Brevet FR2582383A1 — publié le 19861128

DisPositif de surveillance et de signalisation automatiques des fuites de aaz dans un circuit de distribution de aaz. On connatt plusieurs types de dispositifs de signalisation automatique de fuites de gaz, qui sont pratiquement tous basés sur le déclenchement d'une alarme dès que le taux de gaz contenu dans l'atmosphère d'un local devient égal à une valeur limite prédéterminée. L'utilisation de tels dispositifs n'a cependant pas pu s'imposer dans la pratique, en particulier pour signaler les fuites de gaz dans les appartements et les immeubles, étant donné que ces dispositifs sont entachés de défauts importants parmi lesquels - la difficulté qu'il y a à régler ladite valeur limite, - leur manque de sensibilité, qui peut se traduirepar un dépassement dangeureux de ladite valeur limite avant que l'alarme n'entre en action, - leur manque de fiabilité due au fait qu'ils sont généralement de structure compliquée, ce qui impose une vérification fréquente et minutieuse de leur état de fonctionnement afin de prévenir une mise en panne intempestive, - leur incapacité à remédier au moins provisoirement à une fuite détectée, de sorte que des risquesd'explO- sion peuvent se produire avant que les techniciens des services publics aient eu le temps d'intervenir, - leur coat relativement élevé qui oblige à réduire le nombre de dispositifs installés a' un seul ou a' quelques unités par immeuble Mais, compte tenu du fait que les fuites peuvent se produire en de multiples points du circuit, on comprend que ces dispositifs soient tout à fait inefficaces lorsque la fuite a lieu en un point éloigné du dispositif de signalisation le plus proche. Dans ce cas, avant que ce dispositif ait signalé la fuite, le taux de gaz autour du point de fuite peut avoir atteint une valeur dangeureuse. La présente invention vise à remédier à tous oesincon- vénientsdelatein antérieure citée et propose à cet effet un dispositif de signalisation automatique d'une fuite de gaz qui réagit immédiatement dês qu'une fuite se produit en un point quelconque du circuit de distribution de gaz, qui est bon marché, particulièrement fiable, qui ne nécessite pratiquement aucun entretien et qui est susceptible non seulement de signaler la fuite, mais également de la stopper tout le temps nécessaire pour qu'elle soit réparée. Le dispositif de signalisation selon l'invention se monte autour des points fragiles du circuit de distribution de gaz et en particulier autour des éléments qui servent à raccorder entre eux les tuyauteries du circuit, par exemple les manchons tubulaires, les raccords coudés, les raccords en T, les raccords de robinets, etc... I1 comprend plus précisément :: - une douille creuse de même forme que l'élément de raccordement, qui est adaptable autour de ce dernier et des tuyaux adjacents et qui est soudée audit élément de raccordement et/ou auxdits tuyaux, de manière à définir avec ces derniers une chambre interne étanche vis-à-vis de l'extérieur et qui contiententièrement au moins l'une des zones soudéesde l'élément de raccordement sur les tuyaux, et - un contr8leur de pression comprenant :: a) un corps tubulaire dont une extrémité peut être adaptée avec étanchéité dans un orifice percé dans la paroi de la douille et dont l'autre extrémité est munie d'une valve anti-retour, à travers laquelle une pression pneumatique prédéterminée peut être introduite à l'intérieur du corps et de la douille, b) un fourreau tubulaire gonflable, coaxial audit corps tubulaire et dont les extrémités, qui sont ouvertes, sont fixées avec étanchéité par toute leur périphérie sur des épaulements annulaires faisant saillie sur la paroi interne du corps tubulaire, définissant ainsi à 1'intérieur dudit corps une chambre interne axiale communiquant avec la chambre intérieure de la douille et une chambre externe étanche, c) un circuit électrique de signalisation de l'état de fonctionnement du dispositif, ledit circuit comprenant en série une source de courant, un premier interrupteur électrique monté dans ladite chambre étanche externe et qui est maintenu normalement en position fermée par ledit fourreau lorsque celui-ci est à l'état gonflé sous l'action de ladite pression