Brevet FR2204804A1 — publié le 19740524

La présente invention concerne un appareil contrôleur d'étanchéité de tuyauteries véhiculant un liquide, relié à un générateur de pression et à une chambre d'expansion qui est munie d 'un coussin gazeux séparé du liquide par une membrane et pouvant être précomprimé, au moyen du générateur de pression, à une pression de contrôle. Dans un appareil connu de ce genre on utilise à chaque fois un tuyau de courte longueur à contr8ler, que l'on ferme à chaque extrémité et que lton remplit d'eau sous pression. Dans l'un des deux couvercles qui obturent ce tuyau est disposée dans l'axe longitudinal de celui-ci une capsule qui est raccordée, du c8té situé vers l'extérieur et par l'intermédiaire d'un tube, à une installation de génération d'impulsions manométriques tandis que du côté opposé cette capsule débouche par un orifice dans 'enceinte du tuyau à contrôler. Llétanchéité entre l'en- ceinte du tuyau rempli d'eau et la chambre d'impulsions manomé-triques de la capsule est assurée par un sac en matière synthétique. Cet appareil ne peut être utilisé que pour contrôleur l'étanchéité de récipients ou autres corps de courte longueur. Car lors d'une impulsion exercée soudainement dans la chambre sous pression de cet appareil les inclusions gazeuses contenues dans l'eau du tuyau à contrôler se trouvent également comprimées, de sorte que l'impulsion donnée subit un effet de tampon. Cela signifie que la'pression de contrôle maximale qui règne effectivement dans le tuyau à contrôler est en tout cas inférieure à la pression maximale de l'impulsion mesurée dans le tuyau d'ar- rivée, et il en résulte une chute de pression entre le point d'entrée de l'impulsion et le couvercle de fermeture opposé, le plus éloigné de ce point.Si l'on voulait transposer cet appareil connu, basé sur le principe d'impulsion manométrique, à un réseau de tuyauteries pouvant avoir plusieurs centaines de metres de longueur, il ne permettrait pas de tirer de conclusions quant à l'étanchéité de-ce réseau, car depuis ltentrée de l'impulsion dans le réseau il se produirait le long de ce dernier, selon la quantité et la position des inclusions gazeuses - et la compressibilité du liquide qui en résulte - une chute de pression irrégulière.Pour que meme à l'endroit du réseau de tuyauterie le plus éloigné de l'entrée de l'impulsion on puisse encore engendrer une pression ce contrôle déter-..inée, mais que de toute façon on ne pourra plus mesureur, il faudrait que la pression de l'imDul- sion soit en tout cas supérieure à la pression d'éclatement des tuyaux à contrôler. I1 est bien évident qu'aucun spécialiste en la matière ne prendra ce risque. C'est pourquoi jusqu'à présent, lorsqu'il s'est agi de contrôler l'étanchéité de réseaux de tuyauteries véhiculant un liquide, par exemple des tuyauteries d'eau de chauffage, on a procédé par exemple en isolant le réseau du générateur de chaleur considéré (chaudière ou accumulateur), puis on a rempli ce réseau avec de l'eau et on a alors engendré une pression de contrôle de par exemple 10 bara au moyen d'un générateur de pression sous forme d'un compresseur à piston commandé manuellement. te réseau était alors laissé plusieurs heures à cette pression. Mi bout d'un temps Assez long les inclusions d'air contenues dans l'eau s'étaient échappées par les robinets purgeurs, les raccords vissés, les presse-étoupe et autres organes, et le manomètre appliqué au générateur de pression présentait une chute de pression si ranide qu'il fallait conclure à un défaut d'étanchéité du réseau.Cependant, les examens effectués ensuite avec beaucoup de difficulté et de temps sur l'ensemble des raccords vissés, des cordons de soudure et autres raccordements du réseau révélaient fréquemment que celui-ci était tout à fait étanche. ta cause de la chute brutale de pression était uniquement due à l'évacuation des inclusions a'air et à la détente de l'eau à la pression atmosphérique qui s'ensuivait, car une eau débarrassée de bulles d'air est bien en soi un fluide incompressible. ta conséquence désavantageuse de