Brevet FR2257082A1 — publié le 19750801

La présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'échantillons d'un quelconque liquide, tel que des hydrocarbures, ou autres produits analogues. Actuellement l'analyse en laboratoire d'échantillons de liquides prélevés en un quelconque endroit d'un circuit, est effectuée à partir d'échantillons obtenus dans des conditions précai- rets. De tels échantillons proviennent de prélèvements effectués, soit dans des cuves de stockage, soit encore sur des circuits de distribution. En ce qui concerne les prélèvements effectués dans des cuves, ces derniers ne représentent pas la véritable composition du produit, du fait que les moyens utilisés actuellement ne sont pas adaptés à effectuer des prélèvements à un endroit déterminé du produit contenu dans la cuve. Dune manière générale, c'est un opérateur qui effectue ce genre de prélèvements par l'intermédiaire d'un récipient qui est plongé dans le liquide, sans précautions particulières et retiré après remplissage. On comprend que dans de telles conditions l'échantillon prélevé représentera essentiellement les couches supérieures notamment, lorsqu'il s'agit de cuves de grande dimension contenant des hydrocarbures. Or les couches supérieures, intermédiaires, et basses ne présentent pas toutes une composition identique, et il s'ensuit qu'avec les dispositifs actuels la composition moyenne du produit ne peut autre connue avec certitude, puisque bien souvent le prélèvement ne comporte pas de produit situé dans les couches intermédiaires ou inférieures. De tels prélèvements, localisés, donnent donc des indications fausses et qui en tous cas ne donnent-pasentière satisfaction. Au sujet des prélèvements sur les circuits ceux-ci-ne donnent pas non plus entière satisfaction du fait qu'ils sont effectués de temps à autre et que d'un prélèvement sur l'autre la composition peut varier dans de notables proportions selon divers facteurs, notamment le débit de fluide cireulant dans les canali satinons. Ici aussi les échantillons prélevés-sont aléatoires, et ne permettent en tous cas pas d'obtenir un échantillonnage convenable du produit stocké dans une cuve. la présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients, et propose à cet effet un dispositif simple, de mise en oeuvre pratique, susceptible de conduire à l'obtention d'échantillons représentatif de la composition moyenne du produit stocké, à l'opposé des techniques actuellement connues. Suivant l'invention le dispositif de prélèvement d'échantil- lons d'un liquide contenu dans une cuve tel qu'hydrocarbures ou autres se caractérise en ce qu'il comprend, en combinaison, un récipient plongeur destiné à être associé à une pompe, et un mécanisme de commande à treuil à deux tambours, dont le cible issu des dits tambours forme une boucle destinée à être accouplée à l'ensemble récipient-pompe, le dit mécanisme de commande étant adapté à effectuer la montée ou la descente de l'ensemble récipient-pompe, ainsi que l'entratnement de cette dernière de manière positive ou négative. Suivant une particularité de l'invention le récipient présente deux fonds de fermeture, l'un des fonds, dit supérieur comportant, d'une part, des moyens de guidage pour les brins de la boucle du ciblez la dite boucle coopérant avec une poulie d'entrainement extérieure solidaire de la pompe, et, d'autre part, un clapet anti-retour disposé dans un passage axial, tandis que l'autre fond, dit inférieur, comporte un embout de raccordement avec passage axial, en vue du raccordement avec la pompe. Suivant encore une autre particularité de l'invention le mécanisme de commande à treuil comprend, dans un boiter, deux tambours indépendants disposé sur un arbre commun auxquels sont associés des moyens de blocage indépendants susceptibles d'être placés soit en position active ou inactive, chacun des tambours recevant un brin de la boucle formée par le câble. Suivant encore une autre particularité de 1' invention à cha- cun des tambours sont associés des moyens adaptés à contrtler la longueur de cible dévidé. Enfin selon encore une autre particularité de l'invention le dispositif peut Autre équipé en vue d'être portable, ou encore disposé à demeure à la partie supérieure d'une cuve. Grâce à un tel dispositif dont on appréciera la simplicité de réalisation et d-'utilisation on peut donc, par le jeu du mécanisme de commande à treuil, effectuer des prélèvements de produits selon les besoins soit a) un prélèvement continu et proportionnel en cours de descente. b) un prélèvement continu et proportionnel en cours de remontée c) un prélèvement continu et proportionnel en cours de descente et montée ou vice et versa d) un prélèvement continu et proportionnel entre deux niveaux déterminés e) un prélèvement à un niveau fixe déterminé. Ces diverses possibilités permettent l'obtentin d'échantillons parfaitement représentatifs de la qualité moyenne du produit contenu dans une cuve. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif suivant l'invention - la figure 2 est une vue en coupe verticale - la figure 3 est une vue de dessus du récipient suivant la ligne III~III de la figure 2 - les figures 4 à 8 illustrent diverses possibilités de fonctionnement du dispositif suivant l'invention - la figure 9 illustre en perspective une utilisation du dispositif - la figure 10 montre également en perspective, une variante d'utilisation du dispositif suivant l'invention. Dans la forme d'exécution choisie et représentée aux figures 1 à 9, le dispositif comprend essentiellement un ensemble plongeur indiqué globalement en 10 et tin mécanisme de manoeuvre.mon- tré dans son ensemble en 11 qui sont accouplés par un cible 12. L'ensemble plongeur 10 comprend un récipient 15 destiné à recevoir l-'échantillon prélevé, et, accouplé à ce récipient de manière amovible par vissage 16, une pompe volumétrique référencée dans son ensemble en 17. la pompe volumétrique précitée 17 est du type à palettes elle comprend un corps de pompe 18 dans lequel est ménagé un orifice d'aspiration 19 diamétralement opposé à un orifice de refoulement 20. A son intérieur, le corps de pompe 18 comporte un alésage 22 dans lequel est monté un rotor excentré 23 portant des palettes 24, le rotor 23 est quant à lui susceptible d'être entrai- né en rotation par l'intermédiaire d'une poulie extérieure 25- De plus, le corps due pompe comporte dans le prolongement de l'orifice de refoulement 20 des canaux 27, 28 adaptés à mettre en communication-à travers un clapet anti-retour 29,- l'alésage 22 de la pompe, avec l'intérieur -du récipient 15- Le récipient déjà- cité est constitué d'une partie centrale 30, par exemple cylindrique de révolution, obturée à ses extrémités par deux fonds de fermeture- 31, 32. Le fond de fermeture 31, qui est destiné à être raccordé à la pompe 17, comporte un alésage 33 dans lequel est avantageusement disposé un clapet anti-retour usuel schématisé en 40, tandis que le fond de fermeture 32 présente deux bras 33, 34, divergents dans un plan horizontal aux extrémités desquels sont ménagés des passages 36, 37 destinés à être utilisés comme guides à deux brins 39, 39A d'une boucle B formé par le câble 12 s'enroulant par ailpleurs sur la poulie 25. Le fond de fermeture 32 présente en outre un passage axial 42 barré par un clapet 43 ; l'utilité de cette disposition apparatura au cours du fonctionnement décrit plus loin. tuant au mécanisme de manoeuvre 11 il est logé dans un boî- tier 45 supportant un arbre 45A agencé pour recevoir un premier et un second tambour indépendants 46 et 47 associés chacun à une manivelle de manoeuvre 48, 49. Le bottier porte en outre latéralement des moyens de blocage des tambours sous forme de cliquets 52, 53 adaptés à occuper soit une position active ou ils permettent le blocage du tambour correspondant, soit une position inactive. A noter ici que les cliquets sont indépendants de sorte que les tambours peuvent être soit libres en rotation tous les deux soit encore bloqués séparemment ou ensemble. I - Le bottier porte aussi des moyens pour contraler la profondeur de descente de l'ensemble récipient pompe, qui sont constitués par deux échelles de lecture extérieures 55, 56 devant lesquelles peuvent se déplacer des index 57, 58 engagés sur un moyeu fileté 59 solidaire en rotation de chacun des tambours. Avec un tel dispositif, diverses possibilités sont offertes pour le prélèvement d'un liquide quelconque stocké dans un réservoir. Ces possibilités diverses vont maintenant être explicitées en référence aux figures 4 à 8, étant entendu que l'ensemble récipient-pompe est d'un poids suffisant pour permettre sa descente par gravité dans le liquide. S'agissant d'effectuer un prélèvement en cours de descente (figure 4), et partant d'une position ou l'ensemble récipient pompe est rétracté c'est-à-dire proche du mécanisme de manoeuvre, on commence par bloquer le tambour 46 à l'aide du cliquet 52, puis, par l'interm.