Brevet FR2534355A1 — publié le 19840413

Allumeur de torche. La présente invention concerne un allumeur de torche et no- tamment un allumeur de torche à commanda à distance. Les allumeurs pour les torches ou colonnes d'aération doivent -5 assurer l'allumage et maintenir la combustion des gaz dégagée des torches En outre, de tels allumeurs doivent être simples à installer et entretenir Des allumeurs de torches sont divulgués, par exemple dans les brevets des Etats-Unis N O 3 797 991, 3 833 336 et 4 147 498 e Les allumeurs décrits par ces brevets sont installés de façon permanente sur les torches et, de ce fait, leur entretien est inutilement compliqué Afin d'entretenir l'allumeur, on doit, soit démon- ter la torche, soit en variante l'escalader jusqu'à son sommet. Un but de la présente invention est de procurer un allumeur de torche relativement simple, dont les éléments principaux peuvent être aisément déplacés de la position d'allumage au sommet de la torche jusqu'au bas de celle-ci à des fins d'accessibilité. Un autre but de l'invention est de procurer une structure d'électrodesutilisée dans un allumeur de torche qui assure l'allumage des gaz, même dans les conditions les plus défa- vorables. En conséquence, la présente invention concerne un allumeur de torche pour allumer les gaz dégagés d'une torche, compor- tant des moyens de rails montés sur une torche, des moyens de chariots montés, mobiles, sur les moyens de rails pour se déplacer entre une position de repos au bas de la torche et une position d'allumage au sommet de celle-ci, des moyens d'entraînement pour déplacer les moyens de chariots entre les positions de repos et d'allumage, des moyens de sondes portés par les moyens de chariots pour allumer ces gaz, et des moyens d'alimentation en courant pour amener un courant électrique atxmoyensde sondes pour provoquer un arc et par voie de conséquence l'allumage des gaz. L'invention concerne également une sonde utilisée dans un allumeur de torche du type comportant une source de courant électrique pour provoquer un arc entre une paire de sondes, grâce à quoi tout gaz combustible passant entre les sondes est allumé, cette sonde comportant un corps allongé creux conducteur de l'électricité pour conduire un courant élec- trique, ce corps comportant une extrémité d'entrée pour admettre de l'air dans le corps et une extrémité de sortie pour évacuer l'air dans les gaz, grâce à quoi le courant de gaz aspire l'air à travers le corps pour promouvoir la com- bustion de ces gaz. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une torche et d'un allumeur selon la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation de devant des éléments principaux de l'allumeur de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective de dessous de la structure de sondesutilisée dans le dispositif des figures 1 et 2; la figure 4 est une vue en perspective de dessous de la structure de sondesde la figure 3 en position d'allumage; la figure 5 est une vue en perspective des sondes du disposi- tif des figures 1 à 4; et la figure 6 est une vue en élévation de devant et en coupe partielle d'un système de freinage utilisé en liaison avec l'allumeur des figures 1 à 5. En se reportant au dessin, l'allumeur de torche dé la-pré- sente invention est prévu pour être utilisé sur une torche tubulaire 1 du type normalement utilisé pour évacuer les gaz acides sortant d'un puits (non représenté) La torche est maintenue verticale par des haubans 2 (figure 3) dont les extrémités supérieures sont raccordées à des anneaux 3 s'étendant vers l'extérieur d'un manchon 4 sur la torche 1, et dont les extrémités inférieures sont reliées à des ancra- ges au sol (non représentés) Les gaz acides s'évacuent de l'extrémité supérieure 5 de la torche 1 et sont allumés par l'allumeur de la présente invention. L'allumeur de la présente invention peut être installé de façon permanente sur de nouvelles torches lors de leur mon- tage, ou, en variante, être ajouté à une