Brevet FR2037254A1 — publié le 19701231

la présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour insérer, entre les brides d'un assemblage à brides accouplant deux conduites, un élément de vanne permettant de supprimer ou de réduire un écoulement de liquide à travers les conduites 5 lorsqu'il est inséré. Dans les usines de traitement chimiques comportant différentes conduites pour transporter des fluides sous pression, il est souvent nécessaire d'interrompre l'écoulement du fluide à travers une partie d'une conduite pour pouvoir effectuer le contrôle et/ou 10 la réparation d'une partie de l'usine» Il n'est pas toujours possible de prévoir des vannes ou robinets réglables pour chaque partie de l'installation de l'usine, du fait des coûts élevés de ces vannes et, dans les usines chimiques intégrées, il est souvent nécessaire d'arrêter toute l'usine pour travailler sur une partie de celle-ci 15 que l'on ne peut interrompre en utilisant les vannes réglables existantes prévues. L'arrêt d'une telle usine coûte cher et, pour pouvoir faire redémarrer l'usine aussi rapidement que possible, il est connu d'insérer des vannes plates entre les assemblages à brides de certaines conduites pour séparer la partie de l'usine sur laquelle 20 on doit travailler et ainsi faire redémarrer le reste de l'usine. On ne peut cependant insérer ces vannes plates dans les assemblages à brides que lorsque l'on a évacué la conduite et/ou supprimé sa pression, ce qui nécessite d'arrêter temporairement l'usine, en particulier lorsque les conduites renferment un fluide dangereux ou toxique. 25 Le terme/"varme plate" utilisé dans cette demande désigne un élément de vanne ou robinet en forme de plaque dans lequel peut être ménagée une ouverture et quij, dans une position d'insertion, empêche le fluide de s'écouler à travers les conduites et qui, s'il comporte une ouverture, peut se déplacer dans une autre position 30 pour mettre l'ouverture en concordance avec l'alésage des conduites, de façon à laisser passer à travers les conduites un débit maximum, ou restreint. L'invention propose un appareil pour insérer, entre les brides d'un assemblage à brides dans une conduite renfermant un 35 fluide, une vanne plate -permettant d'obturer la conduite ou de réduire le débit de fluide qui la traverse, ledit appareil comprenant un boîtier divisé pouvant recevoir la vanne plate et être disposé autour de la conduite de façon à renfermer les brides, des moyens de fixation de l'une à l'autre des parties du boîtier divisé, des 40 organes traversant le boîtier pour desserrer et resserrer les moyens 70 10687 2 2037254 de fixation des brides dudit assemblage entre elles et des organes disposés sur le boîtier pour déplacer la vanne plate entre les brides de l'assemblage. ' Le boîtier est, de préférence, divisé en deux parties, 5 la ligne de division se trouvant, lorsque les deux parties sont disposées autour de la conduite, dans un plan contenant l'axe de l'assemblage à brides. Le boîtier peut comporter des garnitures destinées à former un contact étanche avec la périphérie extérieure des con-10 duites. On peut prévoir des moyens de compression des garnitures pour assurer une étanchéité efficace. Les garnitures sont parfaitement divisées sur une ligne située dans un plan oblique par rapport au plan de division du boîtier. Les moyens de compression des garnitures peuvent comprendre des manchons divisés. 15 les moyens pour desserrer et resserrer les boulons main tenant les deux brides assemblées peuvent comprendre plusieurs clés de serrage portées chacune sur une tige traversant une paroi extrême du boîtier et sur lesquelles des moyens appropriés quelconques peuvent prendre prise à leur extrémité extérieure pour leur 20 appliquer tua couple. Les tiges traversent, de préférence, les garnitures. On peut prévoir des moyens de séparation des brides sur le bord antérieur de la vanne plate. Les moyens pour déplacer la vanne plate entre les bri-25 des peuvent comprendre une tige ou des tiges reliées à une extrémité à la vanne et traversant une paroi extrême du boîtier, cette (ces) tige(s) étant déplacée(s) axialement par des forces axiales qui lui (leur) sont appliquées par un organe générateur de forces quelconque approprié se trouvant à l'extérieur du boîtier. 