Brevet FR2574525A1 — publié le 19860613

Dispositif ensemble et procédé d'introduction ou-de récupération de mobile se déplaçant dans un conduit. La présente invention concerne un dispositif dtin- troduction ou de récupération de mobile se déplaçant dans un conduit traversé par un ou plusieurs fluides successi vement. Ce mobile peut avoir deux fonctions, celle de racler les parois internes du conduit, pour éliminer les éventuels dépôts, et celle de séparer deux fluides de compositions différentes. Les compagnies de distribution de fluide utilisent couramment de tels mobiles, notamment pour séparer deux produits différents, car leur utilisation permet de diminuer considérablement les intervalles de temps séparant le passage de deux fluides différents dans un même conduit, en évitant la phase intermédiaire de l'assèchement entre ces deux produits. Or, la diminution de ces intervalles de temps s'avère un critère particulièrement important sur le plan financier lorsqu'il s'agit de décharger la cargaison de tout un navire.En effet, les coûts d'appontement des bateaux dans les ports sont très élevés, et les compagnies de distribution ont intérêt à diminuer au maximum le temps d'appontement, et donc les surestaries. Ltåntervalle de temps séparant le passage de deux fluides différents dans un même conduit est également dépendant des temps dtintroduction et de récupération du mobile séparant les deux fluides, qui eux-mêmes dépendent du dispositif d'introduction ou de séparation placé sur le conduit. Dans l'état de la technique connue, l'introduction et la récupération des mobiles s'obtient généralement à l'aide de vannes trois voies en T placées sur le conduit des fluides,par exemple la vanne représentée par la figure 1 dans laquelle La figure 1A est une vue de dessus de la coupe suivant l'axe II-II de la figure 1B, et La figure 1B est une vue de face de la coupe suivant l'axe I-I de la figure 1A. La vanne comprend - une première voie 1 conduisant le fluide seul (vanne d'introduction du mobile) ou le fluide poussant un mobile (vanne de récupération du mobile), - une deuxième voie 2 perpendiculaire à la première voie, permettant l'introduction ou la récupération du mobile dans la vanne, - une troisième voie 3 coaxiale à la première voie 1, conduisant le fluide poussant le mobile (vanne dtintro- duction du mobile) ou le fluide seul (vanne de récupération du mobile) et - un boisseau 4 constituant le corps de la vanne, placé à la réunion des trois voies, dans lequel peut pivoter une clé 5. Dans la figure 1A, cette clé 5 est cylindrique, mais elle peut être également sphérique. Dans les figures 1A et 1B, la clé 5 est percée d'un conduit cylindrique 6 de même diamètre que les trois voies 1, 2 et 3, comportant à l'une de ses extrémités plusieurs barreaux 7 disposés sous forme d'une grille. Ce conduit cylindrique 6 se place successivement coaxialementaux deux voies 1 et 3, puis à la voie 2 lorsque la clé 5 tourne. La clé-est également pourvue de deux canaux 8 et 8' de direction générale perpendiculaire au conduit 6 et percés dans les portions pleines de la clé situées au-dessus et au-dessous du conduit (sur la figure 13). Pour introduire ou récupérer le mobile (non représenté), la clé 5 est positionnée de façon à ce que le conduit cylindrique 6 soit coaxial à la voie 2; les barreaux 7 vont ainsi être placés en opposition à la voie 2 de manière à pouvoir introduire ou récupérer le mobile dans le conduit 6. Dans cette position, le fluide continue à traverser la vanne par l'intermédiaire dèsdeux cavités 8 et 8', mais son flux est ralenti du fait que les sections de ces deux cavités sont très inférieures à celle du conduit 6. De telles vannes nécessitent cependant l'-emploi d'un témoin de passage des mobiles dans le conduit, positionné quelques mètres avant la vanne. Ce témoin indique à ltopéra- teur de manoeuvrer la vanne pour récupérer le mobile. Si cette manoeuvre n'est pas réalisée à temps, le mobile retenu dans la clé 5 par les barreaux 7 bloque le passage du fluide dans la vanne et peut ainsi provoquer des surpressions fâcheuses. On peut alors être amené à pomper les produits au ralenti. Les contretemps occasionnés par la manipulation de la vanne, pendant lesquels le flux de fluides est nul ou ralenti, introduisent des retards non négligeables dans les intervalles de temps séparant le passage de deux fluides dans un même conduit et, donc dans la durée de déchargement de la cargaison d'un navire.De ce fait, les coûts d'appontement sont plus élevés que les coûts relatifs au temps de déchargement seul. De plus, ces vannes sont réalisées en acier et nécessitent un usinage très fin, ce qui les rend très coûteuses. Bien qu'à court terme, ces vannes soient très efficaces, il s'avère qu'à long terme, elles présentent des défauts