prédéterminée, un second interrupteur électrique également logé dans ladite chambre étanche externe et qui est normanlement fermé, ledit second interrupteur étant sollicité vers sa position ouverte par ledit fourreau lorsque celui-ci est surgonflé par suite d'une fuite de gaz au niveau de l'élément de raccordement, et une alarme sonore ou lumineuse qui est déclenchée dés que ledit second interrupteur s'ouvre. Ainsi, ladite pression prédéterminée qui règne normalement à l'intérieur du contrôleur de pression et de la douille assure une véritable surveillance permanente du bon fonctionnement du dispositif. En effet, en l'absence de fuite, cette pression maintient le fourreau a' l'état normalement gonfle celui-ci maintenant à son tour le premier interrupteur en position fermée. Le circuit-électrique de signalisation est alors fermé et l'alarme est hors service. Un voyant peut être prévu pour indiquer le bon fonctionnement du dispositif. Si au contraire, une fuite se produit au niveau de l'élément de raccordement, la pression à l'intérieur du contrôleur et de la douille augmente. Le fourreau est alors gonfle davantage, ce qui provoque l'ouverture du second interrupteur et donc la mise en service de l'alarme. I1 est important de remarquer que la réparation de la fuite ne présente pas de caractère d'urgence, puisque le gaz vient remplir le volume intérieur de la douille et du contrôleur et ne peut s'échapper à l'extérieur. Le dispositif de signalisation selon l'invention ne nécessite aucun entretien ni surveillance. Son fourreau gonflable est un élément très sensible capable de détecter les moindres fuites de gaz. De plus, le dispositif ne comprend que des pièces mécaniques simples existant dans le commerce. I1 est donc bon marché et faciale à fabriquer. Selon une caractéristique avantagesede l'invention, la douille peut être réalisée de deux coquilles symétriques par rapport au plan médiateur axial de la douille, lesdites coquilles étant pourvues sur leurs bords en contact de brides destinées à les serrer par exemple au moyen de vis, avec interposition de joints d'étanchéité. Grâce à une telle structure, le montage de la douille est notablement facilité, et il devient possible d'installer des dispositifs selon l'invention sur des circuits de gaz déjà existants sans avoir à démonter ces derniers. Dans le cas où deux zones du circuit à protéger sont relativement rapprochées, on peut réduire le codt de l'installation selon l'invention, en montant des douilles autour de chacune desdites zones et en n'utilisant qu'un unique contrôleur de pression que l'on fixe, ainsi qu'on l'a décrit précédemment sur l'une des douilles, le volume intérieur de ces dernières étant mis en communication au moyen d'un tronçon de tube. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description de plusieurs modes de réalisation de l'invention, faite en regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe d'une zone de raccordement de deux tuyaux, munie d'un dispositif de surveillance et de signalisation de fuite selon l'invention t La figure 2 est une vue éclatée en perspective représentant une douille formée de deux coquilles t La figure 3 est une vue en élévation et partiellement en coupe montrant une variante de réalisation du circuit électrique du dispositif t La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation du dispositif dans le cas où la zone de raccordement est relativement large t La figure 5 est une vue en perspective d'une autre variante de réalisation du dispositif dans le cas de deux zones de raccordement voisines t La figure 6 est une vue en élévation et partiellement en coupe du dispositif dans le cas du raccordement de plusieurs tuyaux bout à bouts et La figure 7 est une vue en coupe d'une douille utilisable dans le cas d'une zone de raccordement en T. Dans la figure 1, le dispositif 10 est adapté autour d'un manchon tubulaire 12 qui sert à raccorder entre eux bout à bout deux tuyaux 14, 16 du circuit. De façon connue en soi, le manchon est soudé ou brasé. Pour la clarté du dessin, l'épaisseur de la couche de soudure 18 a été exagérée. Le dispositif de signalisation 10 comprend une douille tubulaire 20 qui, pour la commodité du montage, peut être