édiaire du tambour libre 47, on déroule le brin 39A du crible 12 ce qui pour effet de permettre la descente -(flèche F) de l'ensemble récipient-pompe dans le liquide. Au cours de la descente la poulie 25 de la pompe à palettes est entrarnée en rotation suivant la flèche Fl ce qui a pour effet d'aspirer en 19 le liquide environnant d'-où il est refoulé dans le récipient à travers le ou les clapets anti-retour 29,40. Eendant ce temps l'air contenu dans le récipient 15 s'échap- pe par le passage 42 et le clapet 43. Lorsque l'ensemble pompe récipient 15-17 est descendu à une profondeur désirée, correspondant au remplissage du récipient, cette profondeur étant lue sur l'échelle de lecture 56, du tambour 47, ce dernier est entrané en rotation en sens inverse et provoque ainsi la remontée (flèche F2 figure 4A) de l'ensemble récipient pompe. Au cours de cette remontée le rotor de la pompe 17 est également entraîné en sens inverse et il tourne à vide, tandis que le liquide prélevé et admis dans le récipient ne peut s'échapper du fait du ou des clapets anti-retour 29,40. Le liquide ainsi prélevé peut être analysé en Laboratoire après avoir désaccouplé le récipient 15 de la pompe 17 par simple dévissage au niveau du.filetage 16. Si l'on désire, comme il est représenté aux figures 5, 5A, effectuer un prélèvement de liquide uniquement pendant une remontée, le tambour 47 est mis en position bloquée par le cliquet 53, tandis que le tambour46 est libéré par effacement du cliquet 52, une telle opération étant effectuée en position haute de l'ensemble récipient pompe. On peut-alors dévirer le tambour 46 et la boucle 39 du crible ainsi dévidé entrain l'ensemble récipient pompe 15-17 vers le bas (flèche F3) ; pendant la descente la pompe est entraSnée suivant la flèche F4 en refoulement et ne peut donc aspirer de liquide pendant ce parcours de descente. Après avoir atteint le niveau supérieur désiré, le tambour 46 est entratné en sens inverse et provoque la remontée (flèche F5 figure 5A) de l'ensemble récipient pompe : le rotor de la pom pe est alors entraîné dans le sens de la flèche F6 d'où aspiration de liquide en 19, ce dernier étant transféré à travers le ou les clapets dans le récipient. L'analyse du produit prélevé én cours de remontée peut être effectuée comme précédemment en Laboratoire. Mais, il se peut aussi que l'on désire effectuer un prélèvement de liquide dans un niveau intermédiaire d'une cuve Pour ce faire, (voir en particulier aux figures 6, 6h) il suffit de descendre l'ensemble récipient-pompe 15-17 jusqu'au niveau choisi à l'aide des deux tambours 46, 47 entraînés simultanément en descente, (flèches F7, F8 figure 6). On comprendra que dans un tel cas la descente suivant la flèche F9 de l'ensemble récipient pompe n'entraîne pas en rotation la poulie 25 de la pompe ; le rotor restant immobile la pompe n'aspire donc pas pendant la descente. Arrivé au niveau choisi on peut prélever un échantillon soit en montée, soit en descente, en agissant sur l'un ou l'autre des tambours comme décrit plus avant en regard des figures 4, 4A et 5, 5A. De même, le mécanisme de commande pourrait comporter un moyen adapté à coupler les tambours lorsque ces dernières doivent être entrarnés en rotation ensemble en particulier dans le cas de prélèvement d'échantillon en milieu intermédiaire. I1 convient de remarquer que le volume de liquide prélevé, est proportionnel à la distance parcourue entre les deux niveaux, il est donc nécessaire de choisir une poulie 25 d'entraînement de pompe qui permette de remplir le récipient 15 en fonction de cette distance. Dans l'exemple illustré aux figures 6, 6A le prélèvement entre deux niveaux déterminés est effectué à la remontée c'est-àdire de manière analogue à la figure 4 en agissant sur le brin 39 de la boucle B du cible. Une autre possibilité de prélèvement est offerte d'une part, en cours de descente et, d'autre part, en cours de remontée. Pour ce faire (voir en particulier aux figures 7, 7A l'opé- rateur verrouille le tambour 46 tandis que le tambour 47 est libéré et l'ensemble récipient pompe 15-17 est descendu (flèche F10) à l'aide du tambour 47 jusqu'au niveau inférieur désiré ; la pompe est entraînée (flèche F1 et un premier prélèvement est effectué ; lorsque le niveau choisi a été atteint, ce que l'on peut voir sur l'échellé de lecture 56, l'opérateur verrouille le tambour 47 (figure 7A) et déverrouillé le 46. La remontée (flèche F12) peut alors s'effectuer au même endroit, ou a un endroit différent, par le tambour 46 ; la pompe 17 étant entraSnée dans le meme sens que lors de la descente en aspiration suivant la flèche F13 un second prélèvement est effectué en cours de remontée. Le parcours étant double il est nécessaire, dans un tel cas, de choisir une poulie d'entrainement 25 de la pompe 17, qui soit adaptée à remplir le récipient en fonction de cette distance. Selon encore une autre possibilité illustrée aux figures 8, 8A le dispositif suivant l'invention permet un prélevement à un niveau constant. Un tel prélèvement peut être effectué en faisant descendre l'ensemble récipient-pompe 15-17 (flèche F14) jusqu'au niveau désiré, par l'intermédiaire des deux tambours 46, 47 entrarnés simultanément en rotation, de sorte que les brins 39-39Â soient animés d'une même -vitesse de déplacement et de meme sens (flèches Fî4,FIs). Au cours de la descente le rotor de la pompe n' est