Brevet FR2520834A1 — publié le 19830805

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu du type constitué d'un organe de sectionnement d'une vanne d'obturation dite 11a papillon". On contact déjà un certain nombre de vannes d'obturation comportant des clapets utilisés notamment dans des conduites où circulent des fluides à très haute température. Les clapets des vannes traditionnelles sont réalisés en un matériau unique tel qu'ils ne permettent pas de former un barrage thermique efficace. En outre, ces clapets sont fixés sur le corps de vanne, le chant du clapet étant usiné de façon rectiligne, ce qui implique l'utilisation de joints d'étanchéité supplémentaires. Ce clapet présente donc également des risques d'une étanchéité relative en fonction de la qualité des joints d'étanchéité utilisés. La présente invention a pour but de créer un dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu du type constitué d'un organe de sectionnement d'une vanne d'obturation dite "à papillon" permettant d'obtenir un barrage technique à l'intérieur de la conduite d'une grande efficacité ainsi que d'assurer une étanchéité presque absolue. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu du type constitué d'un organe de sectionnement d'une vanne d'obturation dite à papillon" caractérisé en ce qu'il est formé d'une structure de support destinée à être montée dans une conduite dans laquelle circule un fluide à haute température, un papillon composé de diverses couches successives de matériaux ayant des caractéristiques d'étanchéité et d'isolation thermique différentes étant monté pivotant sur la structure de support. Le papillon étant réalisé de façon composite à laide d'une succession de couches de matériaux différents, permet d'assurer un barrage au sens de circulation du fluide. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le papillon est formé d'une âme centrale, d'un revêtement amont et d'un revêtement aval en fonction du sens de circulation du fluide dans la conduite, disposés de part et d'autre de l'rame et réalisés en un matériau réfractaire, et de deux plaques de serrage assurant la liaison mécanique de l'ensemble. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le chant périphérique du papillon venant au contact de la structure de support est usiné de façon inclinée suivant un angle 0 L'usinage incliné du chant périphérique du papillon évite l'utilisation de joints d'étanchéité supplémentaires et permet d'obtenir une succession de barrages assurant une étanchéité presque absolue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le papillon est monté pivotant sur la structure par l'intermédiaire de deux demi-axes fendus, seule l'âme centrale du papillon s'engageant dans les fentes des demi-axes. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un organe de commande automatique ou manuel pour assurer le pivotement de 900 du papillon, soit vers une position d'ouverture, soit vers une position de fermeture. La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation du dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu selon l'invention, représenté schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus du dispositif, le côté gauche de la figure étant une demi-vue de dessus du dispositif, le coté droit étant une demi-vue de dessus en coupe partielle du dispositif, - la figure 2 est une vue partielle de côté du dispositif. Selon la figure 1, le dispositif 1 se compose d'une structure de support 2 fixée sur la conduite par l'intermédiaire de vis 3 et d'écrous non représentés. La structure de support 2 est pourvue de deux demi-axes 4 et 5 disposés en regard l'un de l'autre et permettant la fixation du papillon 6 faisant office de clapet. Conformément à cette figure, le papillon 6 est représenté en position d'obturation. Le papillon 6, comme décrit ultérieurement, est formé d'une succession de couches de matériaux présentant des caractéristiques physiques différentes. Les diverses couches sont assemblées mécaniquement à l'aide de vis et de boulons 7. Les deux demi-axes 4 et 5 sont fendus et permettent l'engagement de l'amie centrale, c'est-à-dire de la couche médiane du papillon 6 dans leur fente. La fixation du papillon 6 sur les demi-axes s'effectue par les orifices 8 permettant le vissage et le boulonnage. Les autres couches formant le papillon 6 sont découpées autour des deux demi-axes 4 et 5 et présentent ainsi des échancrures 9. Le clapet 6 est pivotant. Le mouvement de pivotement peut être commandé manuellement ou bien automatiquement. Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 est pourvu d'un carré 10 surmontant le demiaxe 4 et permettant la commande manuelle d'ouverture et de fermeture du papillon 6. Selon la figure 2, la structure de support 2 se compose d'un profilé en forme de U. Cette structure 2 est montée dans la conduite destinée à recevoir le dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu 1. Le papillon 6 se compose d'une âme centrale 11 assurant la rigidité de l'ensemble. Cette âme centrale peut être réalisée en un matériau métallique. Deux revêtements 12 et 13 entourent l'âme 11. Les revêtements 12 et 13 formant le revêtement amont 12 et le revetement aval 13, en fonction du sens de circulation du fluide à l'intérieur de la conduite, sont réalisés en un matériau réfractaire. La fonction essentielle du revêtement amont 12 et du revêtement aval 13 est assurer un barrage thermique efficace. Enfin, le papillon 6 se compose de deux plaques de serrage 14, 15 superposées respectivement aux revêtements réfractaires 13 et 12. Les plaques de serrage 14 et 15 assurent la liaison mécanique de l'ensemble constituant le papillon 6. Les diverses couches sont assemblées par des vis 16 et des écrous 17. Le chant périphérique 18 du papillon 6 est usiné de façon inclinée déterminant un angle . Le chant incliné 18 constitue une portée du papillon 6 sur la structure de support 2. L'usinage incliné assure plusieurs fonctions. I1 évite notamment l'adjonction de joints d'étanchéité supplémentaires. En outre, il détermine une succession de barrages puisqu'il se compose de la somme de chaque portée successive correspondant à chaque couche individuelle 11, 12, 13, 14, 15 du papillon 6. Ainsi, la portée 18 détermine un premier barrage 19 formant une première portée métal contre métal. Elle détermine un second barrage 20 formant une portée revêtement réfractaire contre métal. Elle détermine un troisième barrage 21 formant une portée métal contre métal. Elle détermine un quatrième bar rage 22 formant une portée revêtement réfractaire contre métal. Enfin, elle détermine un cinquième barrage 23 formant une portée métal contre métal. Ainsi, le chant incliné 18 est à la fois un facteur d'étanchéité et un facteur de barrage thermique par utilisation de cinq portées successives correspondant à chaque couche de l1 à 15 du papillon 6. La conception particulière du papillon 6 assure des barrages successifs d'étanchéité. En outre, l'appui incliné constitué par le chant 18 assure également une fiabilité de la qualité d'étanchéité. Enfin, cette conception du papillon 6 permet l'utilisation d'une grande variété de matériaux afin d'assurer une propagation minumum de l'élévation de température du c8té amont du dispositif 1 vers le côté aval. REVENDICATIONS 10) Dispositif d'étanchéité et d'isolation au feu du type constitué d'un organe de sectionnement d'une vanne d'obturation dite a papillon", caractérisé en ce qu'il est formé d'une structure de support (2) destinée a étre montée dans une conduite dans laquelle circule un fluide à haute température, un papillon (6) composé de diverses couches successives (11 à 15) de matériaux ayant des caractéristiques d'étanchéité et d'isolation thermique différentes étant monté pivotant sur la structure de support (2). 20) Dispositif d'étanchéité et d'isolation conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le papillon (6) est formé d'une ame centrale (11), d'un revêtement amont (12) et d'un revêtement aval (13) en fonction du sens de circulation du fluide dans la conduite, disposés de part et d'autre de l'amie (11) et réalisés en un matériau réfractaire, et de deux plaques de serrage (14 et 15) assurant la liaison mécanique de l'ensemble. 30) Dispositif d'étanchéité et d'isolation conforme aux revendications 1 et 2 précédentes, caractérisé en ce que le chant périphérique (18) du papillon (6) venant au contact de la structure de support, est usiné de façon inclinée suivant un angle a pour former une portée s'appliquant sur la structure (2), cette portée étant composée de la somme de chaque portée successive correspondant a chaque couche (11 à 15) du papillon (6) 40) Dispositif d'étanchéité et d'isolation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, térisé en ce que le papillon (6) est monté pivotant sur la structure (2) par l'intermédiaire de deux demi-axes fendus (4 et 5), seule l'âme centrale (11) du papillon (6) s'engageant dans les fentes des demi-axes (4 et 5). 50) Dispositif d4étanchéité et d'isolation conforme à l'une quelconque des revendications 1 a 4 précédentes, térisé en ce qu'il comporte un organe de commande automatique ou manuel (10) pour assurer le pivotement de 900 du papillon (6) soit vers une position d'ouverture, soit vers une position de fermeture.