Notice de montage et d`entretien Servomoteurs

IM-P357-12
CH Indice 1
12.97
Servomoteurs pneumatiques
Séries PN 3000 et PN 4000
Notice de montage et d’entretien
1. Généralités
2. Installation
3. Mise en service
4. Pièces de rechange
5. Entretien
Si vous rencontrez des difficultés avec
l'installation ou le service de cet équipement,
contactez votre Ingénieur régional ou notre
Département assistance clientèle à Trappes,
téléphone 01 30 66 43 43.
SPIRAX SARCO
ZI des Bruyères - 8, avenue Le verrier - BP 61
78193 TRAPPES Cedex
Téléphone : 01 30 66 43 43
Télécopie : 01 30 66 11 22
Spirax Sarco Trappes
Toute correspondance doit être envoyée à
l'adresse ci-dessus.
Dans l'éventualité où le produit doit être
retourné, il doit être expédié, clairement libellé
et identifié à l'adresse ci-dessus.
1. Généralités
Servomoteurs pneumatiques, tige sortie par manque d'air Séries PN 3000
Types disponibles
Données techniques
Servomoteurs à tige sortie par l'action des
ressorts, montage à arcade, séries 3200, 3300,
3400, 3500 et 3600.
Plage de température
Plage de service maximum
PN 3200/3300
PN 3400
PN 3500/3600
Description
Gamme de servomoteurs linéaires compacts
comprenant cinq tailles de membrane pour
répondre aux exigences des différentes vannes
soumises à toute sorte de conditions de
service. Chaque servomoteur est monté avec
des indicateurs mécaniques de course et une
membrane semi-déroulante permettant la
linéarité pour toute la course de
fonctionnement.
Ces servomoteurs sont conçus pour
fonctionner avec des vannes deux voies LE
comme détaillé ci-dessous.
Type de
servomoteur
Course 20 mm
Course 30 mm
6 bar
4 bar
2,5 bar
Raccordement d'alimentation d'air
Type de servomoteur
Séries PN 3200 à 3600
Raccordement
NPT ¼"
Consommation d'air comprimé
Type de
servomoteur
Séries 3200
Séries 3300
Séries 3400
Type de vanne
Série LE ( DN 15-50 )
Série LE ( DN 65-100 )
-20 à 110 °C
Séries 3500
Séries 3600
Course
20 mm
20 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
Volume-litre
(normal)
0,6
1,0
1,4
2,1
2,4
3,6
3,8
5,7
Plages de ressort
Types de servomoteur
PN 3220 PN 3520
PN 3320 PN 3620
PN 3420
PN 3430
PN 3530
PN 3630
PN 3225 PN 3525
PN 3325 PN 3625
PN 3425
PN 3326
PN 3426
PN 3436
PN 3524
PN 3624
PN 3534
PN 3634
Plage de ressort
Course
0,2 (0,4) à 1 (1,2) bar
20 mm
0,2 (0,4) à 1 (1,2) bar
30 mm
0,4 à 2 bar
20 mm
1,0 à 3 bar
20 mm
1,0 à 3 bar
0,8 à 1,5 bar
30 mm
20 mm
0,8 à 1,5 bar
30 mm
1
Fig. 1
Construction
Rep Désignation
1
Coquilles de membrane
2
Membrane
3
Plateau de membrane
4
Ressorts
5
Tirant
6
Ecrou de blocage
7
Entretoise
8
Joint torique
9
Guide de ressort
10 Rondelle de membrane
*11 Guide
12 Anneau en V
13 Arcade
14 Joint
15 Vis de fixation
16 Vis et écrous de coquilles
17 Adaptateur supérieur
18 Ecrou de blocage
19 Adaptateur inférieur
20 Connecteurs
21 Vis et écrou de connecteurs
22 Indicateur de course
23 Bouchon (avec trou évent)
* Le guide est fourni pour les grands diamètres.