cette façon de procéder était qu'il fallait parfois répéber le contrôle plusieurs fois, ce qui retardait considérableraent l'avancement du chantier. Mentionnons ici que le contrôle pneumatique de l'étan- chéité de réseaux de tuyauteries véhiculant de l'eau est très dangereux, et que par ailleurs n'est possible qu'après er2è- vement des robinets de purge d'air, sorte que l'on n'est pas certain de l'étanchéité du réseau après remise en place de ces robinets et de leurs raccords. ta présente invention s'est donc fixé pour but de créer un appareil du genre décrit en préanbule qui soit dépourvu des inconvénients mentionnés ci-dessus, qui soit d'un maniement simple, facile Pour parvenir .i ce but l'invention prévoit essentiellement que la chambre d'expansion est constituée par un ballon d'expansion classique, par exemple pour une chaudière de chauffage, pouvant être raccordé à un réseau de tuyauterie véhiculant de l'eau et dont le coussin gazeux complètement fermé renfermant une quantité d'air constante peut être comprimé du côté eau par une pression statique. De cette façon le coussin gazeux du ballon d'expansion en coruflunication manométrique avec le réseau de tuyauterie est comprimé à une pression de par exemple 10 bars à l'aide d'un générateur de pression, par exemple d'une pompe de mise en pression à commande manuelle.Cette pression peut descendre, durant l'opération de contrôle, à par exemple 9,5 ou 9,0 ou même 8,5 bars, selon le volume de l'eau contenue dans le réseau et la quantité d'inclusions gazeuses, directement proportionnelle à ce volume, qui s'échappent par les robinets purgeurs. Si après qu'un état stationnaire a été atteint la pression de contrôle réduite reste constante, on peut conclure en toute certitude que le réseau de tuyauterie est étanche. Ce n'est que si cette pression continuait de diminuer qu'il faudrait conclure à un défaut d' étanchéité et procéder à une vérification détaillée du réseau de tuyauterie, de tous les raccords et filetages ainsi que de tous les points. I1 est précisé expressément que des ballons d'expansion comportant un coussin gazeux séparé de l'eau par une membrane sont déjà connus. Ces ballons ne servent toutefois que d'organe de sécurité en cas de surpression engendrée par le générateur thermique considéré (chaudière ou accumulateur thermique) et sont raccordés à demeure à ce générateur afin, lorsque dans l'en- ceinte de la chaudière la pression atteint une valeur critique indésirable, de constituer une enceinte d'équillbrage, dtoù le nom de "ballon d'expansion" donné à ces appareils. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'inven tion le ballon d'e*vipansion est muni d'un tronçon tubulaire en forme générale de lettre T dont une extrémité est raccordée au réseau de tuyauterie véhiculant l'eau, tandis que son autre extrémité est reliée au générateur de pression, par exemple à une pompe de mise en pression à commande manuelle. Dans cette disposition, une vanne est raccordée à celle des extrémités du tronçon tubulaire en T qui est dirigée vers le générateur de pression, cette vanne comportant, du côté tourné vers le ballon d'expansion, une valve de raccordement à un réseau urbain d'alimentation en eau.Ainsi est créé un appareil de contrôle maniable, aisément transportable et raccordable, qui peut être facilement isolé du générateur de pression au moyen de la vanne et être tout aussi facilement raccordé à un réseau urbain d'alimentation en eau pour opérer le balayage et le remplissage du réseau de tuyauterie à contrôler. Afin que l'eau contenue dans le réseau à contrôler ne puisse s'en échapper après fermeture de la valve de raccordement et l'ouverture de la vanne en direction du générateur de pression, un clapet de retenue ne stouvrant quten direction dudit réseau est installé dans le tronçon tubulaire en T entre la vanne et le point de raccordement au générateur de pression. Afin d'une part de pouvoir utiliser ailleurs le gëné- rateur de pression, avec son manomètre de contrôle, après que ce générateur a établi une pression de contrôle de par exemple 10 bars