réalisée sous forme de deux coquilles 22, 24, comme représenté sur la figure 2. Chacune des coquilles comprend une paroi semi-cylindrique de diamètre et longueur nettement supérieurs à ceux du manchon, et est pourvue à ses extrémités axiales de parois terminales 26 présentant une échancrure semi-circulaire 28 de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe des tuyaux 14, 16. Le long de leurs bords longitudinaux les demi-coquilles comportent des brides 30 tournées vers l'extérieur et destinées à s'appliquer à plat l'une sur l'autre. Pour monter la douille 20, il suffit d'enfermer le manchon 12 entre les deux coquilles 22j 24, de souder ces dernières entre elles le long de leurs brides par tout moyen de solidarisation approprié, par exemple au moyen de cordons de soudure. La douille ainsi montée est centrée autour du manchon et est fixée dans cette position au moyen de joints de soudure 38 coulés dans les interstices subsistant entre les tuyaux 14, 16 et les échancrures 28 des coquilles. Le dispositif de signalisation comprend également un contrôleur de pression 40 constitué d'un boîtier qui, dans le mode de réalisation de la figure 1, est formé de deux parties 42, 44. La partie de bottier 42 est sensiblement tubulaire et se termine à une extrémité par un embout 46 qui peut entre emmanché à force ou vissé, avec interposition d'un joint annulaire d'étanchéité, dans un orifice 50 (figure 2) percé dans la paroi de l'une des coquilles 24 formant la douille. Sur la paroi interne de la partie 42 font saillie deux nervures annulaires 52, 54 sur lesquelles sont serties par tout moyen connu les extrémités d'un fourreau tubulaire 56 en matière souple et gonflable, ouvert à ses deux extrémités et coaxial à la partie de bottier 42. Le fourreau définit ainsi avec cette dernière et avec les nervures 52, 54 une chambre annulaire étanche 58 enfermant de l'air à la pression atmosphérique. La partie de bottier 42 se termine à son extrémité opposée à l'embout par une jupe 60 dans laquelle est adaptée de façon étanche l'autre partie de bottier 44. Cette dernière a une forme sensiblement tronconique, ouverte à son extrémité évasée qui est fixée dans la jupe 60 et loge une valve anti-retour, constituée par exemple par une sphère 62 en matière relativement souple munie d'une tige 64 qui traverse librement un canal percé dans l'extrémité effilée. La sphère est appliquée en contact étanche contre la paroi tronconique de la partie de bottier 44 par un ressort hé-licoVdal 66 qui prend appui par ailleurs surun épaulement de 44. Sur la partie effilée de la partie de bottier 44 peut être vissé l'embout d'une pompe munie d'un manomètre, un joint 68 assurant l'étanchéité de l'assemblage. On peut ainsi introduire une pression prédéterminée dans la chambre interne 70 de la partie de bottier 44 et dans la chambre 72 comprise entre la douille 20 et le manchon 12, à travers le fourreau gonflable 56. Etant donné que la chambre étanche 58 est à une pression inférieure, le fourreau prend une forme légèrement gonflée, qu'il garde tant que le fonctionnement est normal, ainsi qu'on l'expliquera par la suite. Dans la chambre étanche 58 sont montés deux interrupteurs électriques 74 et 76. L'interrupteur 74 comprend un contact mobile 78 relié par un conducteur 80 à une borne d'une source de courant extérieure, et un contact fixe 82 qui traverse avec étanchéité la paroi de la partie de bottier 42 et est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 84 à la borne mobile 86 du second interrupteur. La borne fixe 88 de ce dernier traverse avec étanchéité la paroi de la partie du boStier 42 et est reliée à l'autre borne de la source de courant par l'intermédiaire du conducteur 90. Comme le montre la figure 1, le premier interrupteur 74 est disposé de manière que son contact mobile 78 soit sollicité en appui contre le contact fixe 82 par le fourreau 56 lorsque celui-ci est gonflé sous l'action de la pression de service qui règne normalement à l'intérieur du dispositif. De son côté, le second interrupteur 76 est disposé de manière que, dans la mme condition et en l'absence de toute fuite, il soit fermé. Le circuit électrique étant complet, le courant passe à travers le circuit, allumant