Brevet FR2736128A1 — publié le 19970103

La présente invention se rapport à un dispositif de fermeture d'une ouverture d'une enceinte destinée à être mise sous pression, et d'accès à cette dernière. Plus particulièrement, elle concerne un dispositif de fermeture d'une ouverture d'une conduite destinée à être mise sous pression et d'accès à cette dernière. Ce type de dispositif de fermeture comportant un moyen obturateur de façon étanche de l'ouverture permet l'accès à l'intérieur de la conduite, par exemple afin de permettre l'entretien de cette dernière, ou pour toute autre opération à effectuer au sein de la conduite. Dans ce cadre, l'invention s'applique notamment, mais pas exclusivement, au domaine de l'équipement pétrolier, et plus précisément aux installations de raclage d'oléoducs où il est nécessaire d'avoir un accès facile et rapide à des racleurs (dispositifs de nettoyage éventuellement dotés d'instruments de mesure se déplaçant avec le flux) restant dans la tuyauterie. Cet accès est nécessaire pour introduire les racleurs et les récupérer, par exemple pour en vérifier l'état, et remplacer des pièces d'usure. Ce type d'opération doit être réalisé lorsque la conduite ou chacune des conduites d'un ensemble de conduites n' est plus sous pression, afin d'éviter tout risque pour les opérateurs. A cet effet, les moyens d'introduction ou de récupération de racleurs sont généralement équipés de vannes permettant la pressurisation et la décompression de la ou des conduites à racler, ainsi que de manomètres de contrôle de pression. Des consignes de sécurité très strictes sont toujours données aux opérateurs, afin d'éviter tout accident lors de l'ouverture de la ou des conduites. Les dispositifs actuellement disponibles sur le marché n'empêchent toutefois pas d'accéder à l'intérieur de la conduite lorsque celle-ci est encore sous pression. La présente invention vise à pallier cet inconvénient. Elle a pour ce faire, d'une manière générale, pour objet un dispositif de fermeture d'une ouverture d'une enceinte destinée à être mise sous pression et d'accès à cette dernière, comportant un moyen obturateur de façon étanche de ladite ouverture, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en outre - des moyens de butée adaptés à venir coopérer avec des moyens de butée solidaires de la périphérie de ladite enceinte, pour verrouiller ledit moyen obturateur sur ladite ouverture - un moyen de serrage fileté venant en appui sur ledit moyen obturateur, lesdits moyens de butée présentant un taraudage engagé sur le filetage dudit moyen de serrage, afin de pouvoir serrer lesdits moyens de butée contre les moyens de butée solidaires de ladite enceinte - un moyen d'actionnement en rotation du moyen de serrage, ledit moyen d'actionnement et le moyen de serrage comportant des moyens complémentaires d'accouplement en rotation, et ledit moyen d'actionnement étant monté mobile en translation sur ledit moyen obturateur entre une position de blocage en translation, sous l'effet de la pression régnant à l'intérieur de ladite enceinte, lorsque lesdits moyens de butée et les moyens de butée solidaires de ladite enceinte sont serrés les uns contre les autres, position dans laquelle ledit moyen d'actionnement est désaccouplé du moyen de serrage et une position accouplée des moyens d'actionnement et de serrage, lorsqu'aucune pression ne règne à l'intérieur de ladite enceinte. Tel est en particulier le cas lorsque, conformément à un mode de réalisation préféré, le moyen de serrage est un manchon fileté et les moyens de butée présentent un alésage taraudé engagé sur le manchon fileté, tandis que le dispositif comporte en outre un piston dont la tige est solidaire du moyen d'actionnement et traverse le manchon fileté et le moyen obturateur, le corps du piston étant reçu de façon étanche dans un logement cylindrique pratiqué dans le moyen obturateur et ouvert sur l'intérieur de l'enceinte en position