30 Suivant un autre de ses aspects, l'invention propose lin procédé d'insertion d'une vanne plate entre les brides d'un assemblage à brides dans une conduite renfermant un fluide, ledit procédé consistant à fixer sur une bride les écrous ou boulons réunissant les deux brides, à monter autour de la conduite un boîtier di-35 visé renfermant une vanne plate, à réunir les parties du boîtier divisé, à actionner des organes de serrage traversant le boîtier pour desserrer et retirer tous les boulons ou certains d'entre euxt à actionner des moyens prévus sur le boîtier pour déplacer la vanne plate entre les brides, puis à remettre les boulons et à les res-40 serrer pour fixer les brides l'une à l'autre, la vanne plate étant 70 10687 3 2037254 interposée entre éLles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit, faite en référence au dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, d'un 5 mode d'exécution de l'invention. -Sur le dessin : - la fig. 1 est une vue latérale de l'appareil, la moitié supérieure du dessin étant représentée en coupe et la moitié inférieure en élévation ; - la fig. 2 est une coupe, suivant la ligne 2-2, de l'ap-10 pareil de la fig. 1 ; - la fig. 3 est une vue en élévation de moyens appropriés permettant de déplacer la vanne plate ; et - la fig. 4 est une vue en perspective de l'appareil. Les fig. 1 et 2 représentent deux conduites 10 et 11 com- 15 portant des brides 12 et 13 dirigées radialement et réunies ensemble par des écrous et des boulons 14. Entre les deux brides 12 et 13 se trouve une garniture d'étanchéité 15. L'appareil selon l'invention comprend un boîtier 16 divisé en deux parties 17 et 18 suivant un plan 19 passant par l'axe 20 des conduites 10 et 11. La partie 17 du boîtier comprend une portion circulaire 20 à laquelle sont fixées les brides 20 et 21 et une portion cylindrique 22 dont la direction fait un angle droit avec la portion 20 et qui est obturée par une paroi extrême 23 comportant un alésage 24 pouvant être relié à une soupape de sûreté à 25 pression (non représentée) qui peut déboucher dans l'atmosphère ou une conduite d'évacuation selon le type de fluide contenu dans les conduites 10 et 11. * La partie 18 du boîtier comprend une portion circulaire ~ 25 comportant des brides 26 et une portion cylindrique 27 faisant 30 angle droit avec la portion 25. Les portions circulaires 20 et 25 sont amenées autour des conduites 10 et 11 et les brides 21 sont fixées aux brides 26 par des écrous et des boulons 28. Aux extrémités de la portion circulaire 20 se trouvent des parois circulaires extrêmes 29 et 30 en contact avec les parois circulaires extrêmes 35 31 et 32 prévues respectivement aux extrémités de la portion circulaire 25. Les parois extrêmes 29, 30, 31 et 32 présentent des renfoncements pour recevoir des bagues de garniture 33 maintenues en place par les manchons de serrage fendus 34. Les bagues 33 et les manchons 34 sont divisés suivant un plan horizontal, comme le 40 montre la fig. 1, de façon que la ligne de division soit décalée 70 10687 6 2037254 la position représentée sur le dessin, on amène les clés 37 en prise avec les boulons 14 et, en. appliquant un couple à l'extrémité extérieure de chacune des tiges 36 au moyen d'un organe quelconque permettant de créer un couple on desserre les boulons. Tous les bou— 5 Ions 14 qui se trouvent sur la trajectoire de- la vanne 49 sont retirés. En variante tous les boulons 14 sont retires. On fait alors avancer la vanne 49 en actionnant le volant 66 de façon que l'élément conique 51 pénètre entre les brides 12 et 13 et les sépare, • l'intervalle de séparation étant limité par les' tiges 41 lorsqu'el-,10 les sont prévues, ces tiges prenant contact avec-les brides 12 et 13. le grattoir 52 retire la garniture 15 durant le mouvement d'avancement de la vanne 49. le fluide de pression fuyant éventuellement par l'assemblage séparé est reçu dans vin boîtier étanche 16 et peut', - si on le désire, être conduit à une conduite d'évacuation si-l'on 15 relie l'ouverture 24 à une telle évacuation par l'intermédiaire d'une soupape de sécurité à pression, la pression qui règne dans le S carter 16 équilibre la pression du fluide des conduites 10, 11. On. vérifie, de préférence par pression, le boîtier 16 monté pour détecter les fuites, avant de desserrer les boulons 14. 