Brevet FR2221683A1 — publié le 19741011

Certaines installations hydrauliques, telles que les installations destinées à la protection contre l'incendie, qui sont utilisées irréguiièrement mais doivent pouvoir l'entre ex trêmement rapidement, comportent des canalisations remplies en permanence d'un liquide et reliées à une source d'alimentation extérieure. Dans le cas des installations de protection contre l'incendie, le liquide est généralement constitué par de l'eau et l'installation est reliée au circuit d'alimentation général. Toutefois l'eau oui est contenue en permanence dans les canalisations et y stagne souvent pendant des périodes très prolongées, devient vite impropre à la consommation. I1 est donc nécessaire d'isoler ces canalisations du circuit dTalimentation générale pour interdire tout retour de l'eau à ce circuit. Par contre, il est indispensable oue l T installation puisse etre raccordée auasi-instantanément au circuit général au moment de son utilisation. La présente installation a pour but de répondre à ces exigences en réalisant une liaison anti-retour entre l'installation hydraulique et le réseau d'alimentation Cette invention a en effet pour objet un dispositif antiretour destiné à une installation hydraulicue, comportant un circuit de réserve à utilisation intermittente, oui comprend, entre ce circuit de réserve et un circuit d'alimentation générale, une zone neutre isolée des deux circuits par des clapets à fermeture automatique, ouvrant tous les dieux dans le meAme sens ctest-à-dire en direction du circuit d'utilisation; des moyens d'etablissement, dans la zone neutre, d'une pression supérieure à celle oui règne dans le circuit d'alimentation en vue du blocage du clapet de ce circuit; et des moyens de réglage de la pression à l'intérieur du circuit de réserve en fonction de celle de la zone neutre, en vue du blocage du clapet de communication avec ce circuit de réserve, une chute de pression dans ce dernier provoauant automatiquement l'ouverture des deux clapets et l'aspiration du liquide du circuit d'alimentation dans l'installation. Dans un mode de réalisation préféré, la zone neutre est constituée par un réservoir relié à une source de gaz neutre sous pression et muni à sa partie inférieure d'un robinet de vidange. En temps normal, c'est-à-dire lorsque l'installation hydraulique n est pas utilisée, la zone neutre assure un isolement absolument rigoureux entre les deux circuits, les clapets restant fermés sous l'effet de la différence entre les pressions régnant sur leurs deux faces. Ces clapets sont par ailleurs montés de telle manière que toute augmentation de pression dans le circuit d'utilisation renforce l'isolement et que, par suite, tout retour du liquide vers le circuit d'utilisation est interdit. Par contre, l'isolement est interrompu pratiquement instantanément dès aue la pression diminue dans l'installation c est-à-dire dès que le liquide du circuit de réserve est prélevé. La description ci-dessous d'un mode de réalisation fera d'ailleurs ressortir plus clairement les avantages et caractéris tiaues de l'invention. Ce mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, est représenté schématiquement, en coupe longitudinale, sur la figure unioue du dessin annexé. Ce dispositif est placé entre une canalisation 1 faisant partie d'un circuit général d'alimentation en liauide non représenté, par exemple un réseau urbain d'alimentation en eau,et une canalisation 2 faisant partie d'une installation hydraulique, par exemple d'une installation de protection contre l'incendie du type ''Sprinklerl', indiquée schématiquement en traits mixtes. Dans les installations de ce type en effet un réseau de canalisations, tel que la canalisation 2, est rempli en permanence d'eau et est commandé par des vannes telles oue la vanne 3. Grâce à l'ouverture de la vanne l'eau en réserve est, lors d'un incident, libérée de façon à former un rideau d'eau d'extinction. Cette ouverture des vannes, ou de tout autre système de libération de l'eau, est provoqué le plus souvent par des dispositifs de sécurité ou de contrôle, sensibles à la température. Entre les canalisations 1 et 2, le dispositif anti-retour de l'invention comprend une enceinte 4 reliée par un conduit 6 à une source de gaz sous pression non représentée. L'enceinte 4, qui dans le mode de réalisation représenté est cylindrique, comporte deux ajutages 8 et 10 diamétralement