2
Matière
Acier embouti
Caoutchouc nitrile renforcé
Acier embouti
Acier
Acier inox
Acier inox
Acier zingué
Caoutchouc
Acier zingué
Acier zingué
Bronze
Caoutchouc
Fonte
Fibre sans amiante
Acier
Acier
Acier
Acier
Acier
Acier inox
Acier inox
Aluminium
Plastique
Servomoteurs pneumatiques, tige sortie par manque d'air Séries PN 4000
Types disponibles
Données techniques
Servomoteurs à tige rentrée par l'action des ressorts,
montage à arcade, séries 4200, 4300, 4400,
4500 et 4600.
Plage de température
Plage de service maximum
PN 4200/4300
PN 4400
PN 4500/4600
Description
Gamme de servomoteurs linéaires compacts
comprenant cinq tailles de membrane pour
répondre aux exigences des différentes vannes soumises à toute sorte de conditions de
service. Chaque servomoteur est monté
avec des indicateurs mécaniques de course et
une membrane semi-déroulante permettant la
linéarité pour toute la course de fonctionnement.
Ces servomoteurs sont conçus pour fonctionner
avec des vannes deux voies LE comme détaillé
ci-dessous.
Type de
servomoteur
Course 20 mm
Course 30 mm
Type de vanne
Série LE ( DN 15-50 )
Série LE ( DN 65-100 )
-20 à 110 °C
6 bar
4 bar
2,5 bar
Raccordement d'alimentation d'air
Type de servomoteur
Séries PN 4200 à 4600
Raccordement
NPT ¼"
Consommation d'air comprimé
Type de
servomoteur
Séries 4200
Séries 4300
Séries 4400
Séries 4500
Séries 4600
Course
20 mm
20 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
Volume-litre
(normal)
0,6
1,0
1,4
2,1
2,4
3,6
3,8
5,7
Plages de ressort
Types de servomoteur
PN 4200
PN 4320
PN 4420
PN 4520
PN 4620
PN 4430
PN 4530
PN 4630
Plage de ressort
Course
0,2 à 1 bar
20 mm
0,2 à 1 bar
30 mm
3
Fig. 2
Construction
Rep Désignation
Matière
1
Coquilles de membrane
Acier embouti
2
Membrane
Caoutchouc nitrile renforcé
3
Plateau de membrane
Acier embouti
4
Ressorts
Acier
5
Tirant
Acier inox
*6
Ecrou de blocage
Acier inox
7
Entretoise
Acier zingué
8
Joint torique
Caoutchouc
9
Guide de ressort
Acier zingué
10 Rondelle de membrane
Acier zingué
11 Guide
Bronze
13 Arcade
Fonte
14 Joint
Fibre sans amiante
15 Vis de fixation
Acier
16 Vis et écrous de coquilles
Acier
17 Adaptateur supérieur
Acier
18 Ecrou de blocage
Acier
19 Adaptateur inférieur
Acier
20 Connecteurs
Acier inox
21 Vis et écrou de connecteurs
Acier inox
22 Indicateur de course
Aluminium
23 Bouchon (avec trou évent)
Plastique
* Le guide est fourni pour les grands diamètres.
4
2. Installation
Voir également les instructions pour le
montage et l'entretien de la vanne de
régulation.
Pour les détails sur les pressions différentielles
correspondants aux vannes LE, se référer au
feuillet technique TI-P357-11 pour PN 3000 et
TI-P357-13 pour PN 4000.
Le servomoteur doit être installé dans une
position qui permet l'accès au servomoteur et à
la vanne pour l'entretien. La position de
montage idéale est servomoteur et tige de la
vanne en position vertical au dessus ou au
dessous de la tuyauterie horizontale. Les limites
de température ambiante sont de -20 °C à
+110 °C. Pour des conditions de température
plus basses, l'alimentation d'air doit être sèche.
Pour des conditions de température élevées,
calorifuger la vanne de régulation et la
tuyauterie pour protéger le servomoteur.
Attention : La chambre du servomoteur doit
être pressurisée seulement sur le côté opposé
aux ressorts par rapport à la membrane. Le
bouchon d'évent ne doit être ni bouché, ni
remplacé.
d'ajustement des ressorts décrite en section 3.
PN 4000 (voir fig. 2)
Dévisser et enlever les deux vis de blocage et
leurs écrous (21) et enlever le connecteur (20).
