Brevet FR2574900A1 — publié le 19860620

Détecteur de pression La présente invention concerne un détecteur de pression destiné notamment à être monté sur un réservoir ou un circuit sous pression servant au stockage ou au trans- port de matières dangereuses pour indiquer la présence d'une surpression dans ce réservoir ou dans ce circuit. Lorsque l'on stocke ou transporte des matières dangereuses dans des réservoirs, il est obligatoire de protéger ces réservoirs contre toute surpression incompati- ble avec sa conception. Pour ce fait, la réglementation impose la mise en place d'un disque de rupture surmonté d'une soupape de pression, celle-ci n'entrant en action qu'après l'éclatement du disque de rupture. L'utilisateur de ce stockage ou ce réservoir de transport a donc besoin, à tout moment, de constater l'état du disque de rupture qui n'est pas visible de l'extérieur. On a déjà proposé de placer entre le disque de rupture et la soupape, un manomètre qui, en cas de rupture du disque, le signale par élévation de pression. Or, on constate que ces manomètres sont peu fiables et sont souvent inopérants à court terme. De plus, si la pression ayant provoqué la rupture est retombée à zéro par suite d'une fuite de la soupape et d'un refroidissement du produit stocké ou véhiculé, le manomètre ne peut donner l'indication de la rupture, ce qui est très dangereux pour le personnel utilisateur au cours de nouvelles montées en pression. De plus, il est nécessaire que ces détecteurs soient étanches. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un détecteur de pression notamment dans le cas d'un disque de rupture monté sur un réservoir ou circuit sous pression servant au stockage ou au transport de matières dangereuses. Ce détecteur de réalisation simple et de conception étanche est compatible avec les différentes matières stockées ou transportées. A cet effet, l'invention concerne un détecteur de variation de pression du type décrit ci-dessus, caracté- risé en ce qu'il se compose d'un corps creux rigide monté à l'une de ses extrémités sur le circuit ou le réservoir dont on veut détecter la pression, fermé à son extrémité opposée par un couvercle étanche délimitant une chambre à parois transparentes et dans lequel est susceptible de se déplacer un piston mobile, sous l'effet de la pression régnant dans le circuit ou le réservoir, entre une position de repos dans laquelle il est logé dans sa totalité à l'in- térieur du corps rigide et une position de surpression dans laquelle il dépasse par l'une de ses extrémités à l'inté- rieur de la chambre à parois transparentes. Ce détecteur peut être connecté au réservoir ou à la conduite dans lesquels une variation de pression est susceptible de se développer, pour indiquer, soit directement soit par l'intermédiaire d'un disque de rupture, et par lecture directe ou à distance, la variation de pres- sion ou pour signaler l'éclatement du disque de rupture. Bien entendu, et selon une autre caractéristi- que de l'invention, dans le cas o l'on cherche à signaler l'éclatement du disque de rupture, le corps creux rigide est monté sur le réservoir ou le circuit entre la soupape de pression et le disque de rupture. Selon une autre caractéristique de l'invention, le détecteur comporte des organes de verrouillage suscepti- bles d'immobiliser le piston en position de repos et/ou en position de surpression et de le relâcher à partir de la position de repos sous l'effet d'une pression supérieure à une valeur de seuil prédéterminée pour l'amener en posi- tion de surpression. Cette possibilité de réglage de la pression à partir de laquelle le détecteur peut être mis en oeuvre est particulièrement importante pour que ce dernier puisse fonctionner quel que soit le fluide présent dans le réser- voir ou dans le circuit. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de verrouillage sont constitués par deux gorges parallèles ménagées sur le piston et coopérant avec une bille poussée par un ressort lui-même réglé en tension par une vis protégée par un couvercle étanche, de sorte que la bille vienne se loger dans l'une des gorges en position de repos ou dans l'autre gorge en position de surpression. Bien entendu, pour que ce dispositif puisse fonctionner de manière convenable, il est nécessaire de prévoir un moyen de blocage autre en position de surpression, pour empêcher le piston de venir buter contre la face interne du couvercle. A cet effet, le couvercle est monté sur le corps creux rigide par l'intermédiaire d'une bride annulaire portant la chambre transparente à l'une de ses extrémités et définissant à son extrémité opposée une surface d'appui coopérant en position de surpression avec un épaulement prévu à cet effet dans le piston en deça de son extrémité dépassant dans la chambre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston comporte deux joints d'étanchéité