torche existante. L'allumeur comporte deux rails parallèles 6 s'étendant vers le haut à partir d'un endroit près du sol 7 jusqu'à un autre endroit près du sommet 5 de la torche 1 Les rails 6 sont raccordés à la torche par des bras en forme générale d'U 8, qui sont d'une seule pièce avec les rails 6 et par des étriers filetés 9, qui raccordent les bras 8 à la torche 1 Les étriers 9 sont isolés de la torche 1 par des manchons non conducteurs 10 Les rails 6 ont en coupe trans- versale la forme générale d'un-U, dont les côtés ouverts sont en vis-àvis les uns des autres, c'est-à-dire regardent vers l'intérieur Comme on le voit mieux sur les figures 1 et 4, les extrémités supérieures des rails 6 sont coudées vers l'intérieur en direction de la torche 1, et-une plaque d'arrêt 12 est prévue à l'extrémité supérieure de chaque rail. Les rails 6 supportent de façon mobile deux chariots, repé- rés dans leur ensemble en 13 et 14 Le chariot supérieur 13 est défini par un cadre rectangulaire 15 Deux tourillons 16 s'étendent vers l'extérieur de chaque côté 17 du cadre pour supporter des disques 18 L'utilisation de disques 18 au lieu de galets réduit l'entretien de l'allumeur, du fait qu'il n'y a pas de roulementsà corroder Les disques 18 circulent dans les rails 6 L'écartement des rails 6 est seulement légèrement supérieur à la largeur du cadre 15 de sorte que, une fois introduit par l'extrémité inférieure, le cadre 15 est retenu entre les rails Quatre colonnettes 19 s'étendent vers l'extérieur depuis les côtés 17 du cadre 15 (lorsque le chariot est dans sa position verticale) Des isolateurs en forme de cloche 20 sont montés sur les extré- mités supérieures des colonnettes 19 Les isolateurs 20 sont des isolateurs fortement polis pour tension élevée, qui empê- chent les court-circuits pouvant résulter de dépôts de car- bone ou d'éventuelles éclaboussures de pétrole Les isola- teurs 20 supportent deux supports de sonde allongés 21. Les supports de sonde sont parallèles l'un à l'autre et parallèles aux côtés 17 du cadre de chariot 15 Les supports de sonde ont, en coupe transversale, une forme générale d'U. Une sonde 22 est montée dans chacun des supports 21 La sonde 22, qui peut se présenter sous la forme d'une barre massive ou d'un tube creux, est maintenue dans le support par une multiplicité d'étriers filetés 23. En se reportant à la figure 5, dans la forme préférée de l'invention, chacune des sondes 22 est définie par un corps métallique creux allongé conducteur de l'électricité, avec une extrémité inférieure rectiligne pour monter dans le support 21 et avec une extrémité supérieure Inclinée de façon que, en utilisation, les extrémités supérieures 24 des sondes 22 au-dessus dessupports 21-s'incurvent vers l'intérieur vers le plan du chariot 13 et l'une vers l'autre, de sorte qu'il n'y a qu'un petit intervalle entre les extrémités supérieures 24 des sondes 22 Comme on peut le voir, les extrémités supérieures ou pointes de chaque sonde sont coupées en obli- que de façon que chaque pointe présente, très proches l'une de l'autre, une ouverture d'évacuation d'air relativement grande et bien entendu une surface d'arc elliptique allongée. Le premier chariot 13 et le deuxième chariot 14 sont raccor- dés par des câbles 26 Chaque câble 26 s'étend entre un anneau 27 sur l'extrémité inférieure du chariot 13 et un anneau 28 sur l'extrémité supérieure du chariot 14 Comme le chariot 13, le chariot 14 est défini par un cadre rectangulaire 29. Une paire de disques 30 est prévue sur chaque côté 31 du cadre 29 pour se déplacer dans les rails 6. Un trangormateur 33 est monté sur le deuxième chariot 14. Un courant électrique est amené au transformateur 33 à par- tir d'une source de courant (non représentée) par l'inter- médiaire d'un câble conducteur 34 Deux isolateurs 35 sont montés sur des colonnettes 36 sur le chariot 14 au-dessus du transformateur 33 Le courant en provenance du transfor- mateur 33 est amené par des conducteurs 37 aux sondes 22 pour