20 On déplace la vanne 49 dans une position pour laquelle la portion plate saillante 53 est alignée avec les alésages des conduites 10 et 11 et, lorsque cette position est atteinte, les trous 68 sont alignés avec les trous des brides 12 et 13 desquels on a retiré les boulons 14. lorsque la vanne 49 se trouve dans cet-25 te position, on remet les boulons 14 que l'on serre pour fixer la soupape 49 entre les brides 12 et 13. On peut alors diminuer la pression du boîtier 16, l'évacuer et le retirer des conduites '10 et 11, en laissant la vanne 49 dans la position d'interruption de l'écoulement, la portion 54,émergeant des brides' 1-2'et 13, ce qui 30 donne une indication visuelle du blocage des conduites. Si l'on doit bloquer en permanence une conduite, on n'a pas besoin de la portion ouverte 54. - ' • - la pression qui règne-dans le boîtier 16 après là sépa- ration des brides 12" et. 13 peut être -telle que les forces agissant . .35 sur les clés 37-rendent difficile jpu ..impossible de' pousser, les, tiges vers l'intérieur à la main et il peut être nécessaire de pré-voir sur-les-.portions 30, 32 dés parois terminales, des éléments à brides permettant"^'utiliser;'mr-outil-du- type:serre—joints -pour., . ' faire ^pénétrer -.les -tiges 36 .à l'intérieur . 40 . „ Lorsque l'on doit ouvrir de nouveau la conduite, on peut : COPY 70 10687 2037254 remonter le boîtier. 16 autour des conduites 10 et 11 et, après avoir desserré et retiré des boulons 14, on peut avancer la vanne 49 pour aligner le trou 55 avec les alésages des conduites 10 et 11 puis réintroduire et serrer à nouveau les boulons 14« Dans cette 5 position, la portion 53 émerge des brides 12 et 13 et indique visuellement la réouverture de la conduite. On notera que l'on peut utiliser l'appareil décrit dans n'importe quelle position angulaire et l'insérer lorsque les conduites 10, 11 sont sous pression. Gela signifie que lorsque les 10 conduites -10, 11 font partie d'une usine de traitement chimique, il nrest pas nécessaire d'arrêter l'usine lorsque l'on insère la vanne 49 » Lorsque la pièce conique 51 de la vanne 49 n'est pas prévue ou est insuffisante pour séparer les brides 12 et 13, on 15 peut effectuer ou aider la séparation des brides 12 et 13 en fixant une bague 70 à chacune des conduites 10 et 11 à.l'extérieur du boîtier 16 et en prévoyant un dispositif à vérin entre la bague et les brides 21, 26 du boîtier 16 pour séparer les conduites 10 et 11. . : la fig. 4 montre ce dispositif comprenant une tige 20 filetée 71 accouplée par une chape 72 aux brides 21, 26 au moyen de l'un des boulons 28, la tige 71 traversant un trou borgne prévu dans la bague 70 et coopérant avec des écrous 73 et 74 disposés de chaque côté de la bague 70, On fait tourner les écrous 73, 74 de façon qu'ils réagissent sur la bague 70 pour séparer les conduites 25 et donc les brides 12, 13. . la vanne 49 peut être d'une largeur égale au diamètre des brides 12, 13 et les trous 68 peuvent être situés sur un cercle primitif égal au cercle primitif des boulons 14, de façon qu'après l'insertion de la soupape 49 tous les boulons 14.puissent traverser 30 les trous 68 et être resserrés. . les glissières 27a servent à supporter la vanne-49 dans le boîtier 16 lorsqu'elle est disposée de façon que sa largeur soit dans un plan horizontal. On notera que les organes de serrage 37 peuvent com-35 ; prendre tout écrou approprié coopérant avec des organes pouvant transmettre un couple» On peut utiliser la vanne pl^.te 49 comme vanne ou robinet d'étranglement, c'est-à-dire qu'elle peut comporter une ouverture de diamètre inférieur à celui des alésages des conduites 10,11. cot*, 70 10687 6 2037254 la position représentée sur le dessin, on amène les clés 37 en prise avec les boulons 14 et, en appliquant un couple à l'extrémité extérieure de chacune des tiges 36 au moyen d'un organe quelconque permettant de créer un couple on desserre les boulons. Tous les bou-5 Ions 14 qui se trouvent sur la trajectoire de la vanne 49 sont retirés. En variante tous les boulons 14 sont retirés. On fait alors avancer la vanne 49 en actionnant le volant 66 de façon que l'élément conique 51 pénètre entre les brides 12 et 13 et les sépare, l'intervalle de séparation étant limité par les tiges 41 lorsqu'elle) les sont prévues, ces tiges prenant contact avec les brides 12 et 13. le grattoir 52 retire la garniture 15 durant le mouvement d'avancement de la vanne 49. le fluide de pression fuyant éventuellement par l'assemblage séparé est reçu dans un boîtier étanche 16 et peut, si on le désire, être conduit à une conduite d'évacuation si l'on 15 relie l'ouverture 24 à une telle évacuation par l'intermédiaire d'une soupape de sécurité à pression, la pression qui règne dans le carter 16 équilibre la pression du fluide des conduites 10$ 11. On vérifie, de préférence par pression, le boîtier 16 monté pour détecter les fuites, avant de desserrer les boulons 14. 