Chaque millimètre compte
Combien de pétrole la cuve contient-elle ? Dans le commerce international, seule la réponse fournie par des appareils de mesure étalonnés fait foi. L'étalonnage peut être réalisé laborieusement sur le site ou directement à l'usine, comme le fait Endress+Hauser avec un banc d'étalonnage unique en son genre.
Le pétrole et le gaz dépassent toutes les autres matières premières en termes de volume déplacé. Chaque jour, quelque 90 millions de barils (14,4 millions de tonnes) de pétrole brut et de gaz naturel sont extraits, mis dans des contenants, stockés temporairement et transportés dans le monde entier. "Dans les grandes cuves de stockage, chaque millimètre de niveau de remplissage mal mesuré peut faire directement une différence de plusieurs milliers d'euros", explique Daniel Hoy, d'Endress+Hauser Level+Pressure. C'est pourquoi les appareils de mesure sur les grandes cuves de pétrole doivent faire l'objet d'un étalonnage vérifiable conforme à des normes internationalement reconnues, comme OIML R85 ou API 3.1B.
Il existe deux possibilités d'étalonnage vérifiable : dans le cas de la première méthode, la plus fréquemment mise en œuvre, un agent de vérification monte sur la cuve et mesure le niveau de remplissage avec un mètre ruban. Les résultats sont comparés à ceux du capteur de niveau installé sur la cuve. La différence maximale admissible est de quatre millimètres. Pour obtenir différentes valeurs de comparaison, les cuves doivent être vidées ou remplies. Des procédures coûteuses qui durent souvent plusieurs jours. Les clients peuvent gagner du temps et s'éviter tout ce travail en optant pour la seconde méthode, c'est-à-dire l'étalonnage en usine. Cela nécessite toutefois un banc d'étalonnage complexe, comme celui développé par Endress+Hauser au centre de compétence pour les mesures de niveau et de pression, à Maulburg. "Nous étalonnons avec précision sur le banc chaque capteur radar commandé pour réaliser des mesures sur des cuves. Avec plusieurs positions de mesure réparties sur une longueur de 50 mètres, cette opération dure au maximum une heure et demie", explique Daniel Hoy. Situé dans un local dédié sophistiqué, le banc d'étalonnage est le seul au monde pouvant étalonner des capteurs de niveau radar pour les cuves et les puits de tranquillisation selon la certification NMI. Conformément aux exigences de l'OIML R85, recommandation largement acceptée, les appareils ne doivent pas diverger de plus d'un millimètre.
Chiffres clés
50 m
est la distance d'étalonnage maximale. Le banc couvre ainsi de nombreuses tailles de cuve.
Chiffres clés
0,5 mm
correspond à l'écart de mesure maximal de l'appareil contrôlé après l'étalonnage, dans une gamme de mesure atteignant 50 mètres.
Endress+Hauser a construit le banc en réponse à l'évolution des besoins du secteur industriel : aux États-Unis et en Europe, notamment, l'espace dans les zones portuaires ne cesse de diminuer, de sorte que les réservoirs de stockage deviennent de plus en plus hauts. Des réservoirs de gaz de 50 mètres de haut ne sont plus chose rare. Les graphiques ci-dessous montrent de manière schématique le déroulement de l'étalonnage des capteurs radar en usine.
L'appareil contrôlé est un capteur de niveau Micropilot faisant appel à la technologie de mesure radar.
Les ondes radar se diffusent librement dans l'espace. Certaines sont réfléchies par le réflecteur et renvoyées au capteur de l'appareil de mesure. La distance entre le capteur et le réflecteur est déterminée sur la base de la durée de parcours des signaux.
Le réflecteur double face est monté sur des rails. En le plaçant à différentes positions entre le laser et le capteur de niveau, on obtient une série de mesures.
Le laser mesure au micromètre près la distance jusqu'à l'appareil contrôlé et jusqu'au réflecteur. Après l'étalonnage, la somme de ces distances correspond à la longueur totale exacte du banc. Le laser constitue ainsi la référence de haute précision pour la mesure de l'appareil contrôlé.
Des cloisons en mousse spéciale absorbent les rayonnements parasites, étant donné que l'objectif consiste à mesurer avant tout les faisceaux droits.
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