d'étanchéité à la jointure du boisseau avec la clé, dues à la corrosion provoquée par l'entrainement d'eau salée provenant des quais de déchargement dans les vannes. D'autre part, ces vannes ne constituant pas un matériel courant. Le remplacement de pièces et leur ajustage sont difficiles et coûteux, et les délais d'approvisionnement sont très longs. La présente invention propose un dispositif d'introduction ou de récupération des mobiles se déplaçant dans un conduit, qui ne nécessite pas de manipulations, qui soit moins cher à l'achat et peu croûteux d'entretien, qui puisse être automatisable facilement, et qui permette de continuer le pompage du bateau sans arrêter la vitesse du flux de fluides, tout en introduisant ou en récupérant le mobile. Selon l'invention, le dispositif d'introduction ou de récupération d'un mobile se déplaçant dans un conduit, sous l'action d'un fluide s'écoulant dans ledit conduit, comporte ne première voie d'introduction ou de sortie du fluide, une deuxième voie d'introduction (ou de récupération) dudit mobile, et une troisième voie de sortie (ou d'arrivée) commune auxdits fluide et mobile, ce dispositif étant caractérisé en ca qu?il comporte également un corps creux d'aiguillage tubulaire, raccordé par ses première et deuxième extrémités respectivement aux première et troisième voies, et qui est percé sur sa paroi d'un orifice dans lequel vient s'insérer ladite deuxième voie, dont une extrémité vient rejoindre ladite troisième voie à son raccordement à la deuxième extrémité dudit corps d'aiguillage, et en ce que la paroi de ladite deuxième voie située à l'intérieur dudit corps d'aiguillage est percée d'au moins une fenêtre. Les mobiles peuvent présenter les deux fonctions de raclage des dépôts formés sur les parois d'un conduit et de séparation de deux fluides de compositions différentes. Ces mobiles peuvent avoir la forme de boules ou de cylindres dont le rayon extérieur est sensiblement égal au rayon intérieur du conduit sur lequel est placé le dispositif de l'invention et aux rayons des deux premières voies. Ces mobiles peuvent être obtenus à partir de matériaux tels que des enveloppes de néoprène ou de nitrile gonflées à l'eau ou de tout autre type de caoutchouc naturel ou synthétique résistant aux produits véhiculés. Les fluides peuvent être des liquides organiques du type hydrocarbures, mélange eau-charbon ou charbon-fuel, des liquides minéraux, des solides dans un gaz sous pression, par exemple du charbon, des céréales ou des grains de catalyseur. Selon-une caractéristique du dispositif de l'invention, ledit corps d'aiguillage tubulaire peut avoir un rayon intérieur supérieur ou égal aux rayons extérieurs des trois dites voies, et de préférence de celui de la deuxième voie. La deuxième voie, qui permet d'introduire ou de récupérer le mobile dans le dispositif de l'invention, a pour fonction de diriger le mobile vers ou hors du fluide. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, ladite deuxième voie est en forme de courbe arrondie ou d'un coude plus ou moins aigu. Mais la deuxième voie peut aussi bien être rectiligne et le corps creux peut être courbe. Les fenêtres percées dans les parois de cette deuxième voie, peuvent être choisies de même taille ou de tailles différentes, mais de section suffisamment faible pour ne pas laisser passer ledit mobile à l'extérieur de ladite deuxième voie, tout en laissant circuler les fluides sans trop les ralentir. Lorsque les fenêtres sont de tailles différentes, elles peuvent être choisies de préférence plus grandes vers l'intérieur de la courbe arrondie ou du coude, que vers l'extérieur. Selon un mode de réalisation du dispositif de l'invention, ladite deuxième voie est de taille suffisante pour stocker un ou plusieurs mobiles sans ralentir ou arrêter la circulation des fluides. De tels dispositifs ont pour avantages d'hêtre moins chers que les vannes trois voies. S'ils se corrodent, ces dispositifs peuvent être rapidement remplacés par du matériel standard courant dans le marché. La pollution occasionnée par le passage successif de deux fluides de compositions différentes est très faible et négligeable, compte tenu de la quantité d'un même fluide traversant le dispositif. Pour récupérer ou introduire les mobiles dans ladite deuxième voie, celle-ci peut être raccordée, par l'inter- médiaire d'une vanne dont l'ouverture ou la fermeture peuvent être commandées automatiquement selon un mode connu en soi, à un sas de garage de mobiles s'ouvrant vers ltex- térieur qui peut contenir plusieurs mobiles et peut être purgé du fluide entraîné. Il est possible d'utiliser deux dispositifs selon l'invention, équipés de vannes servocommandées et de sas de garage pour introduire et récupérer les mobiles sur un même conduit, le passage des