Brevet FR2422100A1 — publié le 19791102

La présente invention concerne un dispositif en vue d'assurer automatiquement l'evacuation du liquide contenu dans une conduite en vue d'en assurer la purge. L'invention s'applique plus particulièrement à la purge de conduites pour la distribution d'eau. L'invention sera plus particulièrement adaptée aux installations et appareils de lutte contre l'incendie installés à poste fixe et alimentés en eau depuis un réseau de distribution sous pression. De telles installations sont généralement constituées de conduites enterrées et dont la partie enfouie dans le sol (éventuellement pourvue d'un gainage isolant) est ainsi mise hors gel ; toutefois, la partie active de ces canalisations, aboutissant à l'installation desservie, se trouve émergée du sol pour aboutir aux appareils alimentés en eau. Il suit qu'une partie de ces installations se trouve ainsi exposée aux variations atmosphériques et par conséquent aux risques de gel. Lorsque les conditions atmosphériques ou météorologiques menacent d'aboutir à une baisse de température en dessous de OOC, il est donc nécessaire de procéder à la purge de la partie des installations émergeant sur le sol et par conséquent exposée aux risques de gel. A cet effet, la section de conduite d'alimentation en eau située immédiatement à proximité de l'appareil desservi, se trouve isoleede l'ensemble du réseau par une vanne qui permet, par une manoeuvre de fermeture, d'isoler la section terminale de distribution de l'eau ; cet isolement étant réalisé, il est encore nécessaire d'évacuer l'eau contenue dans la partie de la canalisation ainsi isolée et à cet effet on prévoit un dispositif de purge situé immédiatement en aval, cette purge opérée manuellement permet d'évacuer la quantité d'eau stagnant dans la section terminale de la conduite de distribution et d'éviter ainsi tout risque de gel dans cette section. Les dispositifs de purge connus sont donc constitués d'un robinet placé sur la section de conduite,isolée à son niveau le plus bas. on comprend que la mise en oeuvre de ce dispositif représente un temps important et des manoeuvres longues et immobilisant la main-d'oeuvre ; en effet, si la vanne d'isolement peut être motorisée ou télécommandée , par contre, il est beaucoup plus difficile de prévoir un dispositif télécommandé pour la manoeuvre du purgeur et il est donc nécessaire de déplacer une personne de service pour aller manoeuvrer individuellement tous les purgeurs associés à chacun des appareils exposés. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et concerne un dispositif de purge automatique dont le fonctionnement se trouve asservi automatiquement à la manoeuvre de la vanne d'isolement et à la chute de pression au sein du milieu liquide dès que la section terminale à protéger se trouve isolée de l'ensemble du réseau d'alimentation en eau sous pression. Le dispositif selon l'invention permet ainsi une économie importante de main-d'oeuvre puisqu'il supprime les déplacements et les manoeuvres individuelles nécessaires à chacun des postes desservis. En outre, le dispositif de l'invention est réalisé dans des conditions particulièrement simples et susceptible d'être réalisé à un prix de revient faible et fonctionne dans les conditions de fiabilité très sure. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour la purge automatique d'une section de conduite assurant le déplacement d'un fluide, le dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une chambre mise en communication avec la conduite à purger ; ladite chambre comportant un orifice d'évacuation dont les bords constituent le siège d'un clapet d'obturation, amené en position de fermeture sur le siège par la pression du milieu fluide exercé sur la face arrière dudit clapet, le clapet étant associé à des moyens de rappel antagonistes tendant à écarter le clapet de son siège et à maintenir l'orifice en position d'ouverture, la force des moyens de rappel antagonistes étant calculée convenablement pour être inférieure à la force exercée par la pression du milieu fluide tendant à assurer la fermeture du clapet, en sorte que le clapet se trouve amené et maintenu en position de fermeture tant que la conduite desservie par le purgeur contient le fluide sous pression, le clapet étant ramené en position d'ouverture dès que la pression du milieu fluide tombe en dessous d'un seuil prédétermine. On voit que dans ces conditions dès que la conduite comportant le purgeur se trouve isolée par la fermeture de la vanne, la pression du réseau ne s'exerce plus dans cette section, de sorte que le clapet cesse d'être plaqué sur son siège par la pression du milieu fluide et les forces antagonistes l'écartent du siège et amènent ainsi le clapet en position d'ouverture de sorte que l'orifice d'évacuation se trouve alors disponible et permet le passage du fluide. De préférence, le purgeur selon l'invention est positionné au point le plus bas de la canalisation desservie Il permet ainsi d'obtenir l'évacuation totale de la canalisation par gravité. Selon une forme de réalisation les forces antagonistes s'exerçant sur le clapet sont constituées par un contrepoids convenablement taré pour que la force de rappel exercée sur le clapet pour l'écarter de sa position dé fermeture soit inférieure aux forces s'exerçant sur la face arrière du clapet et provoquant son maintien sur son siège , en fonction de la pression d'alimentation du réseau. Selon une forme plus particulière de