Brevet FR2135565A1 — publié le 19721222

15^67 i 2135565 L'invention est relative à une soupape d'évacuation munie d'un disque d'éclatement et d'un dispositif tranchant disposé au-dessus du disque d'éclatement et qui, lors d'une modification de la forme de ce dernier, détruit le dit disque d'éclatement à 5 la suite d'une surpression. De telles soupapes d'évacuation sont nécessaires comme dispositifs de sécurité pour les récipients qui sont mis sous vide, par exemple à l'endroit de l'espace intermédiaire mis sous vide d'un récipient d'entreposage à double paroi, destiné aux gaa 10 liquéfiés. Ces récipients résistent, sans plus, à une pression extérieure de plusieurs atmosphères, cependant ils sont détruits lorsque l'espace destiné au vide est soumis à une supression. Ceci est absolument possible, par exemple à la suite d'une erreur de service ou d'une fuite du récipient intérieur. En montant une 15 soupape d'évacuation dans la paroi du récipient, la destruction du récipient peut être évitée. Lorsque, dans le récipient, il s'accumule une pression, le disque d'éclatement est détruit sous une pression maximum déterminée et le gaz sous pression s'échappe par la soupape d'évacuation. 20 Une soupape d'évacuation connue est constituée par une en veloppe de soupape tubulaire qui est obturée, vers l'extérieur, par un disque d'éclatement. Le disque d'éclatement est constitué par une mince feuille métallique en forme de membrane qui présente une courbe convexe vers l'espace intérieur du récipient. Le 25 disque d'éclatement est soudé au bord de l'enveloppe de soupape. De même, le bord de l'enveloppe de soupape et le disque d'éclatement sont soudés à un capuchon situé au côté extérieur de la soupape d'évacuation. Le capuchon présente un forage excentré dont le diamètre est supérieur à la moitié de la largeur intérieure de 30 la soupape d'évacuation. Dans ce forage est soudé un anneau dont la face inférieure, orientée vers la face concave du disque d' éclatement, est garnie de dents de scie. L'enveloppe de soupape, y compris le disque d'éclatement, le capuchon et l'anneau à dents de scie est insérée dans une tubulure soudée dans la paroi du 35 récipient et est relié à la dite tubulure par une résine de coulée . Lorsque la pression intérieure du récipient croît d'une manière inadmissible, le disque d'éclatement est pressé contre 1* anneau à dents de scie qui découpe, dans le disque, un trou dont 72 15467 2 2135565 le diamètre correspond à celui de l'anneau à dents de scie. Le gaz sous pression s'échappe par ce trou. Après élimination de 1' erreur qui a donné lieu à l'accroissement de la pression, la résine de coulée peut être ramollie en la chauffant et la soupape d' 5 évacuation peut être remplacée. Une soupape d'évacuation du type décrit doit remplir deux tâches importantes. D'une part, la soupape d'évacuation doit déjà répondre à une faible surpression, c'est-à-dire que la destruction du disque d'éclatement doit déjà être amorcée sous une faible sur-10 pression. Ceci ne peut être obtenu que lorsque le centre du disque d'éclatement fait face à une dent de scie et lorsque ce centre est enfoncé le plus fortement lors de l'accroissement de la pression, de manière qu'il soit découpé le premier par les dents de scie. 15 La deuxième tâche réside dans le fait que lors de la destruc tion du disque d'éclatement, toute la largeur intérieure de la soupape d'évacuation doit autant que possible être dégagée pour que le gaz puisse s'échapper. Les deux tâches ne sont pas remplies par la soupape d'évacua-20 tion connue. Lorsque la deuxième tâche est remplie du fait que le diamètre de l'anneau à dents de scie est presque aussi élevé que celui de l'enveloppe de soupape, la sensibilité à la réponse devient trop faible, étant donné que les dents de scie se situent en face du bord du disque d'éclatement, bord qui ne se déplace pra-25 tiquement pas lors d'un accroissement de la pression. Par contre, lorsque le diamètre de l'anneau à dents de scie ne présente environ que la moitié du diamètre de l'enveloppe de soupape et lorsque 1' anneau à dents de scie est excentré de manière qu'une dent ds scie se situe en face du centre du disque d'éclatement, la sensibilité 30 à la réponse est élevée, cependant comme section transversale d' échappement on ne dispose que de la section transversale de 1' anneau à dents de scie, étant donné que le trou découpé dans le disque d'édatement ne correspond qu'à la dimension de l'anneau à dents de scie. On est donc forcé d'envisager un compromis entre 35 la sensibilité à la réponse et le diamètre de l'anneau à dents de scie. L'invention vise à procurer une soupape d'évacuation qui est essentiellement constituée par un disque d'éclatement et par un dispositif tranchant, prévu au-dessus du disque d'éclate*ant et 72 15467 3 2135565 qui, lorsque ce dernier modifie sa forme en raison d'une