fermée du dispositif de fermeture. Grâce à ces dispositions, l'accès à l'intérieur de l'enceinte, par exemple une conduite, est impossible tant que l'enceinte est encore sous pression. On évite ainsi tout accident résultant de l'ouverture du dispositif de fermeture tant que l'enceinte est encore sous pression. Selon des dispositions préférées, éventuellement combinées - le dispositif comporte en outre un support mobile entre une position ouverte et une position fermée du dispositif de fermeture, support sur lequel les moyens de butée sont montés mobiles en rotation - les moyens de butée sont constitués par une butée à oreilles, tandis que les moyens de butée solidaires de enceinte sont constitués par une bride de butée présentant alternativement des passages pour les oreilles de la butée à oreilles et des gorges, afin de pouvoir serrer chacune des oreilles contre une face latérale d'une gorge correspondante et tournée vers l'enceinte - le moyen de serrage est un manchon fileté présentant un carré de manoeuvre, tandis que le moyen d'actionnement est un moyeu d'un volant de manoeuvre présentant un alésage carré d'entraînement - ledit support est monté articulé en rotation sur une conduite constituant l'enceinte. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe partielle longitudinale suivant la ligne de coupe I-I de la figure 2 du dispositif de fermeture conforme à un mode préféré de réalisation de l'invention, monté sur une conduite et en position fermée, ainsi qu'une vue fantôme d'une partie de ce dispositif en position ouverte - la figure 2 est une vue de face avec coupe partielle et sans volant de manoeuvre de ce même dispositif. Le dispositif de fermeture repéré 1 dans son ensemble comporte tout d'abord un moyen obturateur 10 destiné à clore de façon étanche une ouverture 11 d'une extrémité d'une conduite 2 de section circulaire et destinée à être mise sous pression. Le moyen obturateur 10 comporte un corps 12 faisant saillie vers l'intérieur de la conduite 2 en position fermée du dispositif de fermeture 1. Ce corps 12 présente sur sa périphérie un rebord annulaire 13 pourvu d'une rainure circulaire 14 dans laquelle est pincé un joint d'étanchéité 15 destiné à venir s'appliquer contre un rebord annulaire complémentaire 16 de la conduite 2 lorsque le dispositif de fermeture est en position fermée, réalisant ainsi la fermeture étanche souhaitée. Le rebord annulaire complémentaire 16 est ici constitué par une partie de moyens de butée montés sur la conduite 2, qui seront décrits ci-après, et la tranche de la conduite 2. Dans d'autres modes de réalisation, le rebord 13 pourvu de son joint l'étanchéité 15 pourra être appliqué simplement contre la tranche de la conduite 2. Le dispositif de fermeture 1 de la conduite 2 et d'accès à cette dernière, appelé dispositif de fermeture par la suite, comprend en outre un support 20 sur lequel est monté le moyen obturateur 10, comme cela va maintenant être décrit. Le dispositif de fermeture 1 est ici articulé en rotation, à l'aide de ce support 20, sur la conduite 2 entre les positions fermée et ouverte montrées sur la figure 1. Le support 20 comporte à cet effet deux bras 22 comportant à l'une de leur extrémité une douille 23. Chacune des douilles 23 est montée sur l'extrémité d'un axe 24 mobile en rotation sur une chape 25, elle-même fixée à la périphérie de la conduite 2 par vissage. La rotation se fait ainsi autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite. Un plateau circulaire 30 pourvu d'un alésage central 31 est fixé, ici par soudage, en deux zones diamétralement opposées, respectivement à l'extrémité libre de chacun des deux bras 22. Deux portions d'anneaux 32, 33 sensiblement demi-circulaires et présentant une section transversale en forme de L sont fixées, ici par vissage (une seule des vis, ayant été représentée sur la figure 1), sur le plateau circulaire 30, en sorte de former une collerette 34,35 destinée