dans le réseau de tuyauterie à contrôler, et d'autre part de ne pas soumettre ledit réseau à une pression de contrôle trop élevée (notamment s'il est composé de tubes en matière synthétique) dans le cas où le manomètre du générateur de pression serait défaillant, une soupape de sécurité s1ouvrant en cas de dépassement de la pression de contrôle désirée et un manomètre de la pression de contrôle sont installés sur le tronçon tubulaire en T du ballon d'expansion. Afin de faciliter la fabrication et le transport de l'appareil de contrôle selon l'invention, toutes les pièces qui le constituent sont reliées entre elles par vissage et afin de permettre un raccordement rapide les deux extrémités du tronçon tubulaire en T comportent chacune un raccord conique sur lequel est engagé à force un tuyau souple relié l'un au réseau de tuyauterie à contrôler, l'autre au générateur de pression. Un exemple d'exécution de ltinvention est décrit ciaprès avec référence au dessin, sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un appareil contrôleur, celle réduite, et - la figure 2 représente l'appareil selon la fig.1 dans une installation comportant une tuyauterie véhiculant de 1 eau. L'appareil contrôleur selon l'invention est essentiellement composé du ballon d'expansion 1 et d'un tronçon tubulaire 2 en forme générale de T dont l'une des extrémités 2' peut être raccordée à un tuyau souple 3 de raccordement à la tuyauterie de distribution d'eau, tandis que l'extrémité 2" de ce tronçon peut être raccordée à un autre tuyau souple 4' de raccordement au générateur de pression 4.A l'extrémité 2" du tronçon tubulaire 2 tournée vers ce générateur est disposée une vanne 5 sur le côté duquel tourné vers le ballon d' expansion 1 est prévue une valve 5' de raccordement à un réseau urbain d'alimentation en eau 6. Entre la vanne 5 et le point de raccordement 2" au générateur de pression 4 se trouve un clapet de retenue 7 qui s'ouvre seulement en direction du tuyau souple 7. lie tronçon tubulaire 2 raccordé au ballon d'expansion 1 comporte à son extrémité 2' tournée vers le tuyau souple 3, donc vers la tuyauterie dteau, une soupape de sécurité 8 qui s'ouvre lorsque la pression de contrôle est dépassée, ainsi qu'un manomètre de contrôle 9.Toutes les parties 1, 2, 5, 7, 8 et 9 de l'appareil sont assemblées entre elles par des raccords vissés. lies extrémités 2' et 2" du tronçon en T 2 sont munies de raccords coniques crantés 2n'. lia mise en oeuvre et le fonctionnement de l'appareil selon l'invention sont décrits avec référence à la fig.2. Sur cette figure sont représentés un distributeur 10 d'eau d'arrivée, un collecteur 11 d'eau de retour et un réseau tubulaire 12 dans lequel circule de l'eau destinée à chauffer ou à refroidir un plancher. Sur le distributeur 10 d'eau d'arrivée est fixé un robinet d'évacuation d'air 10', sur le collecteur il d'eau de retour un robinet d'évacuation d'air 11'. lies vannes 10" et il sont raccordées aux tuyauteries conduisant à des réseaux tubulaires tels que 12. lies vannes 10"' et 11"'conduisent directement au générateur de chaleur (non représenté) qui peut être soit une chaudière de chauffage fonctionnant avec n'importe quel combustible, soit un accumulateur d'eau chaude. lie raccordement à l'égout est désigné par le repère 13. Lorsque les vannes 10 '" et 11"'sont fermées, l'ensemble de la tuyauterie véhiculant de l'eau est isolé du générateur de chaleur non représenté. On peut alors raccorder le tuyau souple 3 d'une part au raccord 2"', d'autre part à une valve de raccordement prévue sur la vanne 10"' et analogue à la valve de raccordement 5'. Aune autre valve de raccordement analogue sur la vanne 11"' est alors vissé un tuyau souple 13' relié à l'égout 13. On ferme alors la vanne 5 et on raccorde sa valve 5' par un tuyau souple 6' au réseau urbain d'alimentation en eau. Puis en faisant tourner le bouchon 5" on ouvre la valve 5' et on procède à son balayage par le courant d'eau.On fait de même avec toutes les vannes 10" et 11", de préférence l'une après l'autre. L'eau du réseau d'alimentation parvient