réalisation de l'invention le dispositif purgeur est constitué par un corps de forme générale cylindrique comportant à sa base un alésage formant une chambre mise en communication avec la section de conduite desservie, ladite chambre intérieure est refermée vers le haut par une paroi intermédiaire traversée par un orifice central constituant 1 1ori- fice d'évacuation ou de purge , lui-même prolongé par des canaux radiaux aboutissant à l'extérieur, l'orifice d'évacuation circulaire constitue lui-même le siège d'un clapet constitué d'un opercule en forme de disque et guidé dans son mouvement de rapprochement ou d'éloignement par rapport au siège par une tige coaxiale au cylindre constituant le corps du purgeur, la tige traversant un logement pratiqué dans la partie supérieure du corps -ylindrique et dans lequel elle coulisse verticalement, la tige tant surmontée à sa partie supérieure par un poids taré. 'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation présentée à titre d'exemple se référant aux dessins annexés. figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de l'appareil de purge conformément à l'invention. figure 2 représente le schéma du positionnement du purgeur melon l'invention sur la section de canalisation desservie. melon l'ensemble des figures on voit que la section de canalisation aboutit à un appareil tel qu'un appareil de lutte contre l'incen- hie (poste à mousse, borne à incendie, canon ou lance du type "Monitor" et non représenté au dessin). partie de cette canalisation émergeant du sol se trouve ainsi posée au gel en période hivernale. La section i se trouve à cet effet isolée de l'alimentation amont représentée par la canalisation 2 par la vanne 3 manoeuvrée par le volant supérieur la vanne 3 est associé le purgeur 4 dispose sur une bride tntercalaire entre la vanne 3 et la section de canalisation 1. is on pourra également positionner le purgeur 4' sur un bossage apporté par soudure sur la canalisation 1 comme on le voit la référence 4'. dispositif de purge est représenté en détail à la figure 1 t il est constitué d'un corps de purgeur en bronze de forme générale cylindrique 5. Un alésage intérieur est situé à sa partie inférieure 6 et est situé à partie et desservie ; par exemple les bords inférieurs de la paroi de cette chambre peuvent être pourvus d'un filetage raccordé1sur une section de canalisation ou un bossage lui-mme soudé sur la tuyauterie. La chambre 6 est refermée vers le haut par une paroi transversale 7 pourvue en son centre d'un orifice 8 prévu pour l'évacuation du milieu fluide lors de l'opération de purge et cet orifice 8 est prolongé par les canaux radiaux 9 , 9' qui débouchent vers l'extérieur et qui permettent l'évacuation du fluide contenu dans la canalisation. Les bords de l'ouverture 8 forment le siège :d'un clapet en forme de disque 10 déplaçable entre deux positions t parallèles respectivement de fermeture et d'ouverture. Le clapet est plaqué contre son siège par la pression du milieu fluide contenu dans la canalisation lorsque ce milieu est sous pression, c'est-à-dire lorsque la section de canalisation 1 est raccordée t à l'alimentation amont 2. I Le mouvement du clapet 6 est guidé par la tige 11 qui coulisse axialement dans le corps de purgeur cylindrique 5 en traversant un logement 12 coaxial au corps u purgeur ; la tige 11 est surmontée par un contrepoids 12 taré pir exie en plomb et dont le poids est déterminé suivant la hauteur de la colonne d'eau. Le contrepoids 12 constitue la force de rappel antagoniste qui tend donc, par gravité; à écarter le clapet de son siège et à maintenir le purgeur en position d'ouverture. On comprend que lorsque la section 1 est raccordée à la canali sation amont 2, la vanne 3 étant ouverte, le milieu fluide étant alors sous pression, le clapet 10 se trouve maintenu en position de fermeture par la pression du milieu fluide et le purgeur est donc fermé. Lorsque la vanne 4 est manoeuvrée pour isoler la section 1, la pression du milieu fluide chute et cette pression ne permet plus alors d'assurer le maintien du clapet 10 en position de fermeture et le contrepoids 12 provoque l'abaissement du clapet 10 qui s'écarte de son siège en ouvrant ainsi automatique purgeur. L'eau contenue dans la canalisation 1 peut donc s'écouler par gravité en assurant ainsi la purge de cette canalisation ainsi protégée du gel automatiquement et sans manoeuvre assurée par le personnel de service. L'invention permet donc de réaliser un dispositif simple économique et efficace pour assurer automatiquement la purge de section de canalisation exposée au gel. Il est entendu que la description qui précède n'a pas de caractère limitatif ; les organes antagonistes exerçant leur action sur le clapet pour l'écarter de sa position de fermeture pourraient être de toute nature et constitués notamment d'organes ressort ; le contrepoids pourrait être notamment prévu avec des dispositifs de réglage de façon à permettre la modification de ces caractéristiques en fonction de la pression du fluide dans la colonne ou conduite desservie. On pourra notamment prévoir des modalités constructives différentes de celles qui sont illustréesà la figure 1 ; on pourrait prévoir, au lieu d'une pluralité de canaux de sortie d'évacuation 9, 9', disposés radialement dans le prolongement de l'orifice de sortie 8, un seul canal 9 correspondant à une sortie unique ; ce canal 9 pourrait déboucher alors vers une évacuation apte à déverser le trop plein de purge