opposés. L'ajutage 8 est relié par l'intermédiaire d'une vanne 12 à la canalisation 1, tandis que l'ajutage lO par-llintermédiaire d'une vanne 14 à la canalisation 2, chacune de ces canalisations et vannes étant munie dans ce but de brides 13 traversées par des boulons de serrage 15. La vanne 12 comporte un siège annulaire 16, d'axe vertical, sur lequel vient reposer un obturateur, ou clapet antiretour, plat 18. Ce clapet est muni sur sa face opposée à.la canalisation 1 d'une tige verticale 20 coulissant librement dans un manchon 22 solidaire du corps de la vanne. I1 porte par ailleurs une garniture annulaire 23 qui coopère avec un joint 24 reposant dans le siège 16, pour assurer l'étanchéité de la fermeture dudit clapet. Le coulissement de la tige 20 dans le manchon 22 guide le soulèvement du clapet 18 perpendiculairement à l'axe du siège 16 et de l'orifice de la vanne et donne à celui-ci un-mouvement vertical lorsque la pression dans la canalisation 1 est susé- rieure à celle oui règne dans l'enceinte 4. Ce coulissement assure le retour automatique dudit clapet en position basse, ctest-à-dire en position de fermeture dè-s que cette surpression cesse. Une égalisation des pressions dans la canalisation I et l'enceinte 4 suffit donc à provocuer sa fermeture. De l'autre côté de l'enceinte 4 la vanne 14, nui est fixée sur la canalisation 2 comporte un orifice 25 percé dans une cloison verticale 27 et et'our par un c;iege 26 dlaxe horizontal. L'orifice 25 est fermé par un clapet anti-retour plat 28, dont la tige 29 est articulée en 30 sur un bras pivotant 31. Ce bras 31 est suspendu à la paroi de la vanne 14, au-desssu du siège 26, du côté de la cloison 27 aui se trouve en regard de la canalisation 2. Le clapet 28 est de préférence en deux parties 28a, 28b, fixées l'une à l'autre de- manière réglable,serrant entre elles une garniture annulaire d'étanchéité 31. De même oue le clapet 18, le laret 28 est normalement rappelé en position de fermeture par son propre poids et ne peut être dégagé du siège 26 aue lorsque la pression dans l'enceinte 4 est supérieure à celle nui règne dans la canalisation 2. Un conduit 34 relie cette canalisation 2 à la partie inférieure de l'enceinte 4 dans laquelle est maintenue une réserve de liquide. En période de repos l'enceinte 4 est remplie d'un gaz neutre, tel que de l'azote. provenant de la source, nui a été introduit par le conduit 6 et dont la pression est supérieure à celle ou rogne dans la canalisation I, le clapet 18 est donc maintenu rigoureusement fermé, comme le montre la figure. Par ailleurs le clapet 28 se trouve soumis, d'une part, à la pression qui règne dans l'enceinte 4 et, d'autre part, à celle qui règne dans la canalisation 2 à laquelle vient s'ajointer éventuellement une pression d'équilibrage transmise par le conduit 34. Ce clapet 28 est donc également fermé. Aucun retour du liquide de la canalisation 2 à la canalisation 1 n'est possible. L'enceinte 4 constitue avec les vannes 12 et 14 une zone neutre qui ne peut être traversée par le liauide. Une augmentation de pression dans la canalisation 2 ne peut que provoquer la fermeture plus complète du clapet 28 serré par cette pression contre son siège 26. De même une chute de pression dans la canalisation 1 renforce la fermeture du clapet 28 sans créer d'aspiration dans la canalisation 2. Par contre, une chute de pression dans la canalisation 2 libère le clapet 28. Ainsi dès aue l'installation hydraulique est utilisée, c'est-à-dire dès aue la vanne 3 est ouverte et eue le liquide contenu dans la canalisation 2 se vide, le clapet 28 est soulevé par lapression du gaz neutre dans enceinte 4. I1 se produit alors instantanément une brutale chute de pression dans ladite enceinte 4 et le clapet 18 est également soulevé. Les canalisations 2 et 1 sont alors en communication, mais l'aspiration due à l'utilisation de l'installation hydraulique provoque un écoulement du liquide de la canalisation d'alimentation 1 vers le circuit d'utilisation 2. Dès la fin de l'utilisation, lorsque les vannes .3 de l'installation hydraulioue sont fermées, les canalisations 2 et I et l'enceinte 4 se retrouvent à la meAme pression et llécoulement du liquide est arrêté de sorte que les clapets 18 et 28 retombent automatiquement. Un robinet de vidange 36, placé à la partie inférieure de l'enceinte 4, est alors ouvert, ainsi que la communication entre la source de gaz sous