mobiles entre ces deux dispositifs pouvant être repéré à l'aide des témoins de passage utilisés dans l'état de la technique.On peut également automatiser l'intraduction et la récupération de mobiles se déplaçant dans un conduits La présente invention a également pour objet un ensemble d'introduction et de récupération de mobile se déplagant sous ltaction d'un fluide dans un conduit, caractérisé en ce qutil comprend deux dispositifs selon l'invention, raccordés chacun par l'intermédiaire d'une vanne à un sas de garage, le premier pour introduire un mobile en amont dudit conduit, l'autre recuperer ledit mobile en aval dudit conduit, des témoins de passage des mobiles et un dispositif dtasservissement permettant ltautomatisa- tion dudit ensemble. La présente invention a encore pour objet un procédé d'introduction et de récupération de mobiles se déplaçant dans un conduit sous l'action de fluide utilisant l'ensemble d'introduction et de récupération de mobile, ledit procédé comprenant les phases - d'ouverture d'une première vanne disposée sur le dispositif d'introduction, le temps de libérer le mobile du sas de garage, et de le laisser pénétrer dans le conduit où il est entraîné par le fluide, - de repérage du départ du mobile à l'aide d'au moins un témoin de passage placé sur le dispositif d'introduction ou juste après ,en vue d'actionner la fermeture de ladite première vanne, - de repérage du passage du mobile par l'intermédiaire d'au moins un témoin de passage placé avant le dispositif de récupération, en vue d'actionner l'ouverture dtune deuxième vanne, - d'ouverture de ladite deuxième vanne permettant au mobile poussé par le fluide de rentrer dans le sas de garage, et - de fermeture de ladite deuxième vanne déclenchée par au moins un troisième témoin de passage placé sur le sas de garage après ladite vanne. Ltinvention est illustrée à titre d'exemple non limitatif par les dessins annexés dans lesque-ls Les figures 1A et 1B décrites précédemment représentent une vanne à trois voies selon-de l'état connu de la technique; La figure 2 représente une vue en coupe du dispositif selon l'invention; La figure 3 montre un circuit de fluide équipé dtun ensemble d'introduction et de récupération de mobiles sur un conduit, et La figure 4 représente un dispositif particulier dtintroduction des mobiles dans un conduit. Sur la figure 2, le dispositif selon l'invention se compose d'une première voie 11, d'une troisième voie 12, toutes deux raccordées par leurs extrémités 16 et 18 à un corps creux tubulaire d'aiguillage 14. Ce dernier est percé d'un orifice circulaire 15 dans lequel vient stinsérer une deuxième voie 13 de forme courbe, arrondie, et qui rejoint par son extrémité intérieure au corps dtaiguiliage ltextrémité 16 de la troisième voie 12. Ladite extrémité intérieure de la deuxième voie 13, est percée de fenêtres 171, 172, 173 > 174, de faible largeur, mais dont la hauteur peut croitre de l'extérieur vers l'intérieur de la courbe de la deuxième voie 13, c'est-à-dire de la fenêtre 17 à la fenêtre 174.Dans le dispositif décrit, la deuxième voie 13 comprend deux autres fenêtres, comparables respectivement aux fenêtres 172 et 173. D'autres formes de fenêtres peuvent être envisagées. Ainsi, les fenêtres peuvent avoir des largeurs différentes ou des formes différentes; en particulier, elles peuvent avoir une forme circulaire ou elliptique. Le diamètre de la deuxième voie peut être avantageusement choisi légèrement supérieur au diamètre du conduit, de façon à faciliter l'avancement du mobile. Ce dispositif peut être réalisé dans une matière résistant aux produits véhiculés, par exemple en fibres de verre armées, en polyester, en fonte ductile, ou en acier. Sur la figure 3, les fluides arrivent par un conduit 20 au dispositif dtintroduction de mobiles 21, lequel est raccordé par une vanne 33 à un sas de garage 31 qui est fermé, selon un mode connu en soi, par un obturateur 35. Le mobile, poussé par le fluide, traverse le conduit 22 et est aiguillé par l'intermédiaire d'une vanne 23 à trois voies, connue en soi, vers des bacs de stockage symbolisés par les conduites 27, 28, 29 et 30. La conduite 25 peut conduire d'autres fluides vers d'autres bacs de stockage situés dans un autre endroit si la vanne 23 est positionnée différemment. Avant d'accéder aux bacs de stockage de fluide, le mobile est récupéré, par l'intermédiaire dcun dispositif de récupération 24, dans un sas de garage 32, fermé par un obturateur 36, par ouverture d'une vanne 34. Le fluide arrive par un conduit 26 vers l'un des conduits 27, 28, 29 ou 30 dont la vanne est ouverte, guidant le fluide à son bac de stockage. Le sas de garage 32 est de taille suffisante pour stocker un ou plusieurs mobiles, ce qui lui permet de recevoir plusieurs mobiles successivement, sans