Technologie de surveillance/Visileak Sommaire 8.0Sommaire 8.1 8.100 8.110 8.120 Description du système Description générale du système Principe de fonctionnement Principe de mesure 8.2 8.200 8.210 Planification, plans de révision Planification, plan des boucles de capteur Plans de révision, plans des cordons de soudure 8.3 8.300 8.310 8.320 Appareil de surveillance LMS 120 Description de l'appareil, caractéristiques techniques Description de l'appareil, feuille 2 Description de l'appareil, feuille 3 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. VSL 8.0 Technologie de surveillance/Visileak Description générale du système De nos jours, les conduites de chauffage posées dans le sol sont pour la plupart dotées de systèmes de surveillance d'exploitation. Elles offrent l'avantage de pouvoir détecter à temps et localiser aisément les dommages. Les conducteurs de surveillance, incorporés lors de la fabrication par injection de mousse dans l’isolation thermique, remplissent des fonctions multiples avec les appareils de surveillance correspondants. La sécurité de service est ainsi renforcée et les coûts d’avarie sont limités. Les systèmes tubulaires que sont la conduite de chauffage à distance FLEXWELL, le tube de chauffage à distance PREMANT et la conduite flexible de distribution de chaleur à distance CASAFLEX ainsi que, sur demande, le TUBE DOUBLE MANTEAU ACIER BRUGG, sont équipés en série dès l'usine d’un système de surveillance fonctionnant suivant le procédé de mesure de référence par résistance (WIREM). (Sur demande, le tube de chauffage à distance PREMANT est livrable avec d’autres conducteurs de surveillance) WIREM et BRANDES sont des systèmes compatibles. La technologie WIREM permet d’assurer une pluralité de fonctions par les conducteurs et les appareils de surveillance: • Contrôle et détection de l’humidité dans l’isolation thermique dès la pose de la conduite. Fourniture de valeurs de mesure significatives concernant l’état de l’isolation thermique. • Le contact du conducteur de surveillance avec le tube intérieur ou la rupture et/ou les interruptions à un endroit quelconque du circuit électrique sont affichés de manière différenciée. • Les infiltrations d’humidité qui sont dues, par ex. à un défaut du cordon de soudure, aux assemblages de manchon non étanches ou aux dommages causés de l’extérieur, sont mesurées, signalées et localisées non seulement dans la zone du manchon, mais continuellement sur toute la longueur de la conduite • Détection des courts-circuits • Retransmission des messages d’alarme par des sorties vers des équipements externes d'alarme. Selon les exigences dues à la taille du réseau et à la disponibilité des données, il est possible de choisir dans l'assortiment d’appareils de mesure, de surveillance et de détection un équipement approprié conçu selon le principe de la construction modulaire. L’éventail des combinaisons d’appareils va de la saisie manuelle des valeurs de mesure sur l'état de l’isolation thermique et la localisation manuelle des défauts (LMS 120) à la surveillance et la localisation automatiques des défauts (appareils disponibles sur le marché) avec signalisation à distance, la demande de test via un système électronique de dialogue, l'enregistrement des mesures ainsi que la communication électronique des informations aux ordinateurs / imprimantes des systèmes centraux pilotes. 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. VSL 8.100 Technologie de surveillance/Visileak VSL 8.110 Principe de fonctionnement Conducteurs de surveillance Les conducteurs de surveillance (conducteur capteur, conducteur de retour) sont posés sans discontinuité dans l’isolation thermique de la tuyauterie, entre les tubes extérieur et intérieur. Alors que sur les conduites PREMANT et CASAFLEX les conducteurs sont disposés parallèlement au tube intérieur, approximativement au centre dans l’isolation thermique, sur la conduite de chauffage à distance FLEXWELL, ils sont guidés côte à côte hélicoïdalement, avec un écart défini par rapport au tube intérieur. Structure du conducteur capteur 1. Perforations à des intervalles réguliers pour le contact d'humidité 2. Isolation PTFE, couleur rouge 3. Fil NiCr 1 2 3 2 1 Structure du conducteur de retour 1. Conducteur en cuivre 2. Isolation FPE, couleur verte Principe de mesure de la surveillance Le