pression et l'enceinte 4. Le gaz sous pression introduit par le conduit 6 refoule alors le liquide contenu dans lTenceinte 4 et l'évacue par le robinet 36, jusqu'à ce que son niveau se trouve au-dessous de celui des canalisations 1 et 2 à une hauteur déterminée. Le robinet 36 est alors fermé et la pression du gaz' neutre dans l'enceinte 4 rétablie à la valeur normale, légèrement supérieure à celle du liouide de la canalisation 1. Les clapets 18 et 28 sont bloqués en position de fermeture par cette pression et le dispositif se trouve à nouveau en position de réserve. L'ouverture du robinet 36 peut être effectuée manuellement, mais il est bien évident ou'elle peut également être commandée automatiguement dès la fermeture de la vanne 3 dri circuit d'uti- lisation. Par ailleurs, un voyant 38 est de préférence monté sur la paroi de l'enceinte 4 pour permettre de surveiller le niveau du liquide dans cette enceinte. I1 est également prévu dans ladite enceinte 4 un contrôleur de niveau, électronialJe,4Cs constitué par exemple par un contact fixe et un contact porté par un flotteur, qui permet de signaler immédiatement une variation anormale de la hauteur du liquide dans l'enceinte 4; ainsi toute baisse de la pression des gaz permettant le retour du liouide de la canalisation 2 dans l'en- ceinte 4 à travers la canalisation 34 est immédiatement signalée, de même que toute augmentation de pression ou toute fuite du liquide de cette enceinte 4. A tout moment la canalisation 2 est rigoureusement isolée de la canalisation 1 et aucun retour du 1iauide,stocké et éventuellement pollué, contenu dans l'installation hydraulioue en direction du circuit d'alimentation, n'est à craindre. Par contre, dès elle l'installation a besoin d'être utilisée elle est automatiquement et rapidement mise en liaison avec le circuit dtalimentation, sans nécessiter de manoeuvre particulière. Blen entendu diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation e.li vient d'être décrit, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif anti-retour pour installation hydraulique, comportant un circuit de réserve à utilisation intermittente, qui comprend, entre ce circuit de réserve et un circuit d'ali- mentation générale, une zone neutre isolée des deux circuits par des clapets anti-retour à fermeture automatique, ouvrant tous les deux dans le même sens c'est-à-dire en direction du circuit de réserve et d'utilisation,des des moyens d'établissement, dans la zone neutre, d'une pression supérieure à celle oui règne dans le circuit d'alimentation en vue du blocage du clapet de ce circuit et des moyens de réglage de la pression à l'intérieur du circuit de réserve en fonction de celle de la zone neutre, en vue du blocage du clapet de communication avec ce circuit de réserve, une chute de pression dans ce dernier provonuant automatiquement l'ouverture des deux clapets et l'aspiration du liauide du circuit d'alimentation dans le circuit d'utilisation. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la zone neutre est constituée par un réservoir relié à une source de gaz neutre sous pression et muni à sa partie inférieure d'un robinet de vidange. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce cue les moyens de réglage de la pression dans le circuit de réserve comprennent une canalisation de mise en communication de la zone neutre et de ce circuit de réserve, au voisinage dudit clapet. 4. Dispositif suivant l'une des revendtcations précédentes, caractérisé en ce que le gaz neutre est de l'azote. 5. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les clapets sont fermés automatiouement par leur propre poids. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce aue le clapet de fermeture du circuit d'alimentation repose sur un siège horizontal et est solidaire d'une tige coulissant verticalement. 7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le clapet de fermeture du circuit de réserve et d'utilisation est articulé à ltextrémeité d'un levier pivotant dans un plan vertical. 8. Dispositif suivant l'-une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce au'il comporte un contrôleur de niveau sensible à la hauteur de l'interface liqide-gaz à l'intérieur de la zone neutre. 9. Installation de protection contre l'incendie reliée à un circuit général d'alimentation en eau par un dispositif antiretour et antipollution suivant l'une des revendications 1 à 8.