Brevet FR2392304A1 — publié le 19781222

L'invention a pour objet une valve de sécurité destinée notamment à être montée dans une canalisation qui alimente par exemple à partir d'une source de fluide notamment à moyenne pression, une installation fonctionnant à basse pression. La valve de sécurité conforme à l'invention est d'une structure simple, et permet d'interrompre la liaison fluidique entre la source à moyenne pression et l'installation lorsque la pression de sortie d'un organe détendeur-régulateur à basse pression, monté en amont de l'installation, dépa-sse un seuil prédéterminé. En effet, si la source à moyenne pression est amenée à subir des fluctuations importantes, il peut s'avérer que ces fluctuations endommagent l'organe détendeur-régulateur si leur amplitude positive par rapport à une valeur moyenne devient trop importante, et voire meme endommager des éléments de l'installation, en particulier lorsque la pression de sortie en aval du détendeur-régulateur atteint une valeur déterminée supérieure à la valeur nominale ou de consigne. Bien évidemment, des dispositifs de sécurité sont en principe toujours prévus en amont des installations, au niveau d'uncentre de distribution . invention se rapporte à un type de dispositif de sécurité particulier, qui offre l'avantage d'avoir une structure simple et parfaitement intégrée, sans nécessiter une quelconque source d'énergie auxiliaire pour le faire fonctionner. L'invention se rapporte donc à une valve de sécurité montée par exemple dans une canalisation d'écoulement de fluide entre une source à moyenne pression et une installation alimentée en basse pression par l'intermédiaire d'un organe détendeur-régulateur, caractérisée en ce qu'elle est commandée par le fluide lui-m8me en fonction de la valeur de la pression du fluide en un point P de la canalisation par rapport à une valeur prédéterminée. D'autres caractéristiques, avantages et détails apparaîtront plus clairement à l'aide de la descrition explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels -la figure I est une vue sous forme de schéma synoptique fonctionnel permettant d'illustrer le principe de fonctionnement de la valve de sécurité conforme à liinvention; - la figure 2 ernevue en élévation de la valve de sécurité conforme à l'invention; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; et - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, pour deux positions de fonctionnement de la valve de sécurité conforme à l'invention. En se reportant à la figure 1, on a représenté une source 1 d'un fluide par exemple à moyenne pression destiné à-alimenter en basse pression une installation 2. Sur la canalisation 3 qui les relie, est monté un détendeur-régulateur 4, avec interposition de la valve de sécurité 5 conforme à l'invention entre ladite source 1 et ledit détendeur-régulateur 4. La valve de sécurité 5 est en outre reliée directement par l'intermédiaire d'une canalisation secondaire 6 en un point P de la canalisation 3, situé entre le détendeur-régulateur 4 et l'installation 2 à alimenter. Cette valve de sécurité 5 a pour objet d'interrompre l'alimentation en fluide sous pression de l'installation 2, lorsque la pression du fluide au point P de la canalisation principale 3 devient supérieure à une valeur ou seuil détermine. En se référant aux figures 1 à 5, on va décrire plus en détail la structure de la valve de sécurité 5 conforme à l'invention. ta valve de sécurité 5 est essentiellement composée de trois parties - un clapet 7, monté longitudinalement suivant l'axe de la canalisation 3, et destiné à ouvrir ou fermer la communication fluidique entre la source à moyenne pression 1 et l'installation 2, - une chambre 8 extérieure à ladite canalisation principale reliée à la canalisation secondaire 6, et - un levier 9 assurant la liaison entre ledit clapet 7 et ladite chambre 8. Be clapet 7 est monté à l'intérieur d'un manchon cylindrique 10 d'un diamètre sensiblement égal à celui de la canalisation principale 3, manchon 10 qui est raccordé vers ses deux extrémités aux deux extrémités adjacentes de deux éléments de la canalisation 3, par l'intermédiaire de bagues filetées et d'écrous. Plus précisément, dans une des extrémités du manchon 10 est montée de façon étanche une bague annulaire 11 avec un épaulement annulaire intérieur 12, dont la surface périphérique intérieure qui délimite le diamètre de l'orifice d'entrée du manchon 10, est configurée de façon à définir le siège 13 du clapet 7.Un manchon fileté extérieurement 14 coaxial avec ladite bague 11 est monté de façon étanche dans ladite bague 11 en prenant appui par une extrémité sur l'épaulement 12, alors que son autre extrémité fait saillie vers l'extérieur, et sur laquelle est monté un écrou 15 de blocage destiné à venir en prise avec une partie filetée