20 On déplace la vanne 49 dans une position pour laquelle la portion plate saillante 53 est alignée avec les alésages des conduites 10 et 11 et, lorsque cette position est atteinte, les trous 68 sont alignés avec les trous des brides 12 et 13 desquels on a retiré les boulons 14. lorsque la vanne 49 se trouve dans cet-25 te position, on remet les boulons 14 que l'on serre pour fixer la soupape 49 entre les brides 12 et 13. On peut alors diminuer la pression du boîtier 16, l'évacuer et le retirer des conduites 10 et 11, en laissant la vanne 49 dans la position d'interruption de l'écoulement, la portion 54 émergeant des brides 12 et 13, ce qui 30 donne une indication visuelle du blocage des conduites. Si l'on doit bloquer en permanence une conduite, on n'a pas besoin de la portion ouverte 54. la pression qui règne dans le boîtier 16 après la séparation des brides 12 et 13 peut être telle que les forces agissant 35 sur les clés 37 rendent difficile ou impossible de pousser les tiges vers l'intérieur à la main et il peut être nécessaire de prévoir sur les portions 30, 32 des parois terminales, des éléments à brides permettant d'utiliser un outil du type serre-joints pour faire pénétrer les tiges 36 à l'intérieur. 40 Lorsque l'on doit ouvrir de nouveau la conduite, on peut 70 10687 7 2037254 remonter le boîtier 16 autour des conduites 10 et 11 et, après avoir desserré et retiré des boulons 14, on peut avancer la vanne 49 pour aligner le trou 55-avec les alésages des conduites 10 et 11 puis réintroduire et serrer à nouveau les boulons 14» Dans cette 5 position, la portion 53 émerge des brides 12 et 13 et indique visuellement la réouverture de la conduite. On notera que l'on peut utiliser l'appareil décrit dans n'importe quelle position angulaire et l'insérer lorsque les conduites 10, 11 sont sous pression. Cela signifie que lorsque les 10 conduites 10, 11 font partie d'une usine de traitement chimique, il n'est pas nécessaire d'arrêter l'usine lorsque l'on insère la vanne 49. lorsque la pièce conique 51 de la vanne 49 n'est pas prévue ou est insuffisante pour séparer les brides 12 et 13, on 15 peut effectuer ou aider la séparation des brides 12 et 13 en fixant une bague 70 à chacune des conduites 10 et 11 à l'extérieur du boîtier 16 et en prévoyant un dispositif à vérin entre la bague et les brides 21, 26 du boîtier 16 pour séparer les conduites 10 et 11. La fig. 4 montre ce dispositif comprenant une tige 20 filetée 71 accouplée par une chape 72 aux brides 21, 26 au moyen de l'un des boulons 28, la tige 71 traversant un trou borgne prévu dans la bague 70 et coopérant avec des écrous 73 et 74 disposés de chaque côté de la bague 70„ On fait tourner les écrous 73, 74 de façon qu'ils réagissent sur la bague 70 pour séparer les conduites 25 et donc les brides 12, 13. La vanne 49 peut être d'une largeur égale au diamètre des brides 12, 13 et les trous 68 peuvent être situés sur un cercle primitif égal au cercle primitif des boulons 14, de façon qu'après l'insertion de la soupape 49 tous les boulons 14 puissent traverser 30 les trous 68 et être resserrés. Les glissières 27a servent à supporter la vanne 49 dans le boîtier 16 lorsqu'elle est disposée de façon que sa largeur soit dans un plan horizontal. On notera que les organes de serrage 37 peuvent com-35 prendre tout écrou approprié coopérant avec des organes pouvant transmettre un couple. On peut utiliser la vanne plate 49 comme vanne ou robinet d'étranglement, c'est-à-dire qu'elle peut comporter une ouverture de diamètre inférieur à celui des alésages des conduites 10,11. 