Quelles constructions modulaires permettent de rééquiper ultérieurement des doubles enveloppes de chauffage/refroidissement ou une instrumentation supplémentaire ?
Une extension ultérieure des installations de procédé par instrumentation est, dans de nombreux cas, bien réalisable. Le rééquipement d'une double enveloppe de chauffage ou de refroidissement est en revanche nettement plus complexe et n'est pas une simple question de conception modulaire. En particulier pour les appareils sous pression, les installations sous vide ou les appareils de procédé hygiéniques, chaque modification constructive doit être évaluée sur le plan statique, thermique et de la sécurité.
L'instrumentation supplémentaire est la plus facile à rééquiper lorsque des raccords de réserve ont déjà été prévus lors de la planification. Conviennent par exemple des brides borgnes, des piquages de procédé hygiéniques ou des ports de mesure préparés pour la température, la pression, la pression différentielle, l'humidité, le niveau de remplissage ou des sondes analytiques. De tels raccords permettent l'installation de capteurs supplémentaires sans devoir découper ultérieurement la cuve ou souder de nouveaux piquages. Dans les applications hygiéniques, les raccords de capteurs doivent être affleurants, faciles à nettoyer et conçus de manière à ne créer aucun espace mort. Les capteurs installés dans les cuves devraient autant que possible affleurer la paroi intérieure de la cuve.
Les tronçons de tuyauterie peuvent eux aussi être étendus de façon modulaire. Des pièces intermédiaires instrumentées, des bobines de mesure ou des pièces en T permettent par exemple le rééquipement en débitmètres, capteurs de conductivité, points de mesure de température ou transmetteurs de pression. La condition en est que la longueur de montage, le niveau de pression, le matériau, le concept d'étanchéité et la nettoyabilité soient pris en compte. Pour les installations aptes au CIP ou au SIP, l'extension ne doit créer aucune zone mal parcourue par l'écoulement, car celle-ci pourrait nuire à la nettoyabilité et à la validabilité.
Les constructions sur skid et à châssis facilitent avant tout le rééquipement en composants externes. En font partie les groupes de chauffage ou de refroidissement, les pompes de circulation, les îlots de vannes, les filtres, les échangeurs de chaleur, les condenseurs, les pompes à vide et les points de mesure supplémentaires dans la tuyauterie. Une construction à châssis ouverte et bien accessible crée de la place pour ces extensions et simplifie la maintenance ainsi que les transformations ultérieures. Elle ne remplace toutefois pas la vérification technique requise lorsque la cuve de procédé proprement dite doit être modifiée.
Une double enveloppe de chauffage ou de refroidissement ne peut être ajoutée de façon comparativement simple que si la cuve a été préparée à cet effet dès le départ. Sont possibles par exemple des segments d'enveloppe prévus par construction, des demi-serpentins ou une enveloppe extérieure séparée et rééquipable. Dans la pratique, il faut toutefois vérifier l'épaisseur de paroi, la pression de service admissible, la stabilité au vide, la dilatation thermique, les soudures, les appuis, l'isolation et la régulabilité du fluide caloporteur. Une enveloppe soudée après coup modifie la sollicitation de la cuve et peut affecter la conformité avec le dimensionnement d'origine de l'appareil sous pression.
Pour les appareils sous pression, une modification substantielle peut entraîner la nécessité de réévaluer et de redocumenter l'installation modifiée. Si des récipients ou des groupes de construction sous pression sont modifiés de manière à pouvoir affecter leur conformité, des obligations de fabricant au sens de la directive relative aux équipements sous pression peuvent, le cas échéant, incomber à celui qui est responsable de la modification. L'évaluation technique devrait donc être effectuée par le fabricant d'origine ou par un organisme compétent.
Du côté de l'automatisation, des entrées et sorties libres, des stations d'E/S déportées, des câbles de réserve, des réserves d'armoire électrique et des interfaces de communication normalisées facilitent l'intégration de capteurs supplémentaires. Des réserves de puissance électrique suffisantes, l'indice de protection adapté, la prise en compte des exigences ATEX ainsi qu'une adaptation du logiciel de commande, des seuils d'alarme, des recettes et de la documentation des charges sont également importants.
