Brevet FR2594898A1 — publié le 19870828

La présente invention concerne un séparateur gaz-liquide hydraulique comprenant un cylindre et deux pistons situés à l'intérieur dudit cylindre et séparant le cylindre en une première chambre située entre les deux pistons, en une seconde chambre située entre un premier fond du cylindre et un premier piston et en une troisième chambre située entre un deuxième fond du cylindre et le deuxième piston, la paroi du cylindre étant percée au milieu de sa longueur d'au moins une ouverture débouchant à ltextérieur, les deux pistons étant maintenus écartés, par des moyens d'écartement, d'au moins une distance égale à la moitié de la longueur interne du cylindre plus la moitié du diamètre de ladite ouverture moins la hauteur d'un piston, ladite seconde chambre étant destinée à être remplie d'un liquide hydraulique, le premier fond du cylindre étant percé d'une ouverture destinée à être reliée à une enceinte à volume variable et ladite troisième chambre étant destinée à contenir un fluide gazeux sous pression. Un tel séparateur gaz-liquide hydraulique est par exemple connu par le brevet français 1 368 353 et il permet d'éviter d'une manière absolue que de l'huile, ou même des traces d'huile, provenant d'une fuite du joint de piston situé côté huile puisse pénétrer dans la chambre sous pression de gaz puisque, compte tenu de la distance séparant les deux pistons et la course de l'ensemble mobile, jamais le bord d'un piston n'atteint, et encore moins ne dépasse, la zone où se trouve l'ouverture reliant la chambre située entre les deux pistons à l'exté- rieur, et donc, des traces d'huile ne peuvent pas être entraînées par le piston au-delà de l'ouverture c'est-à-dire dans une zone ultérieurement soumise à la pression du gaz. On élimine ainsi totalement le risque d'explosion thermique par effet Diesel, appelé auto-ignition. Cependant, dans le dispositif décrit dans le brevet ci-dessus, en cas de rupture de conduite d'huile ou de gaz reliée au séparateur, les pistons sont violemment projetés contre un fond du cylindre ce qui peut provoquer des dommages. Dans le cas également où le séparateur fait partie d'un système de mise en tension de câbles de maintien d'un "riser", le dispositif étant placé sur un bateau immobilisé par ancrage dynamique, il peut y avoir une dérive du bateau, auquel cas il peut aussi se faire que l'ensemble mobile de pistons cogne contre l'un des fonds du cylindre. La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient et a pour objet un séparateur gaz-liquide hydraulique du type décrit cidessus, caractérisé en ce que lesdits moyens d'écartement des pistons comprennent un vérin amortisseur. En se référant à la figure unique ci-jointe, on va donner un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Le séparateur de la figure comprend un cylindre 1 comportant en son intérieur deux pistons 2 et 3 munis de joints d'étanchéité 4, 5, 6, 7. Les pistons 2 et 3 divisent le cylindre en une première chambre 8 située entre les deux pistons, en une seconde chambre 9 située entre le premier piston 2 et le premier fond 10 du cylindre et en une troisième chambre 11 située entre le deuxième piston 3 et le deuxième fond 12 du cylindre. La troisième chambre 11 est remplie d'un fluide gazeux sous pression à partir d'un accumulateur de pression, non représenté, telle que des bouteilles d'air comprimé par exemple. A cet effet, le deuxième fond 12 du cylindre est percé d'une ouverture 13. La seconde chambre 9 est remplie d'un liquide hydraulique, communiquant par un orifice 14 du premier fond 10 avec un appareil d'utilisation, non représenté, comportant une chambre à volume variable tel qu'un vérin par exemple. Au milieu de sa longueur, la paroi cylindrique du cylindre 1 est percée d'une ouverture 15 établissant la pression atmosphèrique dans la première chambre 8. Ainsi, en cas de fuite d'huile et/ou de gaz par le joints 4, 5 ou 6, 7 il ne risque pas de se produire d'explosion par effet Diesel puisque le mélange des deux fluides dans la première chambre 8 est à basse pression. En outre, afin d'éviter que des traces d'huile ne soient entraînées par le piston 2 dans la chambre gazeuze 11, l'écartement entre les deux pistons 2 et 3 est tel que le piston 2 ne dépasse jamais l'orifice 15. Il suffit pour cela que cet écartement ait au moins une longueur égale à la moitié de la longueur interne du cylindre plus la moitié du diamètre de l'orifice 15, moins la hauteur du piston 3. Cet écartement est donné par un vérin amortisseur 16 dont la longueur minimale, tige rentrée, satisfait à cette condition. Grâce à ce vérin amortisseur, les chocs éventuels des pistons contre les fonds du cylindre, en cas d'incidents tels que cités plus haut, sont amortis aussi bien côté gaz que côté fluide hydraulique. En outre ce vérin amortisseur permet de donner une sur-course à un éventuel vérin d'utilisation relié hydrauliquement au séparateur et soumis à une charge. Dans le cas ou le séparateur est intégré dans un système de tensionnement de tube de production de pétrole, le séparateur de l'invention permet d'éviter la rupture intempestive du joint de rupture associé au tube de production. Par l'orifice 15, on peut introduire un détecteur de position de l'ensemble mobile qui permetoselon le mode de réalisation, de faire des mesures ponctuelles ou continues. REVENDICATION Séparateur gaz-liquide hydraulique comprenant un cylindre (1) et deux pistons (2, 3) situés à l'intérieur dudit cylindre et séparant le cylindre en une première chambre (8) située entre les deux pistons, en une seconde chambre (9) située entre un premier fond (10) du cylindre et un premier piston (2) et en une troisième chambre (11) située entre un deuxième fond (12) du cylindre et le deuxième piston (3), la paroi du cylindre étant percée au milieu de sa longueur d'au moins une ouverture (15) débouchant à l'extérieur, les deux pistons étant maintenus écartés, par des moyens d'écartement, d'au moins une distance égale à la moitié de la longueur interne du cylindre plus la moitié du diamètre de ladite ouverture, moins la hauteur d'un piston, ladite seconde chambre (9) étant destinée à être remplie d'un liquide hydraulique, le premier fond du cylindre étant percé d'une ouverture (14) destinée à être reliée à une enceinte à volume variable et ladite troisième chambre étant destinée à contenir un fluide gazeux sous pression, caractérisé en ce que lesdits moyens d'écartement des pistons comprennent un vérin amortisseur (16).