Brevet FR2473748A1 — publié le 19810717

L'invention se rapporte aux installations de régulation destinées à la commande de la pression et/ou de l'é coulent d'un fluide d'un système de transmission ou de distribution et en particulier à de telles installations de commande de la pression et/ou de l'écoulement d'un gaz dans une canalisation. I1 faut que les systèmes de distribution de gaz fonctionnent de manière à garantir que la circulation du gaz dans les canalisations aboutissant au consommateur soit maintenue à une pression particulière afin que les appareillages d'utilisation du gaz utilisé en combustible puissent ronctionner efficacement et en toute sécurité. Les installations existantes de régulation consistent en plusieurs éléments essentiels de commande, par exemple en filtres, régulateurs, vannes, dispositifs de coupure de secours (connus en général sous la désignation de soupapes à fermeture rapide) et en dispositifs de commande, dont chacun est logé dans des corps indépendants moulés ou préfabriqués et reliés par de nombreuses pièces de tuyauterie à l'aide d'une multitude de brides lourdes et d'un nombre encore plus grand de boulons et d'écrous. il en résulte un système qui est encombrant et exige un yrand bâtiment ou édifice coûteux de logement de l'installation et dont la maintenance sur place est complexe et difficile, ce système risquant de plus de fuir à l'empla- cement de certains des nombreux joints. La tuyauterie auxiliaire extérieure de transmission d'impulsions est vul nérable, car elle est susceptible de subir des dégâts accidentels ou volontaires et il est facile de fausser les é- canismes de réglage de la pression si des vandales pénètrent dans l'édifice.Lorsqu'un système a été installé, il n'existe aucun moyen pour le recontrôler à distance après l'entretien, car ce système est un équipement permanent et l'entretien doit être effectué sur place, parfois dans des conditions atmosphériques pénibles. Par ailleurs, l'acquisition d'un lieu d'édification des édifices représente un problème particulièrement difficile à résoudre dans les quartiers résidentiels ou industriels dans lesquels les constructions existent et dans lesquels il est presque impossible de trouver de la place pour les mettre. En variante, il est très coûteux de dévier la canalisation principale de transport des gaz vers un emplacement convenant à l'édifi- cation d'un bâtiment spécial. L'invention est destinée à l'élimination des inconvénients mentionnés, car elle apporte une solution au problème posé par la manière de surmonter les difficultés mentionnées qui sont soulevées par les installations connues de commande des systèmes de transmission ou de distribution des gaz. Les avantages offerus par l'invention résident essentiellement dans le fait qu'en réduisant la dimension de l'installation et en permettant de l'enterrer si nécessaire sous le niveau du sol, la solution devant être apportée au problème de recherche de lieu d'édification et de construction de bâtiments coûteux est facilitée avec pour conséquence que le coût total de l'installation diminue, en particulier parce que la nécessité de dévier la canalisation principale de transport de gaz vers un emplacement convenable n'a plus la même acuité.De plus, le mode de réalisation particulier et la manière d'utiliser les systèmes de commande éliminent pratiquement la nécessité de l'entre tien sur place, cet entretien pouvant être effectué en atelier, le temps pendant lequel la canalisation principale de transport de gaz est coupéependant le remplacement du système étant en principe minimise'. Par ailleurs, la sécurité contre le vandalisme, les dégâts accidentels et l'acces non autorisé aux éléments de commande est considérablement améliorée, etles sources de fuite sont minimisées par l'élimination de nombreux raccords à brides boulonnés et de nombreux diaphragmes de recouvrement des différents éléments individuels d'une installation existante. Selon une particularité essentielle d'une installation de régulation destinée à la commande de la pression et/ou de l'écoulement d'un gaz dans un système de transmission ou de distribution de gaz conforme à l'invention, l'installation de régulation est en forme de module compact comprenant une enveloppe comportant un couvercle amovible ainsi qu'une admission