procédé de mesure de référence par résistance (WIREM), qui fonctionne selon le principe du diviseur de tension sans courant, constitue le fondement technique de mesure aussi bien pour la surveillance que pour la localisation. Une tension définie est appliquée entre le conducteur du capteur disposé parallèlement au tube dans l’isolation thermique et le tube (voir l'illustration). Lorsque la résistance d’isolation présente à cet endroit se réduit par suite d’une infiltration de l’humidité, une augmentation de la tension est mesurée au niveau de la résistance comparative dans l’appareil de surveillance monté en amont et un message est généré. Principe de surveillance Conducteur de capteur[rouge] Les perforations permettent en outre une évaluation différenciée de l’intensité des défauts dus à l’humidité dans tout le spectre contrôlable allant de "sec", avec une résistance d’isolation supérieure à 50 MΩ, à "humide" avec moins de 10 kΩ. En plus du conducteur de capteur, un conducteur en cuivre isolé par FEP dit "conducteur de retour" est également utilisé pour la surveillance. Une boucle de capteur (voir l'illustration), pouvant atteindre une longueur maximale de 1000 mètres et donc contrôler un tube de 1000 mètres, est formée à partir des deux conducteurs. Les dérivations sont bouclées à partir du conducteur de capteur dans la conduite principale, c.-à-d. avec les conducteurs de capteur entrants et les conducteurs de retour sortants (voir l'illustration). Structure de la boucle de capteur S Boucle I Isolation Conducteur de capteur[rouge] Conducteur de retour[vert] Appareil de surveillance Conducteur de retour[vert] Axe du tube Boucle de capteur, y compris la dérivation La résistance de comparaison définit en même temps le seuil de signalisation. La surveillance de l’isolation thermique est effectuée par un conducteur capteur spécial (voir l'illustration). Le conducteur est protégé contre les contacts directs avec du métal par une isolation PTFE résistante à la température. Le contact de l’humidité avec le conducteur NiCr est établi par des perforations réalisées dans l’isolation PTFE, ce qui permet d’assurer une surveillance sans failles de toute la ligne de tubes. 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. Lorsque les réseaux tubulaires à surveiller s'étendent sur une longueur supérieure à 1000 mètres, le réseau tubulaire, réalisé par exemple à l’aide d’un système à câbles, est subdivisé en tronçons de surveillance d'une longueur maximale de 1000 mètres, qui sont constituées en boucles de capteur individuelles. Un appareil de surveillance correspondant peut alors être associé à chaque tronçon. VSL 8.120 Technologie de surveillance/Visileak Principe de mesure Principe de mesure de la localisation Localisation d'une interruption de la boucle de capteur Pour localiser les défauts d’humidité ou de contact (défauts d’isolation), une tension de localisation (U) est appliquée à la boucle du capteur. Alors que l’interruption en tant que telle de la boucle est immédiatement signalée sur les installations automatiques, la localisation de l'emplacement du défaut doit être effectuée manuellement et à l’aide d’autres procédés. Au début de la boucle, une tension partielle U1 est mesurée entre le conducteur du capteur et le tube; elle est prélevée au-delà du défaut d'isolation sur le conducteur capteur. Etant donné que le conducteur du capteur a une résistance longitudinale très élevée de 5,7 Ω/m et que le conducteur de retour a une valeur proche de zéro ohm, on obtient la relation suivante: U1 R1 x % === U R 100 % U U1 R R1 x % L L1 = = = = = = = L1 L La méthode de mesure la plus répandue est le procédé de mesure de la durée qui a donné de bons résultats dans des cas de ce genre. En cas de rupture du conducteur, on peut également faire appel à un simple procédé de mesure de capacité. Pour éviter des sources ultérieures de défauts, il faut s’assurer, dès le montage, de l’intégrité de la boucle du capteur en effectuant continuellement des mesures de contrôle et des tests manuels de la résistance des raccordements de conducteur. La localisation est réalisée par un métrologue. La précision de cette localisation est d’1%. Par conséquent, il est indispensable que la boucle de mesure soit accessible à intervalles réguliers (en règle générale par des raccordements). Si les tronçons