provoquer un arc entre les extrémités supérieures de ces sondes. Les chariots 13 et 14 sont déplacés sur les rails 6 par un treuil à commande manuelle 38 (figure 1) qui est monté sur la torche 1 entre les rails 60 Deux Etriers filetés 39 maintiennent le corps du treuil sur la torche 1 Un câble partant du tambour de treuil 41 s'étend vers le haut et passe autour d'une poulie 42 montée sur la torche 1 au voi- sinage de son extrémité supérieure L'extrémité supérieure du câble 40 est raccordée par un boulon à oeil 43 au cadre du chariot 13 Ainsi, lorsque le treuil 38 est actionné, les chariots 13 et 14 se déplacent vers le haut sur la torche 1. Bien qu'il ne soit pas essentiel de prévoir un frein pour les chariots 13 et 14, on peut néanmoins en prévoir un pour empêcher tout dommage au dispositif provoqué par une panne de treuil La figure 6 montre un frein approprié Ce frein comporte deux bras 45, articulés sur une plaque 46 s'éten- dant vers le bas à partir de l'extrémité inférieure du cadre , les bras 45 pouvant pivoter autour d'un axe horizontal 47. Pour des raisons de résistance, la plaque 46 s'étend depuis la partie supérieure jusqu'au-delà du bas du cadre 15 Les bras 45 sont raccordés à la plaque à la manière de ciseaux, c'est-à-dire que les bras se croisent l'un l'autre Une extré- mité de chacun d'une paire de câbles 48 est reliée au câble , et l'autre extrémié de chaque câble 48 est reliée à l'un des bras 45 au-dessus de l'axe 47 Ainsi, lorsque les câbles et 48 sont tendus lors d'un déplacement vers le haut ou lors du blocage du treuil 38, les extrémités- supérieures 50 desbras 45 s'appliquent contre le fond du cadre 15 pour sou- lever ou maintenir le chariot 13 Si le câble 40 se casse ou si le treuil 38 tombe en panne, les bras 45 pivotent autour de l'axe 47 de sorte que les extrémités inférieures 51 de ces bras s'appliquent dans l'ouverture des rails 6 En pré- voyant un patin de frein (non représenté) sur l'extrémité inférieure 51 de chaque bras 45, on améliore le freinage. Bien entendu, si le chariot 14 est descendu lentement et que cette descente soit commandée, les câbles 40 et 48 restent tendus et, par voie de conséquence, les bras 45 restent appliqués contre le chariot, ce qui empêche le freinage. En fonctionnement, les chariots 13 et 14 étant dans leur position inférieure, le treuil 38 est actionné pour déplacer les chariots vers le haut des rails 6 Lorsqu'ils atteignent le sommet des rails 6, l'extrémité supérieure du chariot 13 se déplace vers l'intérieur pour positionner les extrémités 2534355 - supérieures des sondes creuses 22 pratiquement au centre au-. dessus de l'extrémité d'évacuation de la torche 1 Les gaz à haute pression sortant de l'extrémité d'évacuation de la torche 1 créent ce que l'on pourrait appeler un effet venturi autour des pointes ou extrémités d'évacuation des sondes 22, aspirant de l'air frais et de ce fait de l'oxygène par les extrémités inférieures d'entrée ouvertes des sondes creuses 22, cet air et cet oxygène se mélangeant auxgaz de la torche dans la zone immédiatement voisine des pointes de sondes On fait alors passer un courant à travers le transformateur 33 et les conducteurs 37 jusqu'aux sondes 22 pour provoquer un arc entre les surfaces d'arc des sondes dans la zone enri- chie par l'arrivée d'air frais Un tel arc est normalement intermittent; c'est-à-dire qu'il apparaît-toutes les trente secondes pour assurer l'allumage des gaz La source de courant peut comporter des batteries de 12 volts, ou, lorsqu'un allu- mage intermittent n'est pas nécessairele courant peut prove- nir de toute source extérieure, par exemple de la batterie du camion de l'utilisateur. On notera que l'utilisation de rails s'étendant sur toute la longueur de la torche réduit les coûts d'entretien On peut abaisser les sondes ou électrodes pour les nettoyer Ainsi, le camion grue ou la grue habituelle et la nacelle deviennent inutiles Il est également inutile de déposer la torche ou l'allumeur ou de fermer le puits. Du fait que les sondes creuses servent à amener un courant continu d'air frais et sont de préférence en acier inoxyda- ble,l'arc peut être maintenu dans les intempéries ou dans des conditions de gaz acides, les dépôts de carbone sont considérablement réduits et les sondes risquent moins de brûler. Revendications. 