et une sortie destinées à etre raccordées à une canalisation de transport de gaz dudit système, un groupe régulateur étant fixé de manière amovible à une partie de ladite enveloppe, ce groupe comprenant les éléments principaux et les éléments de commande de ladite installation de régulation, des garnitures d'étanchéité placées entre ladite enveloppe et ledit groupe étant destinées à diviser l'intérieur de cette enveloppe en un compartiment amont sous haute pression qui est étanche au gaz et qui communique avec ladite admission, un compartiment aval à basse pression qui est étanche au gaz et communique avec ladite sortie1 et un compartiment qui est pratiquement à la pression atmosphérique. La disposition est telle que, lorsque le module est en service, le trajet de circulation du gaz de ladite admission dans ledit compartiment amont passe par lesdits éléments principaux pour pénétrer dans ledit compartiment aval et se diriger vers ladite sortie, lesdits éléments de commande étant logés dans ledit compartiment qui est sensiblement à la pression atmosphérique, de sorte que l'accès à certains au moins des éléments de commande pour permettre un réglage est libre après enlèvement du couvercle de l'enveloppe et l'accès audit groupe régulateur ou son enlèvement sont possibles soit avant, soit après enlèvement dudit couvercle. L'invention va etre décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et représentant un mode de réalisation particulier d'un module de commande de la pression et/ou de l'écoulement d'un gaz destiné à être raccordé à une canalisation de transmission ou de distribution de gaz, dessin sur lequel - la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un exemple de système régulateur de gaz qui peut être disposé dans ledit module ; et - la figure 2 est une coupe axiale schématique du module de l'invention. La figure 1 représente un exemple de système de régulation destiné à la commande de la pression régnant en aval et/ou de l'écoulement d'un gaz dans une canalisation 1 dans le sens de la flèche A, ce système comprenant en général un filtre 2, un régulateur de contrôle 3, un régulateur actif 4, une soupape de fermeture rapide 5 et une soupape 6 de sécurité contre les surpressions, les régulateurs 3 et 4 étant manoeuvrés par des lignes 7 et 8 de transmission d'im- pulsions à commande par asservissement et la soupape à fermeture rapide étant manoeuvrée par une ligne 9 de transmission d'impulsions. Conformément à l'invention, les éléments mentionnés sont logés dans un module 10 qui est raccordé à la canalisation 1 par exemple par des raccords à brides 11 et 12, ce raccord steffectuant pendant que l'écoulement du gaz est coupé par des vannes d'isolation 13 et 14 montées de chaque côté du module. La figure 2, sur laquelle les mêmes éléments que ceux décrits portent des références identiques, illustre le module 10 raccordé à une canalisation de la manière mentionnée et comprenant une enveloppe formée d'une partie inférieure 21 raccordée à la canalisation 1 par des brides Il et 12, une partie intermédiaire amovible 22 et un couvercle amovible 23 monté au sommet, ces trois parties délimitant entre elles trois compartiments 24, 25 et 26. Des joints d'étanchéité annulaires 27 et 23 garantissent que les liaisons entre les brides des parties 21, 22, 23 qui sont bloquées par des organes de verrouillage desserrables 29 et 30 sont hermétiques et étanches. La partie inférieurè 21 de l'enveloppe comprend une admission 32 de gaz qui communique avec le compartiment 24 ainsi qu'une sortie 33 du gaz qui communique avec le compartiment 25. La partie intermédiaire 22 de l'enveloppe est solidaire dune plaque annulaire de cloisonnement 34 et fait partie d'un groupe amovible de régulation 31. Ce groupe comprend une cartouche 35 qui est fixée à la plaque 34 à laquelle il est suspendu et à laquelle il est relié de manière étanche et hermétique au moyen d'un joint 36. La cartouche 35 est aussi appliquée contre une garniture d'étanchéité 37 montee dans une cloison annulaire 33 qui est en saillie vers l'intérieur sur la partie inférieure 21 de l'enveloppe. Ainsi, le compartiment amont 24 sous haute pression est isolé hermétiquement du compartiment aval 25 à basse pression, ce dernier étant isolé de son côté du compartiment supérieur 26 qui communique