de l'élément de la canalisation 3 adjacente de façon à assurer une liaison rigide. A son autre extrémité , le manchon 1D reçoit de façon étanche une bride 16 dont une partie qui fait saillie vers l'extérieur est filetée de façon à venir en prise avec un écrou (non représenté) de l'élément de la-canalisation 3 adjacent à cette extrémité du manchon. te clapet 7 est donc monté à l'intérieur du manchon 10, avec sa tête 17 logée à l'intérieur du manchon cylindrique 74,et coopère avec le siège 13 délimité par la bague 11. La tige 18 du clapet 7 dirigée vers l'intérieur du manchon 10 a son extrémité vissée dans une pièce 19 pourvue d'une lumière 20, dont le relue sera explicité plus loin.De façon à assurer le guidage du clapet 7 mobile longitudinalement, une bague annulaire 21 à section en forme de O inversé vient en butée contre la surface intérieure de la bague il , le diamètre intérieur entre les deux branches du U inversé étant supé rieur au diamètre du siège 13 clapet 7-IQ surke iteure 22 de l'orifice central de la bague 21 sert de surface de guidage pour la tige 18 du clapet 7. Un ressort de rappel 23 du clapet 7 est monté autour de la tige 18 du clapet, en ayant pour sièges la bague annulaire 21 et la pièce 19 dans laquelle est vissée l'extrémité de la tige 18. ta bague annulaire 21 est pourvue d'orifices secondaires 24 pour assurer une voie de communication de part en part du manchon 10 En se reportant notamment à la figure 3, on va décrire les organes de commande du clapet 7 qui assurent soit l'ouverture soit la fermeture du passage du fluide dans la canalisation principale 3. Sur le manchon 10 est rapporté un boîtier cylindrique 25 qui débouche par une extrémité à l'intérieur du manchon 10. Dans ce boîtier creux, est monté un levier 9 qui fait saillie par les deux surfaces d'extrémité du boîtier 25, dans le manchon 10 ,et Bl'extérieur du boîtier 25 respectivement.Plus précisément, l'extrémité du levier 9 pénétrant sensiblemeniperpendiculairement à l'axe longitudinal du manchon 10, est pourvue d'une tige 26 solidaire du corps du levier 9, et qui pénètre dans la lumière 20 de la pièce 19 dans laquelle est vissée l'extrémité du clapet 7. L'autre extrémité du levier 9 fait saillie à l'extérieur du boîtier,h5 par l'intermédiaire d'une lumière 27 coudée à angle droit, et qui sert à définir les positions du Levier9zOe levier 9 est articulé dans la partie du boîtier 25 qui est adjacente au manchon 10 par l'intermédiaire d'un joint à rotule 28 qui assure en outre une étanchéité parfaite entre le manchon 10 et ltintérieur du boîtier 25 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 29. Sur la surface périphérique du boîtier 25 est montée par l'intermédiaire de vis 30 une enceinte 8 formant chambre, qui est divise en une chambre supérieure 31 qui communique directement avec la canalisation secondaire 6, et une chambre inférieure 32 . Cette séparation est assurée par une membrane 33 , dont la partie centrale est prise en"sandwich" par une pièce rigide 34 indéformable, possédant en son centre une ouver ture dans laquelle est vissée une pièce de raccordement 35 > qui se prolongent dans la chambre inférieure 32, et sur 1' extrémité libre de laquelle est vissé un doigt de commande 36 qui débouche à l'intérieur du boîtier 25 en regard du levier 9. Un ressort de rappel 37 est monté dans la chambre inférieure 32 autour de ladite pièce de raccordement 35 et dudit doigt 36, en ayant pour sièges le fond de la chambre inférieure 32 et la partie inférieure de la pièce 34 qui prend en "sandwich" la membrane 33. On va décrire maintenant en se référant aux différentes figures le fonctionnement de la valve de sécurité conforme à l'invention. En fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque la source à moyEnne pression 1 alimente en continu l'installation 2, le clapet 7 doit être en position d'ouverture pour permettre d'assurer l'écoulement du fluide (figure 4) . Dans ce cas, le levier 9 occupe une première position dans la lumière 27 (vers une extrémité du coude de la lumière 27 )de façon à comprimer le ressort 23 du clapet 7. Autrement dit, le levier 9 est dans une position telle que son extrémité 26 exerce par l'intermédiaire de la pièce 19 dans laquelle est vissée l'extrémité de la tige 18 du clapet 7, une force dans le sens longitudinal du clapet, force qui est dirigée vers la tête dudit clapet. Dans cette position, le doigt 36 associé à la membrane 33 n'est pas en contact avec le levier 9, et la membrane 33 est passive. Dans le cas où la pression au point P situé en amont de l'installation 2 dépasse un seuil déterminé, le levier 9 va passer automatiquement dans sa seconde position (figure 5) pour interrompre la communication de fluide entre la source à = re pression 1 l'installation 2. Etant donné que le point P est relié par