un voyant lumineux, qui indique ainsi qu'aucune fuite n'est à signaler. Si par contre une fuite due à un défaut 92 de la soudure du manchon 12 apparat, le gaz qui s'échappe fait monter la pression à l'intérieur des chambres 70, 72 et du fourreau 56, sans toutefois qu'il puisse sortir à l'extérieur. Sousl'action de cette pression, le fourreau 56 se gonfle davantage et vient pousser le contact mobile 86 du second interrupteur en position ouverte. Le circuit électrique est alors ouvert s le voyant lumineux s'éteint et une alarme lumineuse ou sonore peut entre mise en servive pour indiquer l'exis- tence d'une fuite. Cette fuite n'est toutefois par dangeureuse puisque le gaz reste à l'intérieur du dispositif selon l'invention sans pouvoir s'échapper à l'extérieur0 I1 n'existe donc aucune urgence pour réparer la fuite. Toutefois, il est recommandé de la réparer avant qu'une autre fuite n'apparaisse au niveau d'une soudure 38 entre la douille 20 et les tuyaux 14 ou 16. Si par suite de détérioration, le fourreau 56 se dégonflait, le premier interrupteur s 'ouvrirait, mettant en action l'alarme. Chacun des éléments de raccordement du circuit de distribution de gaz susceptible d'être le siège d'une fuite devra etre équipé d'un dispositif de signalisation tel que celui qui vient d'être décrit. Les circuits électriques de tous ces dispositifs devront être montés soit en série, soit de préférence en parallèle sur les conducteursd'aMientZicn 80, 90. Ces derniers pourront longer les tuyaux 14, 16 et en être solidarisés à l'aide de tout moyen d'attache connu. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 3, le contact mobile 78 du premier interrupteur 74 est relié au conducteur d'alimentation 80 par l'intermédiaire d'un contact auxiliaire fixe 94, fixé sur la paroi externe de la partie de bottier 42. De même, le contact fixe 88 du second interrupteur 76 est relié à l'autre conducteur d'alimentation 90 par l'intermédiaire d'un contact auxiliaire fixe 96 également fixé sur la paroi externe de la partie de bottier 42. De plus, les conducteurs 80 et 90 sont solidarisés des tuyaux 14, 16 au moyen de colliers 98 relativement larges. Sur la figure 3, les conducteurs 80, 90 ont été représentés laces, mais en réalité ils sont tendus et s'appliquent sur les tuyaux 12, 14 sans pratiquement s'en écarter. I1 en résulte que si par suite de tassement du terrain ou de déformation des murs ou du plafond du local, les tuyaux 14, 16 viennent à s'incurver, ils entraient dans leur déformation les conducteurs 80, 90. Ceux-ci se tendent davantage en écartant les contacts auxiliaires 94, 96 des contacts 78, 88, ce qui interrompt le circuit et déclenche l'alarme. Cette alarme indique qu'un risque de fuite peut se produire en raison de la déformation du circuit de gaz. Selon un perfectionnement important de l'invention, le nombre de dispositifs de signalisation à placer sur le circuit de gaz peut être notablement diminué si l'on utilise les dispositifs modifiés représentés aux figure 4 et 5. La figure 4 représente deux tuyaux 14, 16 de gros diamtre, raccordés au moyen d'un manchon 12 de longueur suffisamment grande pour qu'il recouvre largement les portions d'extrémités voisines des tuyaux. Si l'on devait utiliser une unique douille comme dans la figure 1, elle serait trop coûteuse. On utilise au lieu de cela deux douilles 20, 20' plus courtes et qui recouvrent chacune une extrémité du manchon 12 et la portion de tuyau adjacente. L'une des douilles seulement est équipée d'un contrôleur de pression 40. Les chambres internes 72 et 72' desdites douilles communiquent entre elles par un canal métallique 100 qui peut être fixé sur le manchon, par exemple au moyen de soudure 102. Le dispositif de la figure 4 fonctionne de la mAme façon que celui de la figure 1, mais il a l'avant ge de n'utiliser qu'un seul contrôleur de pression 40 pour surveiller les fuites aux deux extrémités du manchon 12. Dans la variante de réalisation de la figure 5, un unique contrôleur de pression 40 est utilisé pour surveiller les fuites dans deux manchons de raccordement distincts situés à la suite l'un de l'autre. Ici également, les deux douilles 20, 20' sont reliées par un canal 100. On pourrait de la meme façon