avec l'atmosphère par un trou de purge 39 du couvercle 23. La cartouche 35 du groupe amovible 31 de régulation consiste en un boîtier 41 comportant un trou 42 de sortie de gaz qui communique avec le compartiment 25 et il loge le régulateur de contrôle 3, le régulateur actif 4 et la soupape à fermeture rapide 5. Le filtre 2 est fixé au fond du boitier 41 de manière à être logé dans le compartiment amont 24 qui peut aussi renfermer un séparateur de poussière ou departiculesà cyclone (non représenté) pouvant éventuellement remplacer le filtre 2 et,dans ce cas, les particules de poussière tombent dans le fond de la partie inférieure 21 de l'enveloppe. La cartouche peut aussi renfermer un silencieux (non représenté). La groupe amovible 31 de régulation comprend de plus les deux commandes pilotes7 et 8 de manoeuvre des régulateurs 3 et 4, un organe 43 de manoeuvre de la soupape à fermeture rapide qui est équipé d'un dispositif 44de remise. en position initiale (d'ouverture), la soupape 6 de securité contre les surpressions et une vanne 45 d'égalisation des pressions (destinée à permettre de manoeuvrer le dispositif 44 de remise en position initiale) ainsi que la ligne de liaison (non représentée) ; tous ces élé- ments sont fixés à,ou supportez par, la plaque de cloisonnement 34 de la partie intermédiaire 22 de l'enveloppe de manière à être amovibles avec celle-ci. Les organes de verrouillage 30 peuvent aussi comprendre un dispositif de sécurité 40 destiné à faire tomber la pression du gaz régnant dans les compartiments amont et aval 24 et 25 à la pression atmosphérique (après fermeture des vannes d'isolation 13 et 14) avant de pouvoir effectuer le déverrouillage pour l'enlèvement de l'ensemble du groupe de régulation 31. I1 est bien entendu possible d'accéder aux commandes disposées dans le compartiment supérieur 26 en débloquant l'organe de verrouillage 29, de préférence à l'aide d'une clé spéciale1 et en enlevant le couvercle 23, car le compartiment 26 est à la pression atmosphérique. Lorsque le module décrit est en service et pendant l'écoulement normal du gaz, celui-ci pénètre par l'admission 32 dans le compartiment 24, puis passe dans le filtre 2 et ensuite dans les régulateurs de pression 3 et 4 ainsi que par la soupape 5 à fermeture rapide poutse diriger ensuite sur les trous de sortie 42 et pénétrer dans le compartiment 25, ce gaz atteignant alors la sortie 33 dans laquelle il est à la pression ou au débit voulu. I1 apparaît clairement que cette disposition permet au module d'être installé sur la canalisation dans un petit compartiment cloisonné situé sous le niveau du sol et auquel il est possible d'accéder par un trou d'homme après enlèvement d'un couvercle. Ainsi, lorsqu'une défaillance se produit dans l'installation, elle peut facilement être réparée par enlèvement de l'ensemble du groupe de régulation 31 de la partie inférieure 21 de l'enveloppe et son remplacement par un groupe en bon état avec un minimum de perte de l'alimentation en gaz. La perte en alimentation est faible ou nulle lorsqu'un autre module est monté dans une ligne d'embranchement parallèle sur laquelle la canalisation peut être branchée. Le groupe défaillant peut ensuite être enlevé de son lieu d'installation et réparé en atelier. Bien que le module décrit soit destiné à être manoeuvré par des organes de commande pneumatiques bien connus, il va de soi que d'autres organes de commande, par exemple électriques et commandés par des circuits électroniques, pourraient être utilisés sans sortir du domaine de l'invention. De plus, bien que le mode de réalisation décrit représente une disposition particulièrement avantageuse dans laquelle les différents composants du système de régulation 2, 3, 4 et 5 sont à l'alignement axial de manière que l'écoulement dynamique axial du gaz soit optimal dans les différents composants du système, il est possible de procéder a d'autres dispositions alignées axialement ou différemment des composants du système (quiteux-memes, peuvent différer) mais dans un ordre différent de celui qui est représenté.De plus, le ou chaque filtre peut être monté séparément sous forme d'un autre groupe à l'intérieur de l'enveloppe ou à l'intérieur d'une enveloppe raccordée séparément et, dans l'un ou l'autre cas, cette enveloppe peut comprendre un couverdle