Brevet FR2455233A1 — publié le 19801121

La présente invention se rapporte aux robinets à soufflet d'étanchéité où un soufflet d'étanchéité assure l'étanchéité de la tige de robinet et concerne plus particulièrement un robinet à soufflet d'étanchéité comportant un contre-soufflet en communication avec le soufflet d'étanchéité, et un gaz inerte hermétiquement enfermé à l'intérieur des deux soufflets. Grâce à cette mesure, le robinet à soufflet d'étanchéité selon l'invention présente une longévité, une fiabilité et une stabilité accrues. Dans un robinet à soufflet d'étanchéité, l'étanchéité de la tige est assurée par un soufflet.Le soufflet, qui entoure la tige du robinet, est généralement soudé par une extrémité à un obturateur et par l'autre extrémité à une paroi du corps de robinet de façon que le fluide traversant le robinet ne fuit pas le long de la face périphérique de la tige de robinet, même quand celle-ci se déplace. Toutefois, lorsqu'un tel robinet à soufflet d'étanchéité de modèle courant est exposé à un fluide à haute température, la partie de soufflet opposée à celle en contact avec le liquide atteint une haute température, de sorte que le soufflet s'oxyde facilement, ce qui réduit sa longévité. Quand le soufflet cède en service, le fluide traversant le robinet fuit immédiatement. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients du robinet à soufflet d'étanchéité courant. Elle a encore pour but de réaliser un robinet à soufflet d'étanchéité doté d'une longévité, d'une fiabilité et d'une stabilité accrues et qui comporte une double structure d'étanchéité pour éviter des fuites du fluide traversant le robinet. La présente invention apporte un perfectionnement à un assemblage de robinet à soufflet d'étanchéité comportant un corps de robinet qui présente intérieurement un siège d'obturateur, une tige d'obturateur pénétrant dans le corps de robinet par un trou ménagé dans une paroi de ce corps, un obturateur prévu à l'extrémité inférieure de la tige d'obturateur et un soufflet d'étanchéité interposé entre l'obturateur et la partie de la paroi du corps de robinet qui entoure ledit trou, afin d'assurer l'étanchéité de la tige d'obturateur. En déplaçant la tige d'obturateur, on établit et l'on interrompt le contact entre l'obturateur et son siège. Le perfectionnement selon la présente invention consiste à prévoir un contre-soufflet en regard de l'extrémité du soufflet d'étanchéité opposée à celle en contact avec le fluide traversant le corps de robinet. Le contre-soufflet assure l'étanchéité de la partie de la tige d'obturateur qui dépasse à l'extérieur du corps de robinet, et il communique avec le soufflet d'étanchéité. A l'intérieur du soufflet d'étanchéité et du contre-soufflet est hermétiquement enfermé un gaz inerte. Un robinet à soufflet d'étanchéité selon l'invention est particulièrement indiqué pour les applications où le robinet doit avoir une haute fiabilité et se trouve exposé à un fluide à haute température. Le robinet convient pour commander l'écoulement de métal liquide dans une installation comportant un réacteur régénérateur à neutrons rapides, dans des installations nucléaires d'autres genres et dans des usines chimiques. On va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, le mode préféré de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé, dont la figure unique est une vue en coupe d'un robinet à soufflet d'étanchéité selon la présente invention. Ledssin annexé illustre l'application de l'invention à un robinet à soupape sphérique qu'on peut considérer comme identique, par sa structure et son fonctionnement, à un robinet courant. Une poignée 1 est prévue sur le tronçon terminal supérieur d'une tige de soupape 2, insérée dans un corps de robinet 4 à travers un trou 12 percé dans une paroi limite 6 de ce corps. Lorsqu'on tourne la poignée 1, la tige de soupape 2 se déplace verticalement sans tourner. De ce fait, une soupape 3 fixée au tronçon terminal inférieur de la tige 2 prend et perd contact avec un siège de soupape 5 prévu dans le corps de robinet 4, ce qui ferme et ouvre le robinet. Un soufflet d'étanchéité 7 est interposé entre la soupape 3 et la paroi limite 6. Le soufflet d'étanchéité 7 est soudé par une extrémité à la soupape 3et par son autre extrémité à la paroi licite 6 afin d'assurer l'étanchéité de la tige de soupape 2. Le corps de robinet 4 est entouré de matière d'son lation thermique 8. Selon ce mode de réalisation, un contre-soufflet 10 est prévu entre la paroi limite 6 et une plaque de montage 9 fixée sur un tronçon supérieur de la tige de soupape 2, et un gaz inerte est hermétiquement enfermé en A à l'intérieur du soufflet d'étanchéité 7 et du contre-soufflet 10. Sur le dessin on a indiqué en B la région traversée par le fluide et en C, une région d'air. Du gaz inerte est introduit à partir d'un-tampon étanche au gaz, non représenté, prévu dans la plaque de montage 9 à laquelle est fixé le contre-soufflet 10; Le gaz inerte pénètre alors dans le soufflet d'étanchéité 7 à travers un interstice ménagé entre le trou 12 de la paroi limite 6 et la tige de soupape 2. Du fait que les régions A sont remplies de gaz inerte, le soufflet d'étanchéité 7 ne s'oxyde jamais, même quand il