imaginer d'utiliser un unique contrôleur pour surveiller plus de deux éléments de raccordement. La figure 6 montre une vue schématique d'une telle installation dans le cas de tuyaux 104, 106, 108 et 110 raccordés bout à bout par trois manchons 12, 12', 12". Les douilles 20, 20', 20" sont reliées en série par des canaux 100, 100'. Un seul contrôleur de pression 40 fixé sur la douille 20 suffit pour surveiller les fuites au niveau des trois manchons. Jusqu'à présent, on a décrit l'utilisation du dispositif selon l'invention dans le cas des fuites dans des manchons tubulaires, mais ainsi qu'on la déjà précisé, ce dispositif peut équiper tout autre type de raccord, par exemple le raccord 112 en T représenté à la figure 7 qui sert à connecter les trois tuyaux 114, 116 et 118. La douille 120 se présente dans ce cas avec une forme en T de dimensions supérieures à celles du raccord 112. Pour la commodité du montage, elles est constituée de deux coquilles dont une seule est représentée sur la figure 7. Les coquilles sont munies sur leurs bords contigus de brides 120, 122, 124 au moyen desquelles elles peuvent être assemblFes, comme expliqué précédemment à propos de la douille de la figure 2. I1 va de soi que de nombreuses modifications de détails peuvent astre apportées snt modes de réalisation décrits. C'est ainsi qu'au lieu de souder entre elles les coquilles 22, 24 de la figure 2 ou celles de la figure 7, on peut aussi bien utiliser des joints d'étanchéité que l'on insêrd'une part, entre les brides 30 et, d'autre part, entre les échancrures 28 et les tuyaux 14, 16. Les coquilles peuvent alors être solidarisées entre elles au moyen de vis de serrage, et aux tuyaux au moyen de points de soudure. D'autre part, les contact 78, 94 et 88, 96 peuvent store avantageusement enfermés à l'intérieur d'une chambre étanche, matérialisée schématiquement sur la figure 3 par les traits tiretés 126. Les conducteurs 80, 90 devront traverser de façon étanche la paroi de ladite chambre tout en ayant la possibilité d'exercer une traction sur les contacts auxiliaires 94, 96 lors d'une déformation des canalisations 14, 16. De cette manière, on écarte tout risque d'explosion en cas de fuite de gaz par rupture des canalisations 14 ou 16. Le fourreau 56 peut astre réalisé en matière plastique, en caoutchouc et de préférence il peut astre constitué par un tube métallique ayant une faible épaisseur de paroi. Ce tube pourra comporter localement, au niveau où il touche les contacts 78 et 86, des dépressions tournées vers l'intérieur du tube et enfoncées inégalement. Sous l'action de la pression, ces dépressions s'inversent pour former sur la surface du tube des bosses. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de surveillance et de signalisation automatiques de fuites de gaz dans un circuit de distribution de gaz comprenant des tuyaux raccordés entre eux par des éléments de raccordement, tels que manchons tubulaires, raccords coudés ou raccords en T, soudés sur lesdits tuyaux, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : - une douille creuse (20, 120) de même forme que l'élément de raccordement (12, 112), qui est adaptable autour de ce dernier et des tuyaux adjacents (14, 16) et qui est soudée audit élément de raccordement et/ou auxdit tuyaux, de manière à définir avec ces derniers une chambre interne (72), étanche vis-à-vis de l'exté- rieur et qui contient entièrement au moins l'une des zones soudées de l'élément de raccordement sur le tuyau, et - un contrôleur de pression (40) comprenant :: a)unecEpstubulaire dont une extrémité (46) peut être adaptée avec étanchéité dans un orifice percé dans la paroi de la douille (20) et dont l'autre extrémité est munie d'une valve anti-retour (62) à travers laquelle une pression pneumatique prédéterminée peut être introduite à l'intérieur du corps et de la douille, b) un fourreau tubulaire gonflable (56), coaxial audit corps tubulaire et dont les extrémités, qui sont ouvertes, sont fixées avec étanchéité par toute leur périphérie sur des épaulements annulaires (52, 54) faisant saillie sur la paroi interne du corps tubulaire, définissantadoeiàl'intérieur dudit corps une chambre interne axiale communiquant avec la chambre intérieure (72) de la douille et une chambre externe étanche (58), c) un circuit électrique de signalisation de l'état de fonctionnement du dispositif, ledit circuit comprenant en série une source de courant, un premier interrupteur électrique (74) monté dans ladite chambre étanche externe (58) et qui est maintenu normalement en position fermée par ledit fourreau (56) lorsque celui-ci est à l'état gonflé sous l'action de ladite pression prédéterminée, un second interrupteur électrique (76) également logé dans ladite chambre étanche externe et normalement fermé, ledit second interrupteur étant sollicité vers sa position ouverte par ledit fourreau lorsque celui-ci est surgonflé par suite d'une fuite de gaz au niveau de l'élément de raccordement, et une alarme sonore ou lumineuse qui est déclenchée dès que ledit second interrupteur s'ouvre. 2.- Dispositif selon la revendication 1, utilisable dans le cas du raccordement de deux tuyaux (14, 16) au moyen d'un manchon tubulaire (12), caractérisé en ce que la douille (20) est tubulaire et se termine à ses deux extrémités par des parois terminales (26) présentant des échancrures (28) destinées à s'adapter autour des tuyaux et le long desquelles la douille est soudée sur ces derniers. 3.- Dispositif selon la revendication 1, utilisable dans le cas du raccordement de gros tuyaux au moyen d'un manchon tubulaire (12) de grande longueur, caractérisé en ce qu'il comprend - deux douilles tubulaires, dont l'une (20) est soudée autour de l'une des extrémités du manchon (12) et autour du tuyau adjacent (14) et l'autre est soudée autour de l'autre extrémité du manchon et autour de l'autre tuyau (16), - un unique conbREeur de pression (40) fixé sur leune desdites douilles, et - un. canal (100) faisant communiquer entre elles les chambres internes (72, 72') desdites douilles. 4.- Dispositif selon la revendication 1, utilisable dans le cas du raccordement de plusieurs tuyaux en ligne (104, 106, 108, 110) au moyen de manchons tubulaires (12, 12', 12), caractérisé en ce qu'il comprend - plusieurs douilles (20, 20', 20") enveloppant respectivement lesdits manchons et soudés chacun sur les deux tuyaux qui partent du manchon correspondant, - un unique contrôleur (40) fixé sur l'une desdites douilles, et - plusieurs canaux (100, 100') reliant chacun la chambre interne de l'une des douilles à la chambre interne de la douille voisine. 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des douilles est constituée de deux coquilles (22, 24) symétriques par rapport au plan médiateur axial de la douille, lesdites coquilles étant munies le long de leurs bords adjacents de brides (30) destinées à les serrer par exemple au moyen de vis, avec interposition de joints d'étanchéité (34, 36). ou moyen de soudure. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits interrupteurs (74, 76) comprennent chacun un contact fixe et un contact mobile, le contact mobile (78) du premier interrupteur (74) étant relié à un conducteur d'alimentation (80) et étant disposé de manière que lorsque le fourreau (56) est gonflé normalement il l'amène en butée contre le contact fixe (82,), ce dernier étant relié par un conducteur (84) au contact mobile (86) du second interrupteur (76) dont le contact fixe (88) est relié å un second conducteur d'alimentation (90), le conducteur mobile (86) du second interrupteur étant disposé de manière que ce dernier soit fermé lorsque le fourreau est gonflé normalement et qu'il soit ouvert lorsque le fourreau est surgonflé. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le contact mobile (78) du premier interrupteur (74) est relié au conducteur d'alimentation (80) par l'intermédiaire d'un contact auxiliaire fixe (94), fixé sur la paroi externe du corps du contrôleur de pression et en ce que le contact fixet88) du second interrupteur (76) est relié à l'autre conducteur d'alimentation (90) par l'intermédiaire d'un contact auxiliaire fixe(96) également fixé sur la paroi externe du corps du contrôleur de pression, lesdits conducteurs d'alimentation (80, 90) étant tendus sur les tuyaux (14, 16) adjacents afin qu'ils puissent écarter les contacts auxiliaires (94, 96) des contacts associés (78, 88) lorsque les tuyaux s'incurvent.