qu'il soit nécessaire d'intervenir manuellement pour récupérer ces mobiles pendant la période de transfert des fluides. Sur la figure 4, le dispositif 40 selon l'invention est utilisé pour introduire les mobiles dans le conduit. Ces mobiles sont introduits manuellement dans le sas de garage 42 en ouvrant l'obturateur 47. Lorsque la vanne 41 est ouverte, ces mobiles peuvent être introduits sous l'action du fluide sous pression arrivant par exemple par la dérivation 43 reliant la conduite d'arrivée des fluides 45 au sas de garage 42, lorsque la vanne 44 disposée sur cette dérivation-est ouverte et que la vanne 46 disposée entre la conduite 45 et la première voie 49 du dispositif 40 est fermée ou à demi ouverte. Les mobiles peuvent également tomber du sas 42 par gravité dans le dispositif 40 et le conduit 45'. . Dans ce cas, le dispositif ne nécessite pas l'emploi d'une conduite de dérivation 43. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'introduction ou de récupération de mobile se déplaçant dans un conduit sous l'action d'un flui- de s'écoulant dans ledit conduit, comportant une première voie (11) d'introduction ou de sortie dudit fluide, une deuxième voie (13) d'introduction (ou de récupération) dudit mobile et une troisième voie (12) de sortie (ou d'arrivée) commune auxdits fluide et mobile, ce dispositif étant caractérisé en ce qutil comporte également un corps creux d'aiguillage tubulaire (14), raccordé par ses deux extrémités respectivement aux première (ici) et troisième voies (12), percé dtun orifice (15) sur sa paroi, dans lequel vient s'insérer ladite deuxième voie (13) dont une extrémité vient rejoindre ladite troisième voie (12) à son raccordement à la deuxième extrémité dudit corps d'aiguillage et en ce que la paroi de ladite deuxième voie située à l'intérieur dudit corps dtaiguillage est percée d'au moins une fenetre (17î à 174). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'aiguillage tubulaire (14) a un rayon intérieur au moins égal sinon supérieur aux rayons extérieurs des première (11), deuxième (13) et troisième voies (12). 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la deuxième voie (13) permettant d'introduire ou de récupérer le mobile dans le fluide, présente la forme dune courbe arrondie ou celle d'un coude. 4.- Dispositif selon ltune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la deuxième voie (13) est rectiligne tandis que le corps creux (14) est courbe. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de ladite deuxième voie (13) est percée de plusieurs fenêtres identiques. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de ladite deuxième voie (13) est percée de plusieurs fenêtres de sections différentes (171 à 174)* 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la section des fenêtres varie de l'intérieur à l'extérieur de la courbe arrondie ou du coude formé par ladite deuxième voie. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de ladite deuxième voie, est percée de plusieurs fenêtres de forme différente. 9.- Ensemble d'introduction et de récupération de mobile se déplaçant dans un conduit, caractérisé en ce qu'il comprend aumoins deux dispositifs (21, 24) selon l'une des revendications précédentes, raccordés chacun par l'intermédiaire dtune vanne (33, 34) à un sas de garage (31 32), le premier desdits dispositifs,(21) permettant l'introduction dudit mobile en amont dudit conduit (22), ledit deuxième dispositif (24) permettant leur récupération en aval dudit conduit et au moins un témoin de passage disposé entre ces dispositifs. 10.- Procédé d'introduction et de récupération d'un mobile se déplaçant dans un conduit sous l'action du flux mis en oeuvre par l'ensemble dtintroduction et de-récupé- ration selon la revendication 9, caractérisé en ce qutil comprend les phases - dtouverture d'une première vanne (33) disposée sur le dispositif dtintroduction (21), le temps de libérer le mobile du sas de garage (31) et de le laisser pénétrer dans le conduit où il est entrainé par le fluide, - de repérage du départ du mobile à l'aide d'au moins un témoin de passage placé sur le dispositif d'introduction (21) ou juste après en vue d'actionner la fermeture de ladite première vanne, - de repérage du passage dudit mobile par l'intermé- diaire d'au moinsun témoin de passage, en vue dlactionner ltouverture dune deuxième vanne (34) disposée sur le dispositif de récupération (24) - d'ouverture de ladite deuxième vanne (34) permettant au mobile poussé par le fluide de rentrer dans le sas de garage (32) correspondant, - de repérage du passage dudit mobile par l'intermédiaire d'au moins un témoin de passage placé sur le sas du garage (32) après ladite deuxième vanne, en vue d'actionner sa fermeture, et - de fermeture de ladite deuxième vanne (34).