Brevet FR2252518A1 — publié le 19750620

La présente invention se rapporte à une soupape de protection contre les explosions pour les tuyaux ou analogues comportant une bride annulaire appliquée avec pression par la force d'un ressort sur le débouché-du tuyau, sur laquelle est rapporté un corps formant fond en saillie à l'intérieur du tuyau, du coté du débouché de ce dernier. De telles soupapes de protection contre les explosions servent d'éléments de sécurité sur les systèmes remplis de gaz et raccordés à l'atmosphère , dans lesquels des explosions ou des éclatements peuvent se produire. Au cours de telles explosions ou éclatements, qui sont liés à une augmentation brutale de la pression , la soupape de protection contre les explosions doit s'ouvrir très rapidement et libérer une section de passage très grande en directlonde l'atmosphère , par laquelle le gaz surcomprimé peut s'échapper. Par suite de l'augmentation brutale de la pression les soupapes de protection contre les explosions sont soumises à des forces très importantes . Notamment, le corps formant fond doit être eonfiguré de manière à supporter les contraintes dynamiques -extrêmes sans se déformer dans le sens fraction de la pression. Par ailleurs, le corps formant fond doit présenter une masse si possible très petite, pour que les forces de masse opposées aux forces de pression lors du fonctionnement de la soupape de protection contre les explosions restent les plus faibles possibles. Dans les soupapes de protection contre les explosions connues dans la technique antérieure , le corps formant fond est configuré en calotte ou en enveloppe de cone. Dans le-cas d'une soupape de protection contre les explosions avec un corps formant fond en forme d'enveloppe de cône, llenve- zippe de cône n'est pas en mesure de supporter seule les faces constatées. Pour cette raison, on a prévu et soudé à l'intérieur du cône une bague d'appui cylindrique qui appuie la surface -intérieure de l'enveloppe de cône contre la bride annulaire Cet appui supplémentaire n'est réalisé toutefois que le long d'une seule ligne de contact circulaire entre la bague d'appui cylindrique et l'enveloppe de cône.En raison de l'appui inouf- fisant de l'enveloppe de cône sur toute la hauteur, les déformations surviennent relativement facilement et ceci aussi bien en direction axiale qu'en direction radiale du débouché associé du tuyau. ta présente invention a donc pour but de développer la soupape de protection contre les explosions du type précité de manière à ce que son corps formant fond présente pour une construction facile une régidité extrême en direction axiale et radiale du débouché du tuyau associé. L'objet de l'invention est donc une soupape de protection contre les explosions pour les tuyaux ou analogues avec une bride annulaire appliquée avec pression par la force dlun ressort sur le débouché du tuyau , sur laquelle du coté du débouché du tube , on a rapporté un corps formant fond en saillie à l'intérieur du tube, cette soupape de protection contre les explosions étant caractérisée en ce que le corps formant fond est configuré en corps en foIme de pyramide régulière ou de tronc de pyramide , à l'intérieur duquel est disposé un élément en forme d'étoile servant d'appui et rigidifiant ledit corps, dont l'axe cental coincide avec l'axe de la pyramide La soupape de protection contre les explosions conforme à l'invention présente donc par suite de l'étoile d'appui disposée dans le corps en forme de pyramide une structure en forme d'alvéole ou de cassette, qui assure au corps formant fond même pour des diamètres très importants une rigidité extrême vis à vis des forces de pression agissant en direction axiale . Par ailleurs , on obtient dans les angles de la pyramide et sur les lignes de contact entre l'étoile servant d'appui et l'enveloppe de la pyramide un grand nombre d'angles de rigidification qzi sont répartis régulièrement sur la périphérie du corps en forme de pyramide. Par site de la structure symétrique suivant un axe du corps de pyramide rigidîfié par l'étoile servant d'appui , des composantes de force dirigées radialement vers l'intérieur se compensetl'une dans I1 autre dans l'axe central, sans que ces composantes de force puissent d'une manière ou d'une autre exercer des contraintes sur l'assemblage entre le corps formant fond et la bride annulaire. te corps formant fond proposé suivant l'invention est donc absolument rigide en direction axiale et en direction radiale ,si bien que l'assemblage entre le corps formant fond et la bride annulaire ne doit transmettre à la bride annulaire que les composantes de force agissant en direction axiale. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu que l'élément en forme d'étoile servant d'appui est monté décalé vis à vis des angles de la pyramide de manière à appuyer au centre les différentes faces de la pyramide. Ainsi, on obtient d'une part une répartition régulière d'un grand nombre dTanglesde rigidification sur la périphérie de la pyramide, et d'autre part dans cette configuration de l'étoile servant d'appui , on empeche que les surfaces de l'enveloppe de pyramide planes tendent à se cintrer vers l'intérieur. Avantageusement, l'étoile d'appui s'étend sur la hauteur totale du cops en forme de fond , si bien que ce dernier est rigidifié régulièrement sur toùte sa hauteur. L'inventlon sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaltrnnt mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquemt à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'une soupape de protection contre les explosions conforme à l'inventioù