séparant deux raccordements sont supérieurs à 200 m, il est recommandé d’installer un système à câbles. tension totale tension partielle résistance totale de la boucle résistance partielle de la boucle résultat de la localisation longueur totale du tube distance du défaut L’intensité du défaut d’isolation (résistance d’isolation) n’a aucune influence sur la précision de la localisation, car elle est prise en compte par la conception de l’appareil. Principe de mesure de la localisation x% Défaut d'humidité Unité de localisation U U1 Conducteur de retour [vert] 100 % 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. Conducteur de capteur[rouge] Technologie de surveillance/Visileak VSL 8.200 Planification Plan des boucles de capteur Appareil de surveillance Plan des boucles de capteur La planification La planification du système de surveillance est effectuée parallèlement à la planification du réseau de tubes. Il importe d›observer d'observer la longueur d’un circuit de surveillance (conduite tubulaire maximale de 1000 m par canal) Kanal) et la subdivision en différents circuits de surveillance. Les appareils peuvent être réunis de manière centralisée dans un bâtiment. Aller Centralede Centrale dechauffage chauffage Aller Retour Retour Bat. Bat.11 Pour les extensions futures de réseau prévues, il convient de prévoir éventuellement des câbles complémentaires qui seront posés simultanément dans les tranchées. Système de surveillance BRANDES Fil CrNi (rouge) (rouge) Fil Cu (vert) (vert) Système à câbles Bat. Bat. 33 Boîtes de raccordement Boîtes de raccordement Pièce-T Pièce-T (par (par dessous) dessous) Bat. 2 Bat. 44 Bat. Pièce-T Pièce-T (par dessous) Mesures effectuées (résultats) Résistance continue (DR) R = 5.7 Ω/m Résistance d'isolation (IR) Niveau BS-MH-2 Aller 2219 Ω Aller ^ > 50 MΩ 0= Retour 2220 Ω 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. Câblageentre entreles les Câblage boîtesBRUGG BRUGGdans danslelebâtiment bâtiment boîtes parun unélectricien électricien par Retour ^ > 50 MΩ 0= Bat. 2 Prévoir un système à câbles en cas de tronçon de plus de 300 m sans raccordement 1,5 mm 72mm 0,8 mm TT 1,5TTmm2 ou 2Uou 72U0,8 Longueur : câble Longueur ≥ 9m≥: 9m câble blindéblindé Câblage parélectricien un électricien Câblage par un Technologie de surveillance/Visileak VSL 8.210 Plans de révision, plans des cordons de soudure Les plans de révision sont nécessaires, afin de pouvoir mesurer les défauts à la surface du sol après la localisation. Les plans établis avec précision facilitent la localisation et le diagnostic du message d'erreur. Les plans des cordons de soudure ont donné les meilleurs résultats. Plan de révision Plan des cordons de soudure Vue A Centrale de chauffage Bat. 1 Coude 90° Mesures effectuées (résultats) Tube PRE 60.3-140 PRE 76.1-160 PRE 88.9-180 L standard 6 m 6 m 12 m Coude [m] 0.50 x 0.50 0.65 x 0.65 0.65 x 0.65 Purge Bat. 3 Bat. 4 Bat. 2 Pièce-T (par dessous) Vidange, DN 32 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. Technologie de surveillance/Visileak VSL 8.300 Description de l'appareil LMS 120 Caractéristiques techniques Description de l'appareil Généralités L’appareil de surveillance permet de contrôler des fils de capteurs dans des conduites de chauffage à distance. Ce contrôle repose sur la mesure des résistances entre les contacts de raccordement. Le LMS 120 permet de contrôler durablement divers systèmes de surveillance. L’intervalle des mesures peut être réglé librement. Par ailleurs, un système de mémorisation des erreurs est intégré à l’appareil. Cette structure technique permet de surveiller simultanément deux types de systèmes différents. Il est donc possible par exemple de raccorder au canal de mesure 1 une conduite avec système « NORDIC » et au canal de mesure 2 une conduite avec système « BRANDES ». La base est la mesure des résistances entre les conducteurs de surveillance et la conduite de fluide métallique ou les résistances des boucles de mesure. Toutes les valeurs mesurées peuvent être consultées à l’écran. Caractéristiques techniques Affichage en texte clair et LED Libre paramétrage Tension de fonctionnement Circuit de surveillance Longueur de la conduite tubulaire par canal: Brandes ( 1 x Cu, 1 x CrNi) EMS (nordique, 2 x Cu dénudés) Swiss ( (1 x Cu dénudé/isolé par canal) Dérangement (inverseur hors