70 10687 8 2037254 revendications 1o Appareil pour insérer entre les brides d'un assemblage à brides d'une conduite contenant un fluide un élément de vanne plate permettant de fermer la conduite ou de réduire l'écou-5 lement de fluide qui la traverse, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier divisé propre à contenir ladite vanne et à être placé autour de la conduite de façon à renfermer les brides, des moyens pour fixer ensemble les parties du boîtier divisé, des organes traversant le boîtier pour desserrer et resserrer les moyens de fixa- 10 tion des brides de l'assemblage entre elles et des organes prévus sur le boîtier pour déplacer la vanne entre les brides de l'assemblage . 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier est divisé en deux parties, la ligne de division se 15 trouvant, lorsque les deux parties sont disposées autour de la conduite, dans un plan contenant l'axe de l'assemblage à brides. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier comprend une première partie de boîtier cylindrique comportant à une extrémité une portion circulaire disposée 20 perpendiculairement par rapport à la seconde partie cylindrique du boîtier, lesdites portions circulaires comportant chacune des brides dirigées vers l'extérieur propres à être fixées ensemble lorsque lesdites portions circulaires sont disposées autour de la conduite . 25 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque portion circulaire comporte des parois d'extrémité en partie circulaires. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque paroi d'extrémité en partie circulaire comporte un . 30 renfoncement destiné à recevoir des organes d'étanchéité pour assurer l'étanchéité des parois d'extrémité avec la conduite. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes d'étanchéité comprennent une bague ou des bagues d'étanchéité divisée(s) maintenue(s) dans le renfoncement par un 35 manchon de serrage divisé, la bague ou les bagues et le manchon étant disposés de façon que leur plan de division soit oblique par rapport au plan de division du boîtier. 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour desserrer et resserrer les 40 organes de fixation des brides de l'assemblage entre elles, eom- 70 10687 Q 2037254 prennent plusieurs dispositifs de serrage supportés chacun sur une extrémité d'une tige traversant le boîtier, chaque tige étant propre à coopérer à son extrémité extérieure avec des moyens appropriés permettant de lui appliquer un couple. 5 S. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes permettant de déplacer la vanne entre les brides de l'assemblage à brides comprennent une tige ou des tiges traversant line paroi d'extrémité dn boîtier, la tige ou les tiges pouvant être reliée(s) à la vanne et déplacée(s) axiale- 10 ment par un organe générateur de forces situé à l'extérieur du boîtier. 9. Appareil selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la -ou chaque- tige traverse une garniture d'étanchéité. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que le boîtier comporte une connexion permettant -de vérifier la pression du boîtier monté pour déceler des fuites. 11. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des vérins pouvant être reliés extérieurement au boîtier et à la conduite et propres à séparer les 20 brides des conduites. 12. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne plate comportant sur son bord antérieur des moyens permettant de séparer les brides de l'assemblage à brides lorsque ladite vanne se déplace vers lesdites 25 brides. 13. Procédé d'insertion d'une vanne plate entre les brides d'un assemblage à brides d'une conduite contenant un fluide, caractérisé en ce qu'on fixe sur me bride les écrous ou boulons rassemblant les deux brides, en ce qu'on monte autour de la condui- 30 te un boîtier divisé renfermant une vanne plate, en ce qu'on réunit entre elles les parties du boîtier divisé, en ce qu'on actionne des organes de serrage traversant le boîtier pour desserrer tous les boulons et les retirer tous ou quelques-uns, en ce qu'on actionne des organes disposés sur le boîtier pour déplacer la vanne plate 35 entre lep brides, et en.ce qu'on remet et resserre les boulons pour fixer les brides ensemble, la vanne plate étant interposée entre elles. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on vérifie la pression du boîtier monté et fixé avant de desser- 40 rer les boulons.