Visser l'adaptateur (19) sur la tige de clapet
de la vanne et pousser manuellement la tige
jusqu'à la position vanne fermée. Ajuster la
distance entre l'adaptateur (19) et le chapeau
de corps selon la valeur indiquée fig. 3.
Placer l'arcade du servomoteur au dessus de
la tige de clapet de vanne et positionner la sur
l'épaulement du chapeau de corps. Visser
l'écrou de blocage et serrer le avec un couple
de serrage de 50 Nm.
Appliquer le signal de pression minimum selon
la plage désirée, et ajuster l'adaptateur
supérieur (17) afin d'obtenir un écart entre
celui-ci et l'adaptateurs inférieur (19) équivalent
à la course de la vanne (20 ou 30 mm).
Augmenter la pression d'air et fixer les deux
adaptateurs par les deux demi-connecteurs en
revissant les vis et écrous avec un couple de
serrage de 2 Nm.
2.1 Montage du servomoteur sur la
vanne.
PN 3000 (voir fig. 1)
Dévisser et enlever les deux vis de blocage et
leurs écrous (21) et enlever le connecteur (20).
Visser l'adaptateur (19) sur la tige de clapet
de la vanne et pousser manuellement la tige
jusqu'à la position vanne fermée. Ajuster la
distance entre l'adaptateur (19) et le chapeau
de corps selon la valeur indiquée fig. 3.
Appliquer la pression du signal de régulation
requise pour obtenir une ouverture d'environ
50 % de levée.
Placer l'arcade du servomoteur au dessus de
la tige de clapet de vanne et positionner la sur
l'épaulement du chapeau de corps. Visser
l'écrou de blocage et serrer le avec un couple
de serrage de 50 Nm.
Appliquer le signal de pression minimum selon
la plage désirée, et ajuster l'adaptateur
supérieur (17) afin qu'il touche l'adaptateur
inférieur (19). Descendre la pression d'air et
fixer les deux adaptateurs par les deux demiconnecteurs en revissant les vis et écrous avec
un couple de serrage de 2 Nm.
Nota : Avant le montage des connecteurs, il
est nécessaire d'ajuster la position des
adaptateurs en suivant la procédure
Milieu de
course
Ecrou de
montage
A = 71 mm pour vannes DN 15 à 50
91 mm pour vannes DN 65 à 100
Fig. 3
5
Tableau 1
Servomoteur
Type
3220/4220
Plage de
ressort
0,2 - 1,0 bar
Course
20 mm
3225
0,4 - 2,0 bar
20 mm
3320/4320
3325
3326
0,2 - 1,0 bar
0,4 - 2,0 bar
1,0 - 3,0 bar
20 mm
20 mm
20 mm
3420/4420
0,2 - 1,0 bar
20 mm
3425
0,4 - 2,0 bar
20 mm
3426
3430/4430
1,0 - 3,0 bar
0,5 - 1,0 bar
20 mm
30 mm
3435
0,4 - 2,0 bar
30 mm
3436
1,0 - 3,0 bar
30 mm
3520/4520
0,2 - 1,0 bar
20 mm
3525
3524
3530/4530
0,4 - 2,0 bar
0,8 - 1,5 bar
0,2 - 1,0 bar
20 mm
20 mm
30 mm
3535
0,4 - 2,0 bar
30 mm
3534
3620-4620
0,8 - 1,5 bar
0,2 - 1,0 bar
30 mm
20 mm
3625
3624
3630/4630
0,4 - 2,0 bar
0,8 - 1,5 bar
0,2 - 1,0 bar
20 mm
20 mm
30 mm
3635
0,4 - 2,0 bar
30 mm
3634
0,8 - 1,5 bar
30 mm
6
Nombres
ressorts
1
1
1
1
4
4
4
4
2
2
5
4
5
2
2
4
4
4
5
6
2
8
7
4
2
6
6
7
8
6
12
8
6
2
9
8
8
(mm)
42
29
42
29
42
42
42
29
42
42
42
29
42
54,5
36
54,5
36
54,5
36
54,5
36
42
45
54,5
36
54,5
36
47
54,5
36
42
56
54,5
36
54,5
36
57
Longueur
(mm)
73
73
73
73
84
84
84
84
84
84
84
84
104
107
107
107
107
125
125
107
107
104
125
125
125
125
125
135
125
125
104
123
125
125
125
125
134
Identification
(bande vert.)
