Brevet FR2292912A1 — publié le 19760625

On connait déjà des obturateurs du type comportant un corps tubulaire doublé intérieurement, au moins en partie, d'une membrane fermée, souple, étanche, déterminant par gonflage au moyen d'un fluide sous pression, un volume capable d'obturer le corps tubulaire, si la pression du fluide contenu dans ce dernier est inférieure à la pression du fluide contenu dans la membrane. Ires obturateurs de ce type sont facilement réalisables et particulièrement fiables. Toutefois, ils ont été jusqu'à présent actionnés au moyen de fluides sous pression dont l'action dépendait d'appareillages mécaniques ou électriques tels que vannes, détendeurs, manostats, coûteux et délicats dont la défaillance mettait en défaut la fiabilité de l'ensemble. La présente invention a pour objet l'utilisation de ces obturateurs avec leur dispositif de commande, pour la réalisation d'installations capables d'interrompre automatiquement l'écoulement d'un fluide sous pression dans une canalisation en cas de panne du dispositif de refoulement, de rupture accidentelle de la canalisation, ou de façon plus générale, d'une chute anormale de la pression de refoulement. L'invention sera décrite ci-après en détail, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement, en coupe, une tuyauterie raccordée à un ensemble obturateur automatique en position d'ouverture. - la figure 2 montre les mêmes éléments lorsque l'ensemble obturateur automatique est en position de fermeture. - la figure 3 montre un réservoir d'alimentation de la membrane en surpression. - les figures 4 et 5 montrent schématiquement des exemples d'installations de sécurité. - les figures 6 et 7 montrent en coupe une forme de réalisation d'un obturateur de sécurité particulièrement adapté aux installations immergées. Conformément à la figure 1, l'obturateur à membrane 10 interposé dans une canalisation 11 laisse passage au fluide véhiculé lorsque la pression exercée par ce dernier sur la paroi interne de la canalisation, donc sur la paroi libre de la membrane 12, est supérieure à la pression du fluide d'actionnement. Dans ce cas, par exemple, un liquide soumis à la seule pression hydrostatique provenant d'un réservoir en charge 13 raccordé au corps de l1obtu- rateur. La figure 2 montre comment le fluide du réservoir en charge 13 agit pour déformer la membrane 12 et l'appliquer contre la paroi du corps tubulaire lorsque là pression interne exercée par le fluide de la canalisation (pression de service) est inférieure à la pression hydrostatique à l'intérieur de la membrane déformable. On conçoit que dans cet exemple, l'utilisation d'un liquide au repos comme fluide de gonflage de la membrane est donné pour illustrer l'extrême simplicité du dispositif dont le fonctionnement ne dépend que de la variation de pression du fluide de la canalisation. En fait, cette solution ne peut s'appliquer que pour de faibles pressions de service, encore que la pression hydrostatique à laquelle est soumise la membrane par le liquide du réservoir 13 puisse etre réglée en faisant varier la hauteur de ce réservoir par rapport au corps de l'obturateur, ce qui est facilement réalisable en reliant ce réservoir à l'obturateur par un tuyau souple. La figure 3 illustre, à titre d'exemple commént on peut, en mettant le réservoir 13 d'alimentation de la membrane en surpression, obtenir le résultant escompté lorsque la pression de service devient importante et qua la pression hydrostatique ne peut suffire pour provoquer la déformation de la membrane 12. La figure 4 montre une installation dans laquelle des obturateurs 10 répartis sur une canalisation 11 peuvent fractionner en tronçons indépendants ladite canalisation, soit lorsque la pompe 14 est volontairement stoppée, soit lorsque la pompe étant en fonctionnement, la pression de service s'abaisse dans l'un quelconque des tronçons au dessous de la pression hydrostatique donnée par la hauteur du réservoir en charge 13. LPinstallation peut être complétée par des dispositifs 15 controlant la pression de