Brevet FR2311294A1 — publié le 19761210

L'objet de l'invention concerne un dispositif de prise d'échantillon à l'intérieur d'échangeurs tubulaires en charge I1 est destiné à être utilisé dans les raffineries de pétrole et usines chimiques en général afin de réaliser la mesure directe de l'encrassement des surfaces d'échange,mais ses applications s'étendent sur les calandres d'échangeurs , séparateurs cyclones et équivalents Dans les dispositifs connus les échangeurs tubulaires ont un rendement thermique qui a tendance à diminuer dans le temps en raison de l'encrassement des surfaces d'échange dû aux différents dépôts laissés par les fluides en circulation La mesur précise de ces dépôts, et celle de la vitesse avec laquelle ils apparaissent est coûteuse,car elle nécessite des mesures de rendement , c'est à dire de débit de température et pression à 11 entrée et la sortie des deux circuits de fluide Elle nécessitait des conditions d'exploitation rigoureusement stables dans le temps , ce qui n'éatait pas compatible avec les nécessités industrielles où les arrêts de fonctionnement ne doivent avoir lieu qu'en cas de nécessité contrôlée Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvénients , et permet à tout moment sans arrêter le fonctionnement de l'installation d'évaluer l'encrassement des surfaces d'échange afin de mesurer la corrélation existant entre l'encrassement de l'élément détecteur amovible et l'encrassement de l'échangeur. Il est constitué par une canne de prise d'échantillon comportant une prise et un support fonctionnel combinés avec un piquage obturé par une:vanne et un appareillage de manoeuvre Sur les dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La fig I représente vu en coupe longitudinale l'appareil de prise d'échantillon La fig 2 est une vue en coupe transversale de la canne La fig 3 montre le détail du piquage dans l'appareil Les fig 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale de 1' appareillage de manoeuvre de la canne La canne de prise d'échantillon fig I comprend deux parties solidaires.La prise proprement dite I dont la forme comporte un profil 2 avec parois en forme de V constituant une capacité collectrice.Les parois internes ou externes peuvent être lisses ou striées suivant la nature des dépôts afin de faciliter éventuellement l'accrochage Ces profils sont adaptés aux types de salissures et aux conditions d'exploitation I1 y a ensuite le support de cette prise 4 qui sert également de guide lors des manoeuvres d'introduction et de retrait. I1 est préférentiellement pourvu de plusieurs bossages évitant les vibrations compensant les dilatations et formant racloir lors du retrait, combinant leur effet avec les racloirs du piquage Le piquage fig 3 est soudé , 5,6 sur la paroi de la capacité où circule le fluide dont in veut connaitre l'importance des dépôts. I1 est obturé côté externe 7 par une vanne et comporte un racloir 8 pour nettoyer le support de canne lors du retrait au moment où les dépôts et salissures sont malléables Une rondelle I8 ou linguet formant ressort appuie sur le support afin d'éviter les vibrations. L'appareillage de manoeuvre de la canne fig 4, 5 dont la fonction est de permettre une translation de la prise d'échantillon fig I pour l'amener à partir de son logement 9 dans le piquage I0 solidaire de la capacité II. Cet appareillage comprend un tube I2 poussé vers l'extérieur de la pièce 9 vers un écrou I3. Une manivele I4 met en rotation la tige filetée I5 et l'écrou en prise sur cette subit seulement son mouvement de translation, sa possibilité de rotation étant bloquée par la présence d'un Guide engagé dans une rainure longitudinale usinée dans un plat I6 Pour introduire la canne I dans l'échangeur , il suffit dans l'exemple donné fig 4 et 5 de raccorder le logement 9 sur la vanne par joints et boulons . On ouvre la vanne pour mettre en pression le tube 9 jusqu'au dispositif d'étanchéité. En manoeuvrant le volant I4 qui entraine l'écrou I3 qui à son tour pousse l'ensemble du tube I5 et la canne I. L'alignement de la rainure de clavetage avec la clavette I7 s'effectue par la clé de clavette , et on poursuit la translation jusqu'à ce que le support de clavette vienne buter sur la rondelle élastique 18 placée au fond du piquage fig 3 q Sous l'effet 2e la clé de manoeuvre fig 4 , du tube I5, on met en rotation l'ensemble tube-canne. Dans un premier temps la canne bute contre la clavette I7 qui l'immobilise . Ensuite Ensuite la pièce I9 se dévisse .Le volant I4 ramène son tube I5 vers son logement , ce tube est alors tiré par l'écrou au moyen de la couronne 20 et poussé par la pression du fluide La vanne 7 est fermée ,et la tubulure 9 est purgée par la vanne 21.On désaccouple la tubulure 9 de la vanne7 Pour le retrait de la vanne I avec ses dépôts, on raccorde la tubulure 9 avec la vanne 7 par joints et boulons et on ouvre la vanné pour mettre en pression la tubulure 9 jusqu'au dispositif d'étanchéité . On manoeuvre le volant 14 et le tube 15 se visse dans le support de la prise d'échantillon. La canne se met en rotation et vient aligner la rainure de clavetage et sa clavette . Tout l'ensemble est ramené par le volant 14. I1 suffit alors de ferme la vanne 7, de purger la tuo 9 et de procéder au désaccouplement Ce dispositif de mise en place et d'extraction est adaptable à toutes les installations et constitue l'accessoire du dispositif dont l'élément principal est la canne amovible qui permet de mesurer à tout moment sans arrêter le fonctionnement des échangeurs le degré d'encrassement Il est utilisable pour les raffineries de pétrole, les unités pétrochimiques et chimiques en général. On peut adapter plusieurs cannes sur le même dispositif, et la température de ces cannes est adaptable à celle de la surface , où se reforment les dépôts. C'est pourquoi les formes, dimensions et dispositions des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents, comme d'ailleurs les matières utilisées pour leur fabrication, sans changer pour celà, la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite R E V ffi 1 > I C A 2 I O IO) D spositif de prise d'échantillon à J'intérieur d'échangeurs tubulaires en charge, des raffineries de pétrole, dans les unités pétrochimiques et chimiques en général pour effectur- tout moment sans arrêt de foncbionnerent des appareillages , la mesure directe de l'encrassement es parois, et le recueillement des depôts laissés par les fluides , se caractérisant par une canne de prise d'échantillon constituée par deux parties solidaires constituées d'une part , par l'élément pénétrant dans ltécnangeur et formé par une tige profilée pour eventuellement former un collecteur a parois concaves pourvues/intérieurement et extérieurement de striures retenant les salissures , et d'un support positionneur servant de guide pour l'introduction et le retrait pourvus de profils racleurs et centreurs 20) Dispositif suivant la revendication I se caractérisant par un élément de piquage soudé sur la paroi de la ca pacité où circule le fluide obturé du côté externe postérieur par une vanne , et pourvu sur son parement antérieur interne d'une rondelle élastique de stabilisation évitant les vibrations de la canne et du porte canne , il est également muni de racloirs gosplémentaires centreurs 30) Dispositif suivant la revendication I se caractérisant par un appareillage de manoeuvre de la canne assurant de l'eftérieur la mise en place de l'extraction de la canne, et cons tituc par un tube de transmission poussé par un écrou actionné par une manivelle mettant en rotation une tige filetée entrainant un écrou dont la rotation est immobilisée par un guide engagé dans une rainure longitudinale usinée dans un plat, et comportant un ensemble de vannes , d'accouplements , avec étanchéisation des secteurs