Les capillaires sont des composants essentiels pour les tubes d'instrument en raison de la précision et de la fiabilité nécessaires pour obtenir des résultats consistants. Les tubes capillaires ont généralement un DE inférieur ou égal à 1/16 po. Ils sont utilisés par les fabricants OEM qui produisent des instruments tels que des transmetteurs de pression, de niveau, de débit ou de température. Bien que certains tubes capillaires aient un DE pouvant aller jusqu'à 1/8e, la plupart ont des diamètres inférieurs et sont intégrés à des systèmes et à des appareils. Un transmetteur de pression ou de niveau aura des tubes capillaires dans sa boucle de mesure.

Dans les applications de joint à distance, le capillaire en acier inoxydable avec ou sans blindage en acier inoxydable offre une connexion entre l'instrument de pression et le joint de diaphragme. Il protège l'instrument de pression des températures de procédé élevées ou basses et fournit des résultats à distance.

Un tube de Bourdon est un instrument servant à mesurer la pression des gaz et des liquides, constitué d'un tube de métal souple, semi-circulaire ou en serpentin, relié à une jauge qui enregistre la mesure à laquelle le tube est redressé par la pression du gaz ou du liquide à l'intérieur. Les tubes de Bourdon en « C » et en « spirale » sont des exemples typiques.

Dans d'autres applications, les transmetteurs de pression différentielle utilisant des joints de diaphragme peuvent être appliqués aux mesures de débit. Dans cet exemple, les tubes capillaires transmettent la pression du diaphragme au transmetteur, à l'aide d'un liquide situé à l'intérieur du tube. Les changements de température ont un effet sur la concentration de ce liquide : le procédé d'installation est donc un facteur essentiel. Les tubes doivent être conçus pour maintenir la même température de liquide dans les deux capillaires.

Le tube capillaire doit être de même longueur et de même volume interne pour les deux côtés (haute pression et basse pression) de l'élément de détection dans le transmetteur. Un diamètre intérieur constant pour le tube capillaire est primordial pour la précision et les performances de l'instrument. Si ces éléments ne sont pas intégrés au système, une variation de l'expansion peut se produire, entraînant des résultats inexacts. C'est également vrai au sens mécanique pour les débitmètres car les robinets sont en général rapprochés. Ainsi, la distance depuis le transmetteur vers chaque robinet doit être la même.

Comme l'a déclaré David W. Spitzer de Spitzer and Boyes LLC ; le liquide du tube capillaire est différent du joint de débitmètre pour la vapeur dans le sens où le liquide du tube capillaire est captif. Ainsi, l'expansion du liquide dans un capillaire peut entraîner un changement du volume de ce liquide et affecter la mesure de pression différentielle. Par nature, le transmetteur de pression différentielle annulera les effets de la densité et de l'expansion pour les tubes capillaires de même longueur (et de même volume de liquide) lorsque les capillaires seront à la même température. Cependant, des longueurs de tubes capillaires différentes (et un volume de liquide différent) de chaque côté du transmetteur peuvent affecter les mesures car des longueurs (et volumes) de capillaires différentes entraînent une différence d'expansion. Ainsi, il est préférable que les longueurs de tubes soient non seulement égales, mais aussi à la même température.

Assemblage_tube_capillaireLorsque des plages de températures très élevées sont nécessaires, la conception doit intégrer un joint de diaphragme et un tube capillaire. Un joint de diaphragme est souvent utilisé dans les mesures de pression des fluides à haute température. Le joint isole le fluide du transmetteur et du tube, qui peut mesurer plusieurs pieds, fournissant ainsi une isolation pour les températures extrêmes. Pour conserver une certaine précision, les tubes capillaires ne doivent pas être exposés à des températures excessives et ne doivent pas dépasser 25 pieds (7,5 m) de long.

joint_diaphragme_et_tube_capillaireDans les applications de mesure de niveau, lorsqu'un récipient est sous pression, une extrémité de la boucle est placée au fond du récipient, tandis que l'autre est placée au sommet. La différence de pression est utilisée pour calculer le niveau de liquide. Étant donné que le composant le plus cher est le module de détection, cela permet d'utiliser un seul appareil pour deux mesures. On obtient aussi une meilleure précision qu'avec l'utilisation de deux appareils distincts.

Les tubes capillaires sont également utilisés avec des transmetteurs de pression anti-explosion pour zones dangereuses, spécialement conçus pour répondre aux exigences de durabilité et de performance des applications de surveillance de la pression du pétrole et du gaz. Ces transmetteurs de pression sont parfaitement adaptés à la plupart des applications liées à l'industrie du pétrole et du gaz. Parmi les utilisations courantes, on trouve : la mesure de la pression des tubes, la surveillance des têtes de puits, le transport par pipeline et un grand nombre d'applications de raffinerie.

Conclusion :

Les tubes sont essentiels dans cette application mais sont souvent négligés. Une mauvaise sélection des tubes rendra un appareil haute précision imprécis et lui fera perdre toute sa valeur aux yeux de l'utilisateur final. De même, alors que la pression continue à augmenter, le risque de défaillance grave est toujours présent. Des tubes uniformes de haute qualité réduisent presque le risque à zéro.

Sources :

Flow Control

WIKA

OMEGA