tension) Dimensions Température ambiante admise Catégorie de protection 110....230 V AC 2 canaux 1.000 m 2.500 m 2.500 m 2 A/30 V 182x180x90 mm 0...50 °C IP 65 Structure du système Le LMS 120 dispose de canaux de mesure fonctionnant avec isolation galvanique, permettant d’améliorer la précision de mesure et de minimiser l’influence des courants parasites de la conduite sur les mesures. Touches 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. Retour Module de mesure 2 Retour Conduite Capteur Alarme ext. Module de mesure 1 CPU Conduite Écran Capteur Tension 2 Tension 1 Relais Fig. 1 (Structure du système) Technologie de surveillance/Visileak VSL Description de l'appareil LMS 120 Montage mécanique Le montage mécanique de l’appareil de surveillance LMS 120 peut être effectué sur une paroi plate et sèche (gabarit de perçage) ou dans une armoire électrique. Sur le site de montage, protéger l’appareil de l’humidité (formation d’eau de condensation), d’un fort dégagement de poussière et des champs magnétiques puissants. Les consignes de sécurité, mesures de protection et consignes mentionnées dans les présentes instructions d’utilisation doivent être respectées (voir Consignes de sécurité, page 3) ! Pour effectuer la fixation, le couvercle du boîtier doit être retiré. Pour le montage, utiliser les moyens de fixation adaptés au support d’appui. 3 (Wall installation) Fig. Fig. 3 (Montage mural) Raccordement électrique Bornes de raccordements Borne 12V Alarm NO COM NF Description + 12 V + - 12 V - Channel 1 (canal 1) S1 Pipe S2 Channel 2 (canal 2) S1 Pipe S2 Basse tension (en option) Contact à fermeture Commun Contact à ouverture Message de panne externe Capteur Conduite Conducteur retour Canal 2 Capteur Conduite Conducteur retour Canal 2 Tab. 1 (Bornes) Remarque: La borne « 12V » est utilisée pour un modèle spécial du LMS 120. Ne pas l’utiliser. Une charge résistive jusqu’à 2 A/ 30 V peut être appliquée à la borne « Alarm ». Raccordement à la masse Fig. 4 (Raccordement électrique) Pour un fonctionnement sans faille, le contact de masse (Pipe) de chaque circuit de mesure doit impérativement être raccordé à la conduite correspondante. Lors du remplacement des systèmes de mesure des fuites en place, vérifier si le raccordement à la masse est effectif pour chaque conduite. Chaque canal de mesure doit disposer de son propre raccordement à la conduite. Tension secteur Pour terminer, brancher la fiche de l’appareil à une prise électrique. Le LMS 120 peut fonctionner à une tension alternative de 90 à 240 V CA. 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. 8.310 Technologie de surveillance/Visileak VSL 8.320 Description de l'appareil LMS 120 Caractéristiques techniques Désignation article LMS 120 DE LMS 120 CH Prise de raccordement AD2 Pièce terminale de surveillance Exigences relatives à l’alimentation électrique Tension Courant absorbé Courant absorbé max. à la mise sous tension Puissance Spécification relative au boîtier : Dimensions (largeur x hauteur x profondeur) Installation Matériau et couleur Indice de protection Poids (sans emballage) Spécification relative aux entrées de mesure : Conducteurs normalisés / conducteurs de mesure Séparation de potentiel Spécification relative à la sortie d’alarme : Type de sortie d’alarme : Tension de commutation max. : Intensité de commutation max. : Intensité de commutation min. : Conditions environnementales Température ambiante Référence article 21000076 Description 21000083 21000081 Prise de raccordement pour LMS 120 Fiche terminale de boucle LMS 120 avec prise d’alimentation secteur pour l’Allemagne LMS 120 avec prise d’alimentation secteur pour la Suisse Tab. 6 (Accessoires) 100 à 240 V CA max. 100 mA 6A 6W 182 x 180 x 90 mm Montage mural, montage en armoire électrique, vis Boîtier : polystyrène, gris (similaire à RAL 7035) Couvercle : polycarbonate, transparent IP 65 selon EN 60529 1,1 kg Nordic, Brandes, SWISS, Oui 2 cuivre nu NiCr 5,7 Ω/m - cuivre isolé cuivre nu – cuivre isolé Relais 24 V CC 2A 1 mA (à 10 mV CC) Transport et température de stockage 0 à + 50° C -20 à + 60° C < 90 %, sans condensation Tests et certifications Déclaration de conformité CE Normes de conformité Oui Humidité 8.1.2015 Sous réserve de modifications techniques. EN 61000-6-2 (du 01/05/2006) EN 61000-6-4 (du 01/11/2007) Tab. 7 (Caractéristiques techniques)