l'intermédiaire de la canalisation secondaire 6 à la chambre supérieure 31, l'augmentation de pression va agir sur la membrane 33 , en exerçant une force en;direction de la chambre inférieure, de sorte que le ressort 37 va être comprimé, et de là le doigt 36 va pénétrer plus en avant dans le boîtier 25 et venir en contact avec le levier 9. Cette action du doigt 76 sur le levier 9, va faire passer celui-ci dans sa seconde position. Dans un premier temps, le levier 9 va se trouver au niveau du coude de la lumière 27, ce qui va avoir pour effet de rendre maintenant le levier 9 dépendant du ressort 23 du clapet 7. En effet, dans sa première position, le levier 9 assurait la compression du ressort 23 du clapet 7. Mais une fois que le levier arrive au niveau du coude proprement dit de la lumière 27, l'action de compression est supprimée, et le ressort 23 se détend faisant passer ainsi lui-même le levier dans sa seconde position stable. te ressort 23 se détendant, la tête 17 du clapet 7 va venir sur son siège 13, et interrompre ainsi la communication entre la source à moyenne pression 1, et l'installation 2. Pour réarmer la valve de sécurité, il suffit d'actionner. manuellement le levier 9 et le faire revenir dans sa première position stable. Bien évidemment, le seuil de déclenchement de la valve de sécurité 5, est réglable par l'intermédiaire du ressort 37 qui agit sur la membrane 33. Ce type de valve de sécurité est d'une construction simple, et ne nécessite pas pour son fonctionnement une quelconque source d'énergie auxiliaire, étant donné que c'est le fluide lui-m8me qui commande son déclenchement. Cette valve de sécurité peut etre montée dans toute canalisation de fluide à moyenne pression par exemple de 0,4 à 5 bais et notamment dans les canalisations de distribution de gaz alimentant une installation à basse pression par exemple de l'ordre 9 à 400 millibars. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qul n'a été décrit et donné qu'à titre d'exemple, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits si ceux-ci sont réalisés et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Valve de sécurité montée par exemple dans une canalisation d'écoulement de fluide entre une source notamment à moyenne pression et une installation alimentée en particulier en basse pression par l'intermédiaire d'un détendeur-régulateur, caractérisée en ce qu'elle est commandée par le fluide luimême en fonction de la valeur de la pression de fluide en un point P de la canalisation, par rapport à une valeur prédéterminée. 2. Valve de sécurité selon la revendication 1, du type comprenant un manchon cylindrique pouvant etre raccordé par ses deux extrémités à deux éléments adjacents de la canalisation précitée, un clapet mobile monté à l'intérieur dudit manchon et coopérant avec un siège annulaire, caractérisée en ce que l'extrémité libre de la tige dudit clapet est vissée dans une pièce pourvue d'une lumière dans laquelle pénètre une extrémité d'un levier de commande dudit clapet. 3. Valve de sécurité selon la revendication 2, caractérisée en ce qu iLle comprend -un boîtier rapporté sur ledit manchon au niveau de la pièce précitée, et dans lequel est logé le levier précité qui fait saillie par son autre extrémité à l'extérieur dudit boîtier à travers une lumière en forme de coude. 4. Valve de sécurité selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'une chambre est montée sur ledit boîtier et comprend une membrane délimitant une chambre supérieure directement reliée par une canalisation secondaire avec le point P précité, et une chambre inférieure où est monté un ressort de rappel entre ladite membrane et la surface inférieure de ladite chambre inférieure; 5. Valve de sécurité selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une tige formant doigt solidaire de la membrane précitée fait saillie à l'intérieur du boîtier précité où est logé le levier, en traversant de part en part la chambre infe rieure précitée. 6.- Valve de sécurité selon la revendication 5, caractérisée en ce que le levier précité est commandé par le doigt précité sous l'action de la déformation de la membrane précitée. 7.- Valve de sécurité selon l'une des revendications précédentes , caractérisée en ce que le levier précité possede au moins deux positions stables correspondant aux positions d'ouverture et de fermeture du clapet précité, respectivement. 8.- Valve de sécurité selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les deux extrémités de la lumière en forme de coude précité définissent les deux positions stables précitées du levier précité. 9.- Installation de distribution d'un fluide sous pression, caractérisée en ce que les canalisations de ladite installation sont équipées de valves de sécurité telles que définies par l'une des revendications précédentes.