disposée dans un raccord de tuyau - la figure 2 est une vue de face de la soupape de protection contre les explosions représentée; à la figure 1, - les figures 3, 4 et 5 montrent des détails de ltélément en étoile servant d'appui ; et - la figure 6 est une vue de dessus de l'étoile d'appui assemblée La soupape de protection contre les explosions repose sur un raccord de tuyau 1 , qui est raccordé par l'in termédiaire d'unebride de raccordement 2 à un système de pre9icn fermé de l'atmosphère . A l'autre extrémité du raccord de tuyau 1 est disposé une bride d'étanchéité 7 sur laquelle repcse une bride annulaire 4 faisant partie de la soupape de protection contre les explosions. La bride d'étanchéité 3 et la bride annulaire 4 comportent des joints d'étanchéité 5 et 6 correspondant. Pour appliquer la bride annulaire 4 contre la bride d'étanchéité 3, on utilise des colonnes à ressorts 7 qui. sont répartis régulièrement sur la périphérie du raccord de tuyau 1. Ces colonnes à ressorts 7 comportent des barres de traction 8 qui sont guidées au travers d'alésage dans la bride d'étanchéité 3 et sont fixées sur la bride annulaire 4 etsur une bague de friction 9 rigidement en traction , ladite bague étant montée autour du raccord de tuyau 1 sur la paroi extérieure de ce dernier en étant mobile en translation axiale. Sur les barres de traction 8 sont disposés des ressorts de pression 10 qui s'appuient d'une part sur la bride d'étanchéité 3 et d'autre part sur la bague de friction 9. La bride-annulaire 4 dépasse radialement vers l'intérieur du débouché du raccord de tuyau 1. Sur la face frontale tournée vers le débouché du raccord de tuyau 1 est prévu un corps formant fond 11 qui présente la forme d'une pyramide hexagonale régulière. Sur son arête inférieure le corps formant fond 11 est soudé à la bride annulaire 4. A l'intérieur du corps formant fond 11 est soudé un élément 12 de tôle servant d'appui en forme d'étoile à six branches. Les tôles 12a, 12b et 12c constituant les branches de l'étoile 12 d'appui supportent l'enveloppe du corps formant fond 11 au milieu sur toute la hauteur de ce dernier. L'axe central du corps 11 d'une part et de l'étoile d'appui 12 d'autre part coSncident. Les tôles 12a, 12b , 12c de l'étoile d'appui 12 dépassent du corps formant fond pour pénétrer à l'intérieur de la bride annulaire 4. te cas échéant , ces tôles dans cette partie , peuvent être soudées à l'arrête intérieure de la bride annulaire 4. La structure de l'étoile d'appui 12 formée des tôles 12a, 12b et 12c apparaît aux figures 3 à 6. Comme le montrik les figures 3 à 5, la tôle 12a comporte une fente s'étendant du haut jusqu'environ au milieu, la tôle 12b présente deux fentes partant respectivement du haut et du bas pour arriver jusqu a une certaine distance centre, et la tôle 12c comporte une fente partant du bas et s'étendant environ jusqu'au milieu . En assemblant les tôles 12a, 12b et 12c (figure 6) , la tôle 12a est enfoncée par le bas et la tôle 12c par le haut sur la tole 12b . Au centre , les tôles 12a, 12b et 12c sont reliées entre elles par des lignes de soudure .L'étoile d'appui 12 ainsi formée est soudée dans le corps formant fond en étant décale de 300 par rapport aux angles du corps formant fond 11. Lorsqu'apparaissent des surpressions soudaines dans le raccord de tuyau 1, des composantes de force dirigées axialement soulèvent la bride annulaire 4 de la bride d'étanché ité 3, si bien qu'entre les deux brides il se frime une section de passage relativement grande. Pour cela , les ressorts de pression 10 snnt oomprimés et la bague de friction 9 est déplacée -en direction axiale . Les composantes de force agissant radialementslr le corps formant fond 11 sont absorbées par l'étoile d'appui 12 et s'accumulent dans l'axe central . Le grand nombre d'angles de rigidification répartis sur la périphérie du corps de base empêche les déformations de ce dernier aussi bien en direction axiale qu'en direction radiale .Au lieu du corps formant fond utilisé dans l'exemple de réalisation décrit présentant la forme d'une pyramidehexagonale régulière, on peut également utiliser des corps formant fond en forme de pyramide présentant un nombre d'angles plus élevés. Dans ce cas, l'étoile d'appui présentera un nombre de branches correspondantes . Un corps formant fond en forme de pyramide avec plus de six angles est recommandé pour les diapres très importants des soupapes de protection contre les explosions. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d' exemple. En particulier, elle comprend tous ies moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N-D I C-A T I O N S. 1 Soupape de protection contre les explosions pour tuyaux ou analogues, comportant une bride annulaire appliquée avec pression par la force d'un ressort sur le débouché du tube , sur laquelle du côté du débouché du tube est rapporté un corps formant fond saillant à l'intérieur du tube précité, caractériséeen ce que le corps formant fond est configuré en corps en forme de pyramide ou de tronc de pyramide régulière à l'intérieur duquel est disposéeune étoile d'appui rigidifiant ledit corps, dont ltaxe central coïncide avec l'axe de la pyramide 2. Soupape de protectinn contre les explosions selon la revendication 1, caractériséeen ce que l'étoile d'appui est disposée en étant décalée par rapport aux angles de la pyramide de manière à appuyer en leurs milieux les différentes surfaces du développe de la pyramide 3. Soupape de protection contre les explosions selon la revendication 1 ou 2,caractérisée en ce que étoile d'appui précitée s'étend ar toute la hauteur du corps formant fond