surpression, détruit le disque d'éclatement de manière que lors de la destruction du disque d'éclatement, on dispose d'une section transversale d'échappement ayant la dimension de la section trans-5 versale de l'enveloppe de soupape, tout en obtenant une sensibilité à la réponse maximum. Conformément à l'invention, le dispositif tranchant est constitué par des lames de scie disposées en forme dTétoile. Un avantage particulier est obtenu lorsque le dispositif tranchant 10 est formé par deux lames de scie qui se croisent à angle droit, étant donné que ce dispositif tranchant peut être réalisé d'une manière simple. Avantageusement, l'écartement entre les lames de scie et le disque d'éclatement est le plus faible au centre du disque d:éclatement, étant donné que de ce fait la sensibilité 15 à la réponse est accrue davantage. Un développement avantageux de l'invention propose que le disque d'éclatement, le dispositif tranchant et un anneau de support soient soudés en un ensemble qui est retenu par un anneau fileté dans l'enveloppe de soupape. De ce fait, le remplacement d'un disque d'éclatement détruit 20 est considérablement facilité, étant donné qu'à cette fin il ne faut pas d'outils spéciaux et que la soupape d'évacuation ne doit pas être chauffée. Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée au dessin annexé, dans lequel : 25 La fig. 1 est une vue latérale partiellement en coupe d'une soupape d'évacuation. La fig. 2 est une vue en plan de la soupape d'évacuation suivant la fig. 1. La soupape d'évacuation conforme à l'invention est consti-30 tuée par une enveloppe de soupape 6 qui est soudée directement dans la paroi non représentée du récipient. Un anneau de support 4 s'applique contre un centrage 10 et un joint 9. Sur l'anneau de support 4 est soudé le disque d'éclatement 8 portant le capuchon 3. Sur le capuchon 3 sont soudées deux lames de scie 1 et 2 se, croi- 35 sant à angle droit. L'ensemble, formé par l'anneau de support 4, le disque d'éclatement 8, le capuchon 3 et les lames de scie 1,2, est pressé par l'anneau fileté 5 sur le joint 9. L'anneau fileté 5 est fixé par un clou cannelé 7. En raison de cette construction filetée, un disque d'éclatement détruit peut être facilement rem 72 15467 2135565 placé. La soupape d'évacuation fonctionne de la manière suivante : La soupape d'évacuation, à savoir essentiellement le disque d'éclatement, peut supporter une pression extérieure (flèche B) 5 relativement élevée, par exemple de 10 atm. Généralement, le côté intérieur (flèche A) est sous vide. Lorsqu'à l'intérieur il s'accumule une pression inadmissible, le disque d'éclatement est pressé contre les dents des lames de scie 1, 2. Le centre du disque d'éclatement se déplace le plus fortement et, pour cette rai-10 son, on obtient, déjà lors d'un faible accroissement de la pression, un contact entre la dent de scie et le centre du disque d' éclatement, la sensibilité à la réponse est donc au maximum. Plus le premier contact entre une dent de scie et le disque d'éclatement se produit à écartement du centre du disque d'éclatement, 15 plus la sensibilité à la réponse décroît. Les dents de scie percent le centre du disque d'éclatement qui, de ce fait est arraché davantage jusqu'au bord et est divisé en segments en forme d'arc de cercle. De cette manière, la section transversale d'échappement est formée par une surface qui corres-20 pond presque à la section transversale libre de l'enveloppe de soupape 6. La soupape d'évacuation conforme à l'invention répond déjà sous une surpression de 0,25 atm., à savoir environ la moitié de la valeur pouvant être obtenue actuellement. 25 II est évident qu'à la place des dents de scie il est égale ment possible d'utiliser d'autres dispositifs coupants, par exemple des aiguilles ou des tranchants. % 72 15467 5 2135565 REVENDICATIONS 1.- Soupape d'évacuation munie d'un disque d'éclatement et d'un dispositif tranchant situé au-dessus du disque d'éclatement et qui, lors de la modification de la forme du disque d'éclatement à la suite d'une surpression, détruit le dit disque d'écla- 5 tement, caractérisée en ce que le dispositif tranchant est constitué par des lames de scie (1, 2) disposées en forme d'étoile. 2.- Soupape d'éacuation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif tranchant est formé par deux lames de scie (1, 2) se croisant à angle droit. 10 3.- Soupape d'évacuation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que 1'écartement entre les dents de scie des lames de scie et le disque d'éclatement (8) est le plus faible au centre du disque d'éclatement. 4.- Soupape d'évacuation suivant l'une quelconque des reven 15 dications 1 à 3, caractérisée en ce que le disque d'éclatement (8), le dispositif tranchant et un anneau de support (4) sont sou dés en un ensemble qui est fixé par un anneau fileté (5) dans 1' enveloppe de soupape (6).