servant à isoler la chambre transparente de la pression régnant dans le cir- cuit ou dans le réservoir à détecter. La présence, à ce niveau, d'une parfaite étan- chéité est indispensable pour obtenir un fonctionnement correct du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, la chambre transparente est dimensionnée de sorte que la pression provoquée par-le déplacement du piston soit suffi- samment faible pour ne pas influer sur le verrouillage obtenu en position de surpression. Par ailleurs, selon l'invention, l'appari- tion d'une surpression correspondant à l'amenée dans la chambre transparente de l'extrémité du piston mobile, peut être détectée soit visuellement, soit au moyen d'organes annexes de détection, le cas échéant, combinés à un système d'alarme. A.cet effet, et selon une autre caractéris- tique de l'invention, l'extrémité-visible du piston com- porte un insert destiné à permettre la détection de la position de surpression du piston mobile à l'aide d'un instrument de contrôle monté sur le couvercle et assurant la transmission à distance de l'information de surpres- sion. Bien entendu, cet insert peut être quelconque sans pour cela sortir du cadre de l'invention; parmi les diverses possibilités, on peut noter la mise en place d'un insert phosphorescent. Les caractéristiques du détecteur qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe du détecteur en position de repos, - la figure 2 est une vue en coupe du détecteur en position de surpression, la figure 3 est une vue en coupe du détecteur monté sur un réservoir entre un disque de rupture et une soupape de sécurité. Selon les figures, le détecteur se compose d'un corps creux rigide en acier 1, fermé par l'une de ses extrémités, par un couvercle étanche 2 constitué par une bride annulaire 26 surmontée par une chambre transparente , dont les parois sont en verre traité ou en polycarbo- nate incassable. La bride annulaire 26 est fixée au corps rigide 1 au moyen d'une vis 10. L'extrémité 5 du corps rigide 1 opposée au couvercle 2, est munie d'un filetage servant à assurer sa fixation étanche à la bride de raccordement 6 du réservoir ou du circuit dans lequel on veut pouvoir détecter une surpression. Selon la figure 3, la bride de raccordement 6 débouche dans l'espace A situé entre un disque de rupture 7 et une soupape de pression 21. Bien entendu, il ne s'agit là que d'une possibilité particulière de montage qui ne doit, en aucune façon, être considérée comme étant limitative de l'invention. Par ailleurs,'un piston 3 en matière inoxydable, genre PTFE, est susceptible de se déplacer à l'intérieur du corps rigide 1 et sous l'effet de la pression existant dans le réservoir ou dans le circuit 8 et agissant selon la flèche F, entre une position de repos représentée sur la figure 1, dans laquelle il est totalement inclus à l'inté- rieur du corps 1, et une position de surpression représentée sur la figure 2, dans laquelle il dépasse par l'une de ses extrémités 20 à l'intérieur de la chambre à parois transpa- rente 15 pour signaler la présence d'une surpression dans le réservoir 8 ou bien la rupture du disque 7. Par ailleurs, et selon les figures 1 et 2, le piston 3 comporte des organes de verrouillage permettant son immobilisation en position de repos (figure 1) ou en position de surpression (figure 2). Ces organes sont constitués par deux gorges parallèles 13 et 14 ménagées sur les parois externes du piston. Ces gorges coopèrent avec une bille 16 poussée par un ressort 17, lui-même réglé en tension par une vis 18. Un bouchon étanche 19 obture le verrouillage. A partir de la position de repos, représentée sur la figure 1, et sous l'effet d'une force F supérieure à une force de seuil prédéterminée dépendant du réglage de la vis 18, la bille 16 se trouve repoussée vers le couvercle 19 pour entraîner le piston 3 dans la position représentée sur la figure 2, dans laquelle la bille vient se bloquer dans la gorge 14. Simultanément, dans cette position, un épaule- ment 28 du piston 3, situé en deça de son extrémité 20 dépassant dans la chambre 15, vient en butée contre une surface d'appui 27 de la bride annulaire 26. Par ailleurs, des joints d'étanchéité 12, 25 et 9 sont prévus sur le piston 3 et sur le corps rigide 1 pour assurer l'étanchéité du dispositif. La présence de ces joints est indispensable pour la bonne marche du dispositif. En outre, l'extrémité visible 20 du piston 3 située au delà de l'épaulement 27 comporte un insert 29 destiné à permettre la détection à distance de la présence d'une surpression. A cet effet, sur le couvercle 2 est monté, au moyen d'une vis 24, un détecteur de proximité 23 permettant cette possibilité de transmission à distance de l'insert 29, qui peut, par exemple, être constitué par un insert phos- phorescent. Etant donné ces caractéristiques, dans la posi- tion représentée sur la figure 2, l'extrémité 20 