pas entrains et aucun prélèvement n'est effectué.Arrivé au niveau choisi l'opérateur fait alors fonctionner les deux tambours 46, 47 simultanément en sens inverse, de manière à provoquer l'enroulement du brin 39 (flèche Fil6) sur le tambour 46, tandis que le tambour 47 déroule du cible dans le sens descente (flèche F17) ce qui allonge la boucle 13' et entrasse en rotation (flèche F18) le rotor de la pompe qui est ainsi active ; il convient de noter que les tambours doivent être entratnés sensiblement à une même vitesse et d'un même nombre det9urs. Ainsi l'ensemble récipient pompe 15-17 reste sur place au niveau choisi, tandis que la pompe est entrarnée en aspiration (flèche Fil?). Lorsque le récipient est empli la remontée de l'ensemble 10 es-t effectuée par l'intermédiaire du tambour 47 le tambour 46 étant alors verrouillé Un tel dispositif peut Etre agencé pour être portable comme illustré à la figure 9, ou encore disposé à demeure sur-la surface supérieure d'une cuve comme il est illustré à la figure 10. Dans le premier cas le bottier 15 du mécanisme de manoeuvre est équipé de bretelles 70, tandis que dans le second cas le bottier 15 précité est fixé à une potence P surplombant un orifice obturable O d'une cuve C I1 convient de noter que dans le dernier cas le mécanisme peut titre commandé comme précédemment par manivellesj ou encore à partir d'une armoire de commande adaptée à asservir les tambours en rotation. Bien -entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples choisis et représentés, lesquels sont au contraire susceptibles de variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente:in- vention. C'est ainsi que dans ce qui précède le moyen de prélèvement décrit est une pompe connue en soi du type à palettes, mais tout autre type de pompe--pourrait également être envisagé avec des moyens de commandes appropriés. REVENDICATIONS 1) Dispositif de prélevement d'échantillons d'un liquide tel qu'hydrocarbures ou autres contenu dans une cuve caractérisé en ce qu'il c.omprend, en combinaison, un récipient plongeur destiné à Autre associé à une pompe, et un mécanisme de commande à treuil à deux tambours, dont le câble issu des dits tambours forme une boucle destinée à autre accouplée au dit ensemble réci pient-pompe, le dit mécanisme étant adapté à effectuer la montée ou la descente de l'ensemble récipient-pompe, ainsi que l'en- traSnement en rotation de cette dernière de manière positive ou négative. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient présente deux fonds de fermeture, l'un des fonds comportant d'une part, des moyens de guidage pour les dits brins et, d'autre part, un clapet anti-retour disposé dans un passage axial, tandis que l'autre fond comporte un embout avec passage axial, en vue du raccordement avec la pompe, qui est dotée d'au moins une poulie d'entraînement extérieure adaptée à coopérer avec la dite boucle. 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un clapet anti-retour est disposé dans le passage axial de l'embout de raccordement. 4) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe est du type à palettes, le rotor de cette pompe porte une poulie, à une ou plusieurs gorges de diamètres différents, et le corps de la dite pompe un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement débouchant par un canal sur l'extérieui; tandis qu'un clapet anti-retour est prévu entre l'orifice de refoulement et la sortie. 5) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de commande à treuil comprend, dans un bottier, deux tambours indépendants susceptibles de rotation sur un arbre commun, auquels sont associés des moyens-de blocage indépendants susceptibles d'entre placés soit en position active ou inactive, chacun des tambours recevant un brin de la boucle formé par le câbleZ 6) Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de blocage précités sont constitués par deux cliquets manoeuvrables de l'extérieur du bottier qui sont adaptés à coopérer chacun avec- une joue d'un tambour. 7) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au mécanisme de manoeuvre sont associés des moyens adaptés à contrôler la longueur dévidée du câble. 8) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de centrale sont constitués par un index monté sur un prolongement fileté de chaque tambour, les dits index étant bloqués en rotation et déplaçables devant une échelle de lecture extérieure associée au bottier. 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre les tambours sont disposés des moyens pour rendre temporairement solidaires en rotation les deux tambours. 10) Dispositif suivant l'une quelconque'des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bottier du mécanisme de manoeuvre est équipé de bretelles en vue de son portage.