amovible permettant d'y accéder pour autoriser facilement le remplacement de l'élément filtrant lui-même sans avoir à enlever le groupe supportant les autres composants. En variante de réalisation, l'enveloppe pourrait loger trois groupes ou davantage suivant toute combinaison de groupes de filtration et de groupes de régulation de la pression et/ou de l'écoulement, ces groupes pouvant être reliés de toute manière convenable. Lorsque par exemple une disposition de ce genre comprend deux groupes de régulation de la pression et/ou de l'écoulement et un groupe de filtration, chaque groupe de régulation peut être conçu pour faire passer des gaz qui sont dans la meme plage ou dans des plages différentes de pression, ces groupes étant disposés de manière que les organes de branchement puissent les relier les uns aux autres, mais ces groupes utilisant un groupe commun de filtrage. REVENDICATIONS 1. Installation de régulation destinée à la commande de la pression et/ou de l'écoulement d'un gaz dans un système de transmission ou de distribution de gaz, caractérisée en ce que ladite installation de régulation est en forme de module compact (10) comprenant une enveloppe (21, 22) et un couvercle amovible (23) ainsi qu'une admission C32) et une sortie (33) destinées à être raccordées à une canalisation (1) de transport de gaz dudit système, un groupe de régulation (31) étant fixé de manière amovible à une partie (22) de ladite enveloppe, ce groupe comprenant les éléments principaux (3, 4, 5) et les éléments de commande (7, 8) de ladite installation de régulation, des joints d'étanchéité (36, 37) montés entre ladite enveloppe et ledit groupe étant destinés à diviser l'intérieur de l'enveloppe en un compartiment amont étanche sous haute pression (24) qui communique avec ladite admission (32) et un compartiment aval -étanche à basse pression (25) qui communique avec ladite sortie (33) ainsi qu'un compartiment (26) qui est sensiblement à la pression atmosphérique. 2. Installation de régulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit groupe de régulation comprend un élément de support (34) desdits éléments. 3. Installation de régulation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément de support (34) fait partie de ladite enveloppe (22). 4. Installation de régulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit élément de support (34) est placé entre une partie principale du corps (21) et un couvercle (23) de ladite enveloppe. 5. Installation de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des organes de verrouillage et de déverrouillage (29, 30) dudit groupe de régulation (31) et dudit couvercle (23) sur ou de pièces associées (21) de ladite enveloppe 6. Installation de régulation selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend des éléments (40i d' éliminatiOn des pressions gazeuses desdits compartiments amont et aval afin de permettre d'enlever le groupe de régulation en toute sécurité de ladite enveloppe. 7. Installation de régulation selon les revendications 5 et 6 prises ensemble, caractérisée en ce que lesdits organes de verrouillage et de déverrouillage (30) sont associés auxdits éléments (40) d'élimination de la pression de façon à garantir que ces éléments sont manoeuvrés de manière à éliminer la pression comme spécifié avant déverrouillage dudit groupe de régulation (31). 8. Installation de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits éléments principaux dudit groupe de régulation (31) comprennent un filtre (2), un ou plusieurs régulateurs de pression (3, 4), et une vanne à fermeture rapide (5), tous ces éléments étant alignés axialement les uns sur les autres. 9. Installation de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, destinée à être montée sur une canalisation de transport de gaz (1) dont les raccords amont et aval sont équipés de vannes d'isolation (13, 14), caractérisée en ce que ladite admission (32) et ladite sortie (33) du module (10) sont munies d'un élément de liaison (11, 12) aux raccords correspondants de la canalisation. 10. Groupe régulateur amovible et remplaçable comprenant un groupe régulateur tel que spécifié et destiné à être logé dans ladite partie (21, 22) de l'enveloppe d'une installation de régulation telie que spécifiée dans les revendications précédentes.