refoulement dans une ou plusieurs des sections de la canalisation, ces dispositifs'étant reliés au circuit électrique de commande 16 de la pompe 14 de façon à arrêter le fonctionnement de celle-ci en cas de chute importante de la pression de refoulement du fluide véhiculé, chute provoquée par exemple par une fuite due à une rupture accidentelle dsune section de la canalisation. Dans ce cas, les obturateurs hydrauliques 10 situés aux extrémités de la section endommagée se ferment et elles évitent ainsi au liquide contenu dans les autres sections de la canalisation de se répandre. La figure 5 montre comment l'invention peut entre appliquée à une conduite immergée. On voit que la partie immergée de la canalisation Il est fractionnée en plusieurs sections successives par des obturateurs hydrauliques 10 reliées en série à un ou plusieurs réservoirs de commande 13 contenant un liquide situé à un niveau supérieur à celui du réservoir d'alimentation 15 de façon que la pression de fermeture exercée sur les membranes des obturateurs soit supérieure à la pression statique régnant dans la canalisation, mais inférieure cependant à la pression de refoulement communiquée par la pompe. Ires figures 6 et 7 illustrent le fonctionnement d'un obturateur pour lequel la pression d'actionnement de la membrane 12 est assurée par une enveloppe étanche, élastique 17, de contenance au moins égale à celle de la membrane placée à l'extérieur du corps tubulaire de l'obturateur et communiquant avec l'intérieur de celuici. De tels obturateurs, placés sur une conduite telle que celle représentée à la figure 5 assurent, dès l'arr8t de la pompe et de façon autonome, sans aucune alimentation extérieure, le tronçonnement de la conduite immergée. Dans ce cas, dès l'arrêt de la pompe, la tension de la membrane élastique extérieure 17, s'a- joute à la pression due à l'immersion assurant à l'intérieur de la membrane 12 une pression telle que sa déformation est toujours assurée et l'obturation réalisée REVENDICATIONS 10 - Dispositif de commande d'un obturateur à membrane souple interposé sur une canalisation véhiculant un fluide sous pression, caractérisé en ce que l'espace délimité par la membrane est relié à un réservoir de liquide dont la pression exercée sur la membrane de lobturateur est soit supérieure à la pression-du fluide dans la canalisation pour provoquer la fermeture de l'obturateur, soit inférieure à ladite pression du fluide dans la canalisation pour permettre l'ouverture de l'obturateur. 20 - Dispositif selon 10 dans lequel le réservoir de liquide est réglable en hauteur et relié à l'obturateur par un tuyau souple autorisant ce réglage en hauteur. 30 - Installation de sécurité pour canalisations véhiculant un fluide sous une pression normale de refoulement, caractérisée par plusieurs obturateurs à membrane souple fractionnant la canalisation en plusieurs sections successives, ces obturateurs étant reliés à un réservoir de liquide exerçant sur les membranes des obturateurs une pression de fermeture dont la valeur est infé-+ rieure à la pression normale de refoulement du fluide véhiculé mais supérieure à la pression statique du fluide contenu dans la canalisation lorsqu'il n'est pas refoulé. 40 - Installation selon 30 dans laquelle le fluide est refoulé sous pression par une pompe dans une canalisation, caractérise en ce que un ou plusieurs dispositifs de contrôle de pression sont branchés sur les sections successives de la canalisation et reliés au circuit de commande de la pompe pour arrêter celle-ci en cas de chute importante de la pression de refoulement du fluide véhiculé. 50 - Obturateur à membrane souple pour installation de sécurité selon l'une des revendications précédentes ou pour applications similaires, caractérisée en ce que le corps de l'obturateur est entouré d'une enveloppe communiquant avec ltespace intérieur du corps délimite par la membrane souple, cette enveloppe contenant un liquide sous pression. 60 - Vanne selon 50 dans laquelle l'enveloppe est constituée d'une vessie élastique expansible.