à une distance et à un endroit convenable cette sortie ou conduite d'évacuation pourrait également être raccordée au réseau du tout-à-l'égout. Dans le cas où le dispositif de purge serait affecté à une conduite véhiculant un fluide autre que l'eau, par exemple un hydrocarbure, on pourra prévoir un dispositif d'étanchéité au niveau de la tige Il coulissant dans son logement axial pratiqué dans le corps de purgeur 5 ; par exemple l'alésage central dans lequel coulisse la tige il pourra comporter un joint d'étanchéité, tel qu'un joint torique de sorte que le fluide ne pourra s'échapper vers le haut en suivant la tige 11 et par le logement qui guide le coulissement de la tige il ; le fluide est alors évacué et conduit par un seul canal 9 qui aboutit dans une canalisation d'évacuation ; dans cette disposition, un dispositif de purge muni d'un joint d'étanchéité au niveau de la tige 11 peut servir à l'évacuation de tout fluide qui ne doit pas être déversé et répandu ; le dispositif de purge pourra notamment permettre l'évacuation du fluide ou hydrocarbure, par exemple les gaz incondensables qui sont dirigés depuis le dispositif de purge vers une torchère pour etre brûlés. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la purge automatique d'une section de conduite assurant le déplacement d'un fluide, le dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une chambre mise en communication avec la conduite à purger ; ladite chambre comportant un orifice d'évacuation dont les bords constituent le siège d'un clapet d'obturation, amené en position defermeture sur le siège par la pression du milieu fluide exercé sur la face arrière dudit clapet, le clapet étant associé à des moyens de rappel antagonistes tendant à écarter le clapet de son siège et à maintenir l'orifice en position d'ouverture, la force des moyens de rappel antagonistes étant calculée convenablement pour être inférieure à la force exercée par la pression du milieu fluide tendant à assurer la fermeture du clapet, en sorte que le clapet se trouve amené et maintenu en position de fermeture tant que la conduite desservie par le purgeur contient le fluide sous pression, le clapet étant ramené en position d'ouverture dès que la pression du milieu fluide tombe en dessous d'un seuil prédéterminé. 2.- Purgeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est positionné au point le plus bas de la canalisation desservie. 3.- Purgeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les forces antagonistes s'exerçant sur le clapet sont constituées par un contrepoids convenablement taré pour que la force de rappel exercée sur le clapet pour l'écarter de sa position de fermeture soit inférieure aux forces s'exerçant sur la face arrière du clapet et provoquant son maintien sur son siège, en fonction de la pression d'alimentation du réseau. 4.- Purgeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps de forme générale cylindrique comportant à sa base un alésage formant une chambre mise en communication avec la section de conduite desservie, ladite chambre intérieure est refermée vers le haut par une paroi intermédiaire transversale et comportant un orifice central constituant l'orifice d'évacuation ou de purge, lui-meme prolongé par des canaux radiaux aboutissant à l'extérieur, l'orifice d'évacuation circulaire constitue lui-même le siège d'un clapet constitué d'un opercule en forme de disque et guidé dans son mouvement de rapprochement ou d'éloignement par rapport au siège par une tige coaxiale au cylindre constituant le corps du purgeur, la tige traversant un logement pratiqué dans la partie supérieure du corps cylindrique et dans lequel elle coulisse verticalement, la tige étant associée par sa partie supérieure débordant audessus du corps du purgeur à un organe de rappel. 5.- Purgeur selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce que le corps cylindrique du purgeur est disposé verticalement la chambre communiquant avec le milieu fluide à purger étant située à la base dudit purgeur, l'orifice d'évacuation étant disposé sur une paroi transversale horizontale située au sommet de ladite chambre et étant obturée par un clapet en forme de disque horizontal venant obturer ltouverture cylindrique d'aval cuation , ce clapet etantvdeplace verticalement entre sa position d'obturation plaquée contre le siège et la position d'ouverture éloignée dudit siège. 6.- Dispositif purgeur selon la revendication 5 ci-dessus, caractérisé en outre en ce que le clapet en forme de disque est solidaire d'une tige de guidage traversant un logement coaxial au corps cylindrique du purgeur, la tige débordant à sa partie supérieure et étant associée à un contrepoids convenablement taré pour que la force de la pesanteur reste inférieure à la force de la pression de fermeture exercée par le milieu fluide sur la paroi arrière du clapet 7.-Dispositif purgeur selon l'une des revendications 1 à 6 ci-dessus, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation du fluide en cours de purge est prolongé par un canal d'évacuation unique débouchant dans une conduite aval apte à véhiculer ledit fluide à tout endroit d'évacuation convenable, tel qu'un point d'épandage ou le réseau du tout-à-l'égout. 8.- Dispositif purgeur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le logement coaxial traversé par la tige de guidage est pourvu d'un dispositif d'étanchéité tel qu'un joint torique , le fluide purgé étant acheminé par une conduite spéciale d'évacuation.