est porté à haute température par un fluide chaud traversant le robinet. Le contre-soufflet 10 est entouré par une région d'air C et disposé dans une région supérieure exempte d'isolation thermique. Par conséquent, il ne s'échauffe pas et ne s'oxy- de Jamais. Pour maintenir le contre-soufflet 10 à basse température, on peut ménager un évent non représenté dans une paroi latérale d'une enveloppe supérieure 11, ou interposer une matière d'isolation thermique 13 entre la paroi limite 6 et la paroi opposée de l'enveloppe supérieure 11 (entre les régions B et C). En cas de rupture du soufflet d'étanchéité 7 d1un robinet selon l'invention, le contre-soufflet 10 interdit des fuites du fluide traversant le robinet. Par conséquent, en prévoyant un détecteur de fluide 14 (par exemple détecteur de sodium lorsque c'est du sodium qui traverse le robinet) à l'intérieur des soufflets 7 et 10, c'est-à-dire dans les régions A, on peut déceler précocement les fuites de fluide de manière à éviter des accidents. Le tableau ci-dessous fournit des données expérimentales quant à l'influence exercée sur la longévité du soufflet par l'atmosphère régnant à l'extérieur et à l'intérieur du soufflet. Atmosphère Atmosphère Température Longévité (valeur externe interne OC expérimentale) Air Air 500 2 x Air Bir 500 2x 101) cycles Air Air 20 2 x 105 cycles Métal liquide 6 * de (sodium) Argon 400 1,7 x 10 cycles (* Au bout de ce nombre de cycles, le soufflet n'est pas encore rompu). Les spécifications du soufflet ayant servi aux essais ci-dessus sont les suivantes Matière constitutive : acier inoxydable (Norme SU 316L) Longueur libre : 50 n Grand diamètre : 55 mm Petit diamètre : 36 mm Epaisseur : 2 plis de 0,2 mm Nombre de bourrelets : 11 Course d'expansion : 12 n Modèle : soufflet moulé à deux plis, sans couture. Comme le montrent les résultats des essais ci-dessus, la longévité du soufflet d'étanchéité utilisé selon l'invention est approximativement 100 fois supérieure à celle du soufflet courant et celle du contre-soufflet selon l'invention, Si celui-ci est conçu pour demeurer à température normale, est approximativement 10 fois supérieure à celle du soufflet courant. I1 s'ensuit que la longévité d'ensemble d'un robinet à soufflet d'étanchéité selon l'invention est approximativement 10 fois plus grande que celle d'un robinet à soufflet d'étanchéité courant. Un soufflet d'étanchéité incorporé à un robinet ayant la structure décrite selon l'invention a un temps de vie au moins 100 fois supérieur à celui d'un soufflet d'étanchéité courant et assure en outre une meilleure protection contre les fuites du fluide traversant le robinet. Même en cas de rupture du soufflet d'étanchéité, l'étanchéité au fluide traversant le robinet est assurée par le contre-soufflet. I1 en résulte un fort relèvement de la protection contre les fuites du fluide traversant le robinet. Etant donné que la longévité du contre-soufflet utilisé selon l'invention est approximativement 10 fois celle d'un soufflet de robinet à soufflet d'étanchéité courant, la longévité d'ensemble d'un robinet à soufflet d'étanchéité selon l'invention est grandement accrue par rapport à celle d'un robinet courant du meme genre. Ainsi, la fiabilité etla sécurité offertes par un robinet à soufflet d'étanchéité selon l'invention se trouvent aussi remarquablement augmentées. De manière générale, les dispositions décrites se tent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. XEVENDICATIONS 1. Assemblage de robinet à soufflet d'étanchéité du genre comportant un corps de robinet qui présente intérieurement un siège d'obturateur, une tige d'obturateur insérée dans le corps de robinet à travers un trou ménagé dans une paroi de ce corps, un obturateur prévu à l'extrémité inférieure de la tige d'obturateur, le contact entre cet obturateur et son siège étant établi et interrompu par déplacement de la tige d'obturateur, et un soufflet d'étanchéité interposé entre l'obturateur et le corps de robinet, autour dudit trou, pour assurer l'étanchéité autour de la tige d'obturateur, cet assemblage étant caractérisé en ce qu'il comprend:: - un contre-soufflet prévu au niveau de l'extrémité du soufflet d'étanchéité opposée à celle en contact avec le fluide traversant le corps de robinet, ce contre-soufflet assurant l'étanchéité d'un tronçon de la tige d'obturateur qui ressort à l'extérieur du corps de robinet, et communiquant avec le soufflet d'étanchéité, et - un gaz inerte hermétiquement retenu à l'intérieur du soufflet d'étanchéité et du contre-soufflet. 2. Assemblage de robinet à soufflet d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé sn ce qu'une enveloppe est juxtaposée audit corps de robinet, cette enveloppe enfermant le contre-soufflet et la tige d'obturateur ressortant de cette enveloppe. 3. Assemblage de robinet à soufflet d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une matière d'isolation thermique est interposée entre la paroi du corps de robinet et la paroi de l'enveloppe située en regard. 4. Assemblage de robinet à soufflet d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un détecteur de fluide est prévu intérieurement dans l'un au moins des soufflets : soufflet d'étanchéité et contre-soufflet.