alors d'une part dans la partie supérieure du ballon d'expansion 1, par l'intermédiaire de la conduite 6' et de la valve'5', d'autre part dans le répartiteur d'eau d'arrivée 10 par l'intermédiaire du tronçon tubulaire en T 2 et de la conduite 3. De là, l'eau balaye tous les réseaux 12 raccordés à ce répartiteur et parvient ensuite dans le collecteur d'eau de sortie 11. Après que tous les réseaux 12 aient été bien balayés par le courant d'eau et bien remplis d'eau, l'eau excédentaire s'écoule par la conduite 13' dans l'égout 13. A ce moment, on ferme le bouchon 5" de la valve de raccordement 5 ainsi que la valve correspondante sur la vanne Il"'. Au moyen du générateur de pression 4 on établit alors en actionnant plusieurs fois le levier de ce générateur, la pression de contrôle désirée, que l'on peut lire au manomètre 4" sur le générateur, puis on purge l'air de la conduite 4' au raccord vissé de la pince 2"' et on ouvre aussitôt la vanne 5. Ensuite on actionne à nouveau le générateur de pression 4 jusqu'à ce que le manomètre 9 indique lui aussi la pression de contrôle désirée et que la soupape de sûreté 8 réglée sur une valeur maximale laisse échapper de l'eau. On ferme alors la vanne 5 et on sépare de l'extrémité 2" de l'appareil le générateur de pression 4 pour utilisation ailleurs. lie clapet de retenue 7 a également pour tAche d'assurer l'étanchéité de l'appareil contrôleur pour le cas où la vanne 5, par suite de particules solides déposées sur le siège de son clapet, ne serait pas complètement étanche. Le ballon d'expansion 1 est, de façon connue, muni d'une membrane 1' qui, à mesure que la pression de contrôle augmente, se replie sur elle-m8me comme représenté par les lignes en tirets. La moitié inférieure 1" du ballon d'expansion 1 est comme d'habitude remplie d'azote. R:E CATIOT\TS 1. Appareil contrôleur d'étanchéité de tuyauteries véhiculant un liquide, relié à un générateur de pression et à une chambre d'expansion qui est munie d'un coussin gazeux séparé du liquide par un membrane et pouvant être précomprimé, au moyen du générateur de pression, à une pression de contrôle, cet appareil étant remarquable en ce que la chambre d t expansion est constituée par un ballon d'expansion classique, par exemple pour une chaudière de chauffage, pouvant être raccordé à un réseau de tuyauterie véhiculant de l'eau et dont le coussin gazeux complètement fermé renfermant une quantité d'air constante peut être comprimé du côté eau par une pression statique. 2. Appareil selon la revendication 1, remarquable en ce que le ballon d'expansion est muni d'un tronçon tubulaire en forme générale de lettre T dont une extrémité est raccordée au réseau de tuyauterie véhiculant l'eau, tandis que son autre extrémité est reliée au générateur de pression, par exemple à une pompe de mise en pression à commande manuelle. 3. Appareil selon la revendication 2, remarquable en ce qu'une soupape de sécurité s'ouvrant en cas de dépassement de la pression de contrôle désirée et un manomètre de la pression de contrôle sont installés sur le tronçon tubulaire en T du ballon d'expansion. 4. Appareil selon la revendication 2 ou 3, remarquable en ce qutune vanne est raccordée à celle des extrémités du tron çon tubulaire en 2 qui est dirigée vers le générateur de pression. 5. Appareil selon la revendication 4, remarquable en ce que la vanne comporte, du côté tourné vers le ballon d'expansion, une valve de raccordement à un réseau urbain d'alimentation en eau. 6. Appareil selon la revendication 4 ou 5, remarquable en ce qu'un clapet de retenue ne s'ouvrant qu'en direction dudit réseau est installé dans le tronçon tubulaire en T entre la vanne et le point de raccordement au générateur de pression. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, remarquable en ce que toutes les pièces qui le constituent sont reliées entre elles par vissage. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, remarquable en ce que les extrémités du tronçon tubulaire en T sont munies chacune d'un raccord conique destiné à recevoir un tuyau souple emmanche à force.