du piston 3 est dans la chambre transparente 15 du couvercle 2. Il est alors possible de constater par simple vision la pre- sence d'une supression ou la destruction du disque d'écla- tement 7 sans aucun risque puisque la phase gazeuse de la matière dangereuse stockée ou transportée dans le récipient 8 est bloquée par le piston 3 et ses joints 12 et 25. Lors du déplacement du piston 3 dans la chambre transparente 15, une légère pression s'établit dans cette dernière. ELle est limitée à une valeur faible de l'ordre de 5.103 pascal grâce au volume de ia chambre 15; cette faible pression n'a aucune action sur le verrouillage obtenu en position de surpression. Après avoir opéré la neutralisation chimique du réservoir 8, il est alors possible de changer le disque de rupture 7 et de remettre le dispositif dans la position de- repos représentée sur la figure 1, en démontant le couvercle 2 en agissant sur la vis 10 et en repoussant manuellement l'extrémité 20 du piston 3, de telle manière que la bille 16 vienne se loger dans la gorge 13 correspondant à la posi- tion de repos. La fabrication du détecteur selon l'invention fait appel à des matériaux inoxydables-et inertes en pre- sence des matières dangereuses. Sa réalisation est particulièrement simple et son fonctionnement particulièrement fiable. On pourra trouver d'autres formes de réalisa- tion sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Détecteur de pression destiné notamment à être monté sur un réservoir ou un circuit sous pression servant au stockage ou au transport de matières dangereuses pour indiquer la présence d'une surpression dans ce réser- voir ou dans ce circuit, détecteur caractérisé en ce qu'il se compose d'un corps creux rigide (1) monté à l'une de ses extrémités sur le circuit ou le réservoir dont on veut détecter la pression, fermé à son extrémité opposée par un couvercle étanche délimitant une chambre (15) à parois transparentes, et dans lequel est susceptible de se dépla- cer un piston mobile (3) sous l'effet de la pression régnant dans le circuit ou le réservoir (8) entre une position de repos dans laquelle il est logé dans sa totali- té à l'intérieur du corps (1) et une position de surpres- sion dans laquelle il dépasse par l'une de ses extrémités (20) à l'intérieur de la chambre à parois transparentes (15). 2 ) Détecteur selon la revendication 1, desti- né à être monté sur un réservoir ou un circuit sous pression équipé d'un disque de rupture (7) surmonté d'une soupape de pression (21), celle-ci n'entrant en action qu'après l'éclatement du disque de rupture (7), détecteur caractérisé en ce que le corps creux rigide (1) est monté sur le réser- voir ou le circuit (8) entre la soupape de pression (21) et le disque de rupture (7) de manière à indiquer l'éclatement de ce dernier. 3 ) Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de verrouillage susceptibles d'immobiliser le pis- ton (3) en position de repos et/ou en position de surpres- sion et de le relâcher à partir de la position de repos sous l'effet d'une pression supérieure à une valeur de seuil prédéterminée pour l'amener en position de surpression. 40) Détecteur selon la revendication 3, carac- 9. térisé en ce que les organes de verrouillage sont constitués de deux gorges parallèles (13) et (14) ménagées sur le piston (3) et coopérant avec une bille (16) poussée par un ressort (17) lui-même réglé en tension par une vis (18) protégée par un couvercle étanche (19) de sorte que la bille (16) vienne se loger dans la gorge (13) en position de repos ou dans la gorge (14) en position de surpression. ) Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le couvercle (2) est monté sur le corps creux rigide (1) par l'intermédiaire d'une bride annulaire (26) portant la chambre transparente (15) à l'une de ses extrémités et définissant à son extré- mité opposée, une surface d'appui (27) coopérant en position de surpression avec un épaulement (28) prévu à cet effet dans le piston (3) en deçà de son extrémité (20) dépassant dans la chambre (15). ) Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston (3) compor- te deux joints d'étanchéité (12) et (25) servant à isoler la chambre transparente (15) de la pression régnant dans le circuit ou dans le réservoir à détecter. ) Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que la chambre transpa- rente (15) est dimensionnée de sorte que la pression provoquée par le déplacement du piston (3) soit suffisamment faible pour ne pas influer sur le verrouillage obtenu en position de surpression. ) Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité visible (20) du piston (3) comporte un insert (29) destiné à permet- tre la détection de la position de surpression du piston mobile (3) à l'aide d'un instrument de contrôle (23) monté sur le couvercle (2) et assurant la transmission à distance de l'information de surpression.