Noir
Rouge
Jaune
Violet
Noir
Jaune
Jaune
Rouge
Jaune
Noir
Jaune
Rouge
Blanc
Blanc
Vert
Blanc
Vert
Blanc
Vert
Blanc
Vert
Blanc
Marron
Blanc
Vert
Blanc
Vert
Bleu
Blanc
Vert
Blanc
Marron
Blanc
Vert
Blanc
Vert
Bleu
3. Mise en service
Si le servomoteur et la vanne ont été fourni
avec un positionneur, il faut se référer aux
instructions de montage de cet appareil.
3.1 Ressort de réglage
La plage de réglage du servomoteur et la
pression d'arrêt seront indiquées sur la plaque
d'identification. Il peut être nécessaire de
vérifier ou de régler la pression d'arrêt.
La procédure est décrite paragraphe 3.2 et 3.3.
3.2 PN 3000, tige sortie par manque
d'air
Nota :
Le réglage du ressort changera seulement
la pression d'air du signal de régulation
auquel la vanne commence à s'ouvrir
(point de démarrage) et ne changera pas
la plage de pression requise pour déplacer
la vanne sur sa course complète.
Par exemple un ressort de 0,2 à 1,0 bar
(plage 0,8 bar) réglé pour commencer à
monter à 0,4 bar nécessitera une pression
d'air de 1,2 bar (plage 0,8 bar) pour obtenir
la course complète de la vanne.
Pour régler le point de démarrage, voir la fig. 1
et procéder comme suit :
- S'assurer que la vanne de régulation a été
isolée, que la chambre du servomoteur est
sans pression.
Desserrer l'écrou de blocage de la tige de
clapet et les vis (21). Enlever les connecteurs
(20).
Utiliser deux clés en maintenant le connecteur
du servomoteur pour desserrer l'écrou de
blocage (18).
Appliquer la pression du signal de régulation
requise pour commencer la levée du clapet
de la vanne hors de son siège (par exemple :
0,4 bar pour 0,4 - 1,2 bar).
Maintenir le clapet de la vanne sur son siège
et régler d'un nombre égal de tours le
connecteur du servomoteur et l'adaptateur de
la vanne jusqu'à ce que l'adaptateur touche le
connecteur de la vanne. Voir l'installation
correcte fig. 4.
Descendre la pression d'air et fixer les deux
adaptateurs par les deux demi-connecteurs en
revissant les vis et écrous avec un couple de
serrage de 2 Nm.
Délivrer le signal de pression d'air de régulation et
vérifier de nouveau que la vanne commence
juste à se déplacer de son siège à la pression
minimum de la nouvelle plage du ressort, et
est complètement ouverte à la pression
maximum de la plage du ressort.
Après le test, régler l'indicateur de course selon
la "flèche" du connecteur.
Important :
Ne pas tourner le clapet de la vanne sur
son siège lorsqu'il est soumis à la pression
du servomoteur. La tige du servomoteur
ne doit pas tourner lorsque la membrane
est assemblée à l'intérieur du servomoteur.
Tige de servomoteur
Ecrou de blocage (18)
Adaptateur de
servomoteur (17)
Connecteurs (20)
Adaptateur de vanne (19)
Ecrou de blocage
Tige de vanne
Fig. 4 - Ensemble adaptateur de
servomoteur, adaptateur de vanne et
connecteurs.
Vis d'assemblage
des connecteurs
(21)
7
3.2 PN 4000, tige rentrée par
manque d'air
Nota :
Le réglage du ressort changera seulement
la pression d'air du signal de régulation
auquel la vanne commence à s'ouvrir
(point de démarrage) et ne changera pas
la plage de pression requise pour déplacer
la vanne sur sa course complète.
