement du régulateur.

Deux modèles de transmetteurs sont disponibles :

• PA1/25 adapté à Cronos DN 25-50

• PA1/50 adapté à Cronos DN 80

Ce transmetteur comporte un unique élément en conformité avec les normes EN 50020 et peut donc être utilisé dans des zones dangereuses.

S’ils sont montés dans des circuits à sécurité intrinsèque, les transducteurs doivent être protégés dans tous les cas par des barrières de sécurité adéquates.

Contacteur de Proximité

Afin de transmettre le signal d’ouverture / fermeture du régulateur ou du moniteur, on utilise un contacteur de proximité adapté à une utilisation dans des zones dangereuses.

L’utilisation de ce contacteur nécessite l’application d’une barrière d’isolement à sécurité intrinsèque qui doit être installée dans une zone sécurisée.

La distance entre le contacteur de proximité et la barrière doit être calculée en fonction du type de gaz et des caractéristiques électriques de l’installation.

Le contacteur de proximité doit être positionné à environ 0,5 mm de l’axe (S).

Le calage est effectué en agissant sur des écrous de réglage.

Sur demande, il est possible de livrer le pilote dans une version à deux contacteurs de proximité qui permet d’indiquer les positions extrêmes d’ouverture / fermeture de la vanne. InstallationduRégulateur/Moniteur

ContacteurdeProximité

TransmetteurdeCourse

Modèle PA1/25 PA1/50

Déplacement électrique mm 26 51

Résistance kΩ 1 5

Résolution mm infinitive

Courant conseillé µA < 1

Courant max. mA ≤10

Tension max. V 25 60

Température de service °C - 30 °C + 100 °C

Accessoires

Proximité 0,5 mm

S

11


Dimensions et Masses

DN

Dimensions (mm) Masses (kg)

A B C D EF (BMS) G (BMS)

I I1C-FR CB-FR

Membrane Ø 71 Membrane Ø 162 Membrane Ø 71 Membrane Ø 162 Standard SRS Standard SRS

25 290 115 285 329 320

175 181 72 166

197 353,5 36 49 52 65

50 350 165 335 350 340 267 471,5 62 87 82 107

80 430 205 400 386 380 317 579,5 128 190 151 213

Note:PourlesversionsCC-FR,nousconsulter-Raccordsfiletésfemelles¼"NPT

C D

AE

G

AB

I

I

I1

C DType C-FR

Type CB-FR

F

I1

Silencieux type SRS

Silencieux type SRS

TM

D104033XFR2 - 02/2015 - Rev.00©Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc., 2015; Tous droits réservés

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Asie-Pacifique Shanghai 201206, ChineTél : +86 21 2892 9499

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