La meilleure aptitude au rééquipement résulte d'une planification prévoyante. Des ports de réserve, des emplacements de bride libres, des conduits vides, des capacités d'E/S supplémentaires et des réserves de place sur le skid devraient déjà être prévus dans le dimensionnement de base. L'instrumentation peut alors le plus souvent être ajoutée de façon économique. Pour les doubles enveloppes de chauffage ou de refroidissement, en revanche : un rééquipement est techniquement possible, mais doit toujours être planifié, évalué et documenté comme une modification constructive de l'appareil de procédé.
La modularité des installations amixon®
Les installations amixon® sont dimensionnées de façon spécifique au projet selon le cahier des charges (User Requirement Specification). Cela permet de prévoir dès la planification des raccords de réserve, des points de mesure supplémentaires, des capacités d'automatisation libres et de la place pour des extensions ultérieures. Une aptitude effective au rééquipement dépend toutefois toujours de la forme constructive, du matériau, du niveau de pression, du dimensionnement pour le vide, du concept d'hygiène et de l'automatisation existante.
L'instrumentation supplémentaire est en règle générale la plus facile à rééquiper. La condition en est la présence de piquages de procédé, de brides borgnes, de ports de mesure ou d'emplacements de montage appropriés dans les tuyauteries. Cela permet par exemple de saisir la température, la pression, la pression différentielle, le niveau de remplissage, l'humidité ou d'autres grandeurs de mesure proches du produit. Dans les applications hygiéniques, les points de mesure doivent être exécutés de façon facile à nettoyer, à faible espace mort et adaptée au concept d'étanchéité et de matériau concerné.
L'automatisation peut elle aussi être préparée de façon modulaire. Des entrées et sorties libres, des stations d'E/S déportées, des câbles de réserve et des interfaces de communication normalisées facilitent l'intégration ultérieure de capteurs, de groupes de dosage ou de dispositifs de sécurité supplémentaires. Après une extension, le logiciel de commande, les seuils d'alarme, les recettes, la documentation des charges et, le cas échéant, la documentation de validation doivent toutefois être adaptés.
Doubles enveloppes de chauffage et de refroidissement
Les doubles enveloppes de chauffage ou de refroidissement ne doivent être considérées que de façon limitée comme un simple rééquipement. Pour le VMT et l'AMT, la chambre de mélange et, selon l'exécution, les outils de mélange peuvent également être réalisés thermorégulés. La possibilité d'ajouter ultérieurement une thermorégulation n'est toutefois pas une question standard de modularité, mais une modification technique de l'appareil.
Pour un rééquipement, il faut notamment vérifier la paroi de la cuve, la pression admissible, la stabilité au vide, la dilatation thermique, les soudures, le matériau, les appuis, l'isolation, la puissance de chauffage ou de refroidissement ainsi que le concept de régulation. Si une cuve existante est modifiée par une enveloppe, des demi-serpentins ou des raccords supplémentaires, cela peut affecter le dimensionnement d'origine de l'appareil sous pression. Une vérification par le fabricant ou par un organisme compétent est donc nécessaire.
Fonctions extensibles
Selon l'exécution de base existante, des ajouts de liquide, des lances de dosage, des buses, des rotors de coupe, des lances de lavage, des dispositifs d'échantillonnage, des organes de vidange ou une instrumentation supplémentaire peuvent par exemple être ajoutés. La possibilité de rééquiper un tel module doit être vérifiée pour la machine concrète. La situation de montage mécanique, l'exécution hygiénique, la puissance électrique, la protection contre les explosions et les effets sur le comportement du procédé sont déterminants.
Un outil de mélange ou un rotor de coupe peut par exemple modifier l'intensité de mélange et la désagglomération. Une telle extension exige donc non seulement une vérification de faisabilité mécanique, mais aussi une évaluation en génie des procédés avec le produit d'origine.
Essais et documentation
Avant un rééquipement, il convient de vérifier si l'extension prévue apporte le bénéfice souhaité. La qualité de mélange, l'évolution de la température, le mouvement du produit, la nettoyabilité, la vidange, l'apport d'énergie et, le cas échéant, l'humidité résiduelle sont déterminants à cet égard. Des essais avec le produit d'origine peuvent constituer la base du choix de l'instrumentation, de la puissance de thermorégulation et des paramètres de procédé.
Dans les applications réglementées, les effets sur la qualification, la validation du nettoyage, le logiciel, la documentation des charges et l'intégrité des données doivent en outre être évalués. Une modification substantielle d'un appareil sous pression ou d'une installation de procédé hygiénique peut rendre nécessaire une nouvelle évaluation technique et une documentation complémentaire.