Par exemple un ressort de 0,2 à 1,0 bar
(plage 0,8 bar) réglé pour commencer à
monter à 0,2 bar nécessitera une pression
d'air de 1 bar (plage 0,8 bar) pour obtenir la
course complète de la vanne.
Pour régler le point de démarrage, voir la fig. 2
et procéder comme suit :
- S'assurer que la vanne de régulation a été
isolée, que la chambre du servomoteur est
sans pression.
Desserrer l'écrou de blocage de la tige de
clapet et les vis (21). Enlever les connecteurs
(20).
Utiliser deux clés en maintenant le connecteur
du servomoteur pour desserrer l'écrou de
blocage (18).
Appliquer la pression du signal de régulation
requise pour obtenir la levée maximum du
clapet de la vanne, c'est à dire 1 bar.
Maintenir le clapet de la vanne sur son siège
et régler d'un nombre égal de tours le
connecteur du servomoteur et l'adaptateur de
la vanne jusqu'à ce que l'adaptateur touche le
connecteur de la vanne. Voir l'installation
correcte fig. 4.
Fixer les deux adaptateurs par les deux demiconnecteurs en revissant les vis et écrous avec
un couple de serrage de 2 Nm.
Délivrer le signal de pression d'air de régulation
et vérifier de nouveau que la vanne commence
juste à se déplacer de son siège à la pression
maximum ( 1 bar ) de la nouvelle plage du
ressort, et est complètement ouverte à la
pression maximum de la plage du ressort ( 0,2
bar ).
Après le test, régler l'indicateur de course selon
la "flèche" du connecteur.
8
4. Pièces de rechange
Les pièces de rechange sont représentées en
trait plein. Les pièces en trait interrompu ne
sont pas fournies comme pièces de rechange.
Pièces de rechange
Kit d'étanchéité de la tige
B, C
(Anneaux en "V" et joint torique )
Kit membrane
A, B, C
(membrane, anneaux en "V" et joint torique )
Kit indicateur de course (2 jeux)
D
Kit ressort
E, F
(Ressort - incluant 3 vis à tête hexagonale plus
longues, rondelles et écrous sur certaines
gammes de ressort).
Kit connecteur
G, H, I, L, M
(Vis de blocage, adaptateurs supérieur et inférieur, vis et écrous ).
En cas de commande
Utiliser les descriptions données ci-dessus
dans la colonne "Pièces de rechange" et
préciser le type du servomoteur.
Exemple : 1 - Kit d'étanchéité de la tige pour
servomoteur pneumatique PN 3220.
Table 2 : Couples de serrage recommandés
Servomoteur types
PN 3200/4200
PN 3200/4200 à PN 3600/4600
Ecrou de carter (16)
Taille Couple en Nm
M6
5 ±0,5
M 10
15 ±2
Ecrou de blocage (6)
Taille Couple en Nm
M 12
40 ±3
M 12
40 ±3
9
5. Entretien
Les servomoteurs pneumatiques PN 3000
et PN 4000 ne nécessitent pas d'entretien.
Pour assurer un fonctionnement optimal,
il est recommandé que l'air du signal de
régulation soit filtré et fourni sans huile ni eau.
Il peut être nécessaire de remplacer certaines
pièces, la procédure suivante doit être suivie.
5.1 Retirer le servomoteur de la
vanne
Appliquer la pression d'air requise pour
positionner le clapet de la vanne à mi-ouverture
environ. Dévisser et enlever les vis et écrous
(21) et enlever les connecteurs (20).
Dévisser et enlever l'écrou de blocage de
l'arcade du servomoteur et enlever le
servomoteur de la vanne.
Réduire progressivement la pression d'air dans
le servomoteur jusqu'à la pression
atmosphérique. Enlever l'arrivée d'air.
5.2 Séries PN 3000
5.2.1 Kit membrane - Montage.
Oter le servomoteur de la vanne comme décrit
section 5.1. Dévisser et ôter les vis (16) et
retirer la coquille supérieure (1).
Nota 1 : Certaines plages de pression du
ressort nécessitent trois vis de coquille plus
longues (16). Ces vis doivent être retirées
après toutes les autres, et desserrés
simultanément afin d'éviter toute distorsion de
la membrane.
