Les brides à orifice sont des brides spécialisées conçues pour la mesure du débit à pression différentielle. Ils intègrent des trous de prise de pression intégrés et des vis de vérin pour l'installation et le retrait des plaques à orifices, ce qui en fait des composants essentiels pour les applications de comptage transactionnel et de contrôle de processus.
Qu'est-ce qu'une bride d'orifice ?
Une bride à orifice est une paire de brides spécialisées conçues pour accepter et localiser une plaque à orifice entre elles pour la mesure du débit à pression différentielle (DP). Contrairement aux brides standard régies par l'ASME B16.5, les brides à orifice sont couvertes par la norme ASME B16.36 distincte. Ils comportent deux trous de prise de pression radiaux sur les côtés opposés du corps de bride pour le raccordement à un transmetteur de pression différentielle. Les vis de levage, généralement positionnées à 90 degrés par rapport aux trous de robinetterie, permettent une séparation facile de la paire de brides pour l'inspection, le remplacement ou l'entretien de la plaque à orifice.
Conception selon ASME B16.36
ASME B16.36 couvre les brides à orifice de NPS 1 à 24. La norme spécifie deux trous de prise de pression NPT de 1/2 pouce situés sur les côtés opposés de la bride, positionnés radialement pour communiquer avec l'alésage du tuyau au niveau de la face de la bride. Des vis de levage sont fournies à 90 degrés par rapport aux trous de robinetterie pour la séparation des plaques. L'épaisseur de l'alésage de la bride est réduite par rapport aux brides standard B16.5 pour accueillir la plaque à orifice. Le parallélisme des faces de bride est essentiel pour une mesure précise du débit, et ASME B16.36 spécifie des tolérances strictes pour l'alignement des faces.
| NPS | Taille du trou de taraudage (NPT) | Nombre de vis de levage | Plage de classes | Standard |
|---|---|---|---|---|
| 1 - 1-1/2 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 2 - 3 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 4 - 6 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 8 - 12 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 14 - 24 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
Types de plaques à orifice
Trois modèles de plaques à orifice standard sont disponibles pour différentes applications de mesure de débit.Plaques à orifices concentriquesont un alésage-à arête vive centré sur l'axe du tuyau et sont le type le plus courant pour la mesure de fluides propres.Plaques à orifice excentriquesavoir l'alésage décalé par rapport au centre pour mesurer les fluides sales ou biphasiques, permettant ainsi aux particules de passer sans s'accumuler.Plaques à orifices segmentairesavoir une ouverture en forme de segment-pour les faibles débits ou les boues. Le matériau de la plaque à orifice est généralement de l'acier inoxydable 316 en standard, avec d'autres alliages disponibles pour les services corrosifs. L'épaisseur de la plaque varie de 1/8 à 1/4 de pouce en fonction de la pression différentielle.
Pressions nominales
Les brides à orifice sont disponibles dans les classes 300 à 2 500. Les brides à orifice de classe 150 ne sont pas standard car les applications de mesure de débit nécessitent généralement une intégrité de pression plus élevée. La pression nominale est basée sur le matériau de la bride et les limites de température suivant les mêmes courbes de pression-température que l'ASME B16.5 pour des matériaux équivalents. Les classes supérieures nécessitent des plaques à orifices plus épaisses pour résister à la pression différentielle sans déviation. L'intégrité du trou de coulée est vérifiée par des tests hydrostatiques de la paire de brides assemblées.
Matériels
Les brides à orifice sont fabriquées à partir de la même gamme de matériaux que les brides standard ASME B16.5. L'acier au carbone ASTM A105 est la norme pour les stations de comptage générales. Les aciers inoxydables ASTM A182 F304 et F316 sont utilisés pour les gaz corrosifs ou les produits chimiques. Un matériau ASTM A350 LF2 basse-température est disponible pour la mesure des hydrocarbures à basse-température. Les qualités duplex sont spécifiées pour le service de gaz corrosif selon NACE MR0175. Le matériau de la plaque à orifice est indépendant du matériau de la bride et est sélectionné en fonction des propriétés du fluide et des conditions de pression différentielle.
Applications
Les brides à orifice sont essentielles pour le comptage transactionnel dans les oléoducs et les gazoducs où la précision de la mesure du débit affecte directement les revenus. La mesure du débit de contrôle de processus dans les raffineries et les usines chimiques utilise des brides à orifice pour le bilan massique et l'optimisation des processus. La mesure du débit de vapeur dans les centrales électriques s'appuie sur des brides à orifice pour la surveillance de l'efficacité. Les stations de comptage de distribution et de transport de gaz naturel utilisent largement des brides à orifice. La surveillance du taux d’injection de produits chimiques dans les usines de transformation utilise également cette technologie.
Exigences d'installation
Une mesure précise du débit nécessite des conditions d’installation spécifiques. Des conduites droites sont nécessaires en amont (10 à 20 diamètres de tuyau) et en aval (5 diamètres de tuyau) de la bride à orifice pour garantir un profil d'écoulement pleinement développé. La plaque à orifice doit être centrée dans l'alésage de la bride avec le bord tranchant tourné vers l'amont. Des joints avec un diamètre d'alésage correspondant doivent être utilisés pour éviter toute perturbation du débit au niveau du joint de bride. Les prises de pression se connectent directement au transmetteur de pression différentielle via des lignes d'impulsion. Une inspection régulière de l’état des bords de la plaque à orifice est essentielle pour maintenir la précision des mesures dans le temps.
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