1 Allumeur de torche pour allumer les gaz dégagés d'une tor- che, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rails ( 6) pour monter sur une torche ( 1), des moyens de chariots ( 13, 14) montés, mobiles,sur les moyens de rails pour se déplacer entre une position de repos en bas de la torche et une position d'allumage au sommet de celle- ci, des moyens d'entraînement ( 38) pour déplacer les moyens de chariots entre la position de repos et la position d'allumage, des moyens de sondes ( 22) portés par les moyens de chariots pour allumer les gaz, et des moyens de courant électrique pour fournir un courant électrique aux moyens de sondes pour provoquer un arc et, par voie de conséquence, l'allumage des gaz. 2 Allumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rails comportent deux rails parallèles ( 6) s'étendant verticalement, parallèlement à la torche ( 1) et en ce que les moyens de chariots comportent un cadre rectan- gulaire ( 15,29) se déplaçant entre les rails et des moyens ( 18,30) raccordés au cadre pour se déplacer dans les rails. 3 Allumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier chariot ( 13) pour porter les moyens de sondes ( 22), un deuxième chariot ( 14) -relié au premier chariot, et des moyens de transformateur ( 33) montés sur le deuxième chariot pour amener du courant électrique aux moyens de sondes. 4 Allumeur selon l'une des revendications 1, 2 ou 3,caracté- risé en ce que les moyens d'entraînement comportent un treuil ( 38) et un câble ( 40) raccordés au treuil et aux moyens de chariots pour déplacer ces derniers. Allumeur selon l'une des revendications 1 ? 2 ou 3, comportant des moyens de freinage ( 45-51) montés sur les moyens de chariots pour empêcher une descente rapide des moyens de chariots sur les moyens de rails. 6.Allumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sondes comportent deux sondes espacées ( 22) et des isolateurs ( 20) supportant ces sondes sur les moyens de chariots, une extrémité d'une sonde étant très proche d'une extrémité de l'autre sonde pour promouvoir un arc entre ces sondes lorsqu'on fait passer entre elles un courant électrique. 7 Allumeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque sonde comporte un corps allongé creux conducteur de l'électricité, ce corps ayant une extrémité d'entrée pour admettre de l'air dans le corps et une extrémité de sortie pour évacuer l'air dans les gaz, d'o il résulte que le cou- rant de ces gaz aspire de l'air à travers le corps pour pro- mouvoir la combustion de ces gaz une fois allumés. 8 Allumeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité d'évacuation de chaque sonde est sectionnée en oblique pour procurer-une surface d'arc elliptique allongée et que ces sondes sont disposées fonctionnellement de telle sorte que la surface d'arc d'une sonde est très proche de la surface d'arc de l'autre sonde. 9 Sonde utilisée dans un allumeur de torche du type compor- tant une source de courant électrique pour provoquer un arc entre deux sondes, d'o il résulte que tout gaz combustible passant entre les sondes est allumé, caractérisée en ce qu'el- le comporte un corps allongé creux conducteur de l'électricité pour conduire le courant électrique, ce corps ayant une extré- mité d'entrée pour admettre de l'air dans le corps et une extrémité de sortie pour évacuer l'air dans les gazgrâce à quoi le courant de ces gaz aspire l'air à travers le corps pour promouvoir la combustion des gaz. 1 O Sonde selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'extrémité d'évacuation est sectionnée en oblique pour procurer une surface d'arc elliptique allongée et une ouver- ture d'évacuation d'air accrue. r