Utiliser deux clés en maintenant le connecteur
du servomoteur, pour éviter la rotation de la
tige, dévisser et ôter l'écrou (6). Retirer les
ressorts (4), la pièce d'écartement( 7), le joint
torique (8), le plateau de membrane (3) et la
membrane (2).
Remonter la nouvelle membrane et le joint torique
et réassembler toutes les pièces dans l'ordre
inverse Monter la coquille supérieure et
resserrer également les vis. Se référer au
tableau 1 pour les couples de serrage.
Nota 2 : Dès que la membrane repose
uniformément sur la coquille inférieure,
resserrer progressivement les vis afin d'éviter
toute distorsion de la membrane. Certaines
plages de pression du ressort nécessitent trois
vis de coquille plus longues pour correspondre
aux ressorts plus longs. Elles doivent être
montées à 120° et également resserrées.
10
Nota 3 : Afin d'éviter toute distorsion de la
membrane, ne pas serrer complètement les
vis tant qu'elles ne sont pas toutes montées.
Le serrage doit être effectué progressivement
en respectant le tableau des couples de
serrage du tableau 2.
5.2.2 Kit ressort - Montage
Oter le servomoteur de la vanne comme décrit
section 5.1. Oter la coquille supérieure comme
décrit section 5.2.1.
Oter les ressorts.
Placer le ou les nouveaux ressorts, monter la
coquille supérieure et resserrer les vis. ( Voir
les notes 2 et 3 et se référer au tableau 2 pour
les couples de serrage).
5.3 Séries PN 4000
5.4 Séries PN 3000 et PN 4000
5.3.1 Kit membrane - Montage.
Oter le servomoteur de la vanne comme décrit
section 5.1. Dévisser et ôter les vis (16) et
retirer la coquille supérieure (1).
Utiliser deux clés en maintenant le connecteur
du servomoteur, pour éviter la rotation de la
tige, dévisser et ôter l'écrou (6). Retirer le collier
de membrane (10) et la membrane (2).
Remonter la nouvelle membrane et réassembler
toutes les pièces dans l'ordre inverse. Utiliser
deux clés en maintenant le connecteur du
servomoteur, pour éviter la rotation de la tige,
visser l'écrou (6). Voir la table 1 pour le couple
de serrage.
Remonter la coquille supérieure et resserrer
également les vis comme décrit au
chapitre 5.2.1..
5.4.1 Kit d'étanchéité - Montage.
Oter le servomoteur de la vanne comme décrit
section 5.1.
Enlever la coquille supérieure et démonter
comme décrit en section 5.2., élever tous les
composants, y compris ressorts et collier de
membrane.
Retirer la tige de servomoteur. Enlever les
bagues en "V" (12) en prenant garde de ne
pas endommager les portées (11).
Enduire de graisse silicone les nouveaux
anneaux en "V" ou les portées (11). Remettre
les composants dans l'ordre inverse du
démontage. Revoir les sections 5.2.1 ou 5.3.1
concernant le remontage des vis plus longues.
Remonter le servomoteur comme décrit en
section 2 et régler comme décrit en section 3.
5.3.2 Kit ressort - Montage
Oter le servomoteur de la vanne comme décrit
section 5.1. Oter la coquille supérieure (1)
comme décrit section 5.2.1.
Utiliser deux clés en maintenant la tige du
servomoteur (5), dévisser l'écrou (6). Enlever le
collier de membrane (10), la membrane (2), le
plateau de membrane '3), la pièce d'écartement
(7), et le joint torique (8). Enlever les ressorts après
avoir repérer leur emplacement. Placer les
nouveaux ressorts dans la même position que les
précédents.
Remonter toutes les pièces dans l'ordre inverse
du démontage. Utiliser deux clés en maintenant
la tige de servomoteur et en la serrant sur l'écrou
(6). Voir la table 1 pour le couple de serrage.
Dès que la membrane repose uniformément
sur la coquille inférieure, remonter la coquille
supérieure et revisser et serrer les écrous comme
décrit en section 5.2.1.
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