à être engagée dans une gorge annulaire 36 d'une butée à oreilles 40. Ainsi, cette butée à oreilles 40 est montée mobile en rotation sur le plateau circulaire 30. Cette butée à oreilles 40, constituant les moyens de butée, comporte un levier de manoeuvre 41 permettant d'entraîner celle-ci en rotation. En l'espèce, la butée à oreilles 40 comporte trois oreilles 42 faisant saillie d'un corps central 43 globalement en forme de disque, et écartées angulairement l'une de l'autre d'un même angle. La fonction de la butée à oreilles 40 sera décrite ci-après. Cette butée à oreilles 40 présente également un alésage central 44, dans le prolongement de l'alésage 31 du plateau circulaire 30, le diamètre de cet alésage 44 étant légèrement inférieur à celui du plateau circulaire 30. Cet alésage 44 est taraudé et est engagé sur le filetage d'un manchon 50, constituant un moyen de serrage, comme expliqué par la suite. L'une des extrémité du manchon vient prendre appui sur un anneau de butée 51 solidaire du moyen obturateur 10 du côté externe de ce dernière, tandis que l'autre extrémité présente un carré d'entraînement 52, pour des raisons également explicitées ci-après. On notera toutefois ici que cet anneau de butée 51 est constitué d'une matière facilitant la rotation du manchon 50 par rapport au moyen obturateur 10 lorsque ce manchon est en appui sur l'anneau de butée 51. La butée à oreilles 40 comporte, quant à elle, un évidement circulaire 53 pouvant recevoir cet anneau de butée. De son côté, la conduite 2 comporte sur sa périphérie, autour de l'ouverture, des moyens de butée complémentaires pour la butée à oreilles 40, constitués par une bride de butée 60 fixée, ici par soudage, sur la périphérie de la conduite 2, autour de l'ouverture 11. Cette bride 60 présente alternativement sur toute la circonférence de la conduite 2, des gorges 61 et des embrèvements ou passages 62 destinés à recevoir les oreilles 42 de la butée à oreilles 40 comme suit On notera d'abord que la bride de butée 60 comporte des échancrures 86 recevant chacun des bras 22. Lorsque le dispositif de fermeture est amené en position fermée, le joint d'étanchéité 15 et le rebord annulaire 13 viennent buter contre la tranche de la conduite 2 et les faces latérales des gorges 61 de la bride de butée 60 qui prolongent ici radialement la tranche de la conduite 2. L'entraînement en rotation de la butée à oreilles 40, à l'aide du levier de manoeuvre 41, permet d'amener chacune des oreilles 42 de la butée à oreilles, dans une gorge 61 de la bride de butée 60, après les avoir fait pénétrer dans la bride au travers des passages 62 respectifs, trois passages 62 et trois gorges 61 étant prévus. Le manchon 50 et la butée à oreilles 40 sont filetés de telle sorte que, après l'engagement des oreilles 42 dans les gorges 61 de la bride de butée 60, la rotation du manchon 50 en appui sur l'anneau de butée 51 déplace la butée à oreilles 40 dans un sens opposé au moyen obturateur 10, pour pouvoir serrer les oreilles 42 contre les faces latérales des gorges respectives en regard du moyen obturateur 10, bloquant ainsi ce dernier en translation. La rotation du manchon fileté 50 est assurée grâce aux moyens qui vont maintenant être décrits. Le manchon fileté 50 est traversé, de même que notamment l'orifice de l'anneau de butée 51 et l'alésage 31 du plateau circulaire 30 par une tige d'un piston 70. Cette tige, repérée 71, traverse également le moyen obturateur 10 au travers d'un alésage 72 jusque dans un logement cylindrique 73 logeant notamment le corps 74 du piston 70. Ce logement cylindrique 73 est ouvert sur l'intérieur de la conduite 2. Le piston 70, comporte également un joint d'étanchéité 75 et une bague de guidage 76 de la tige 71 de piston, logée dans une gorge 78 pratiquée dans le manchon fileté 50. En 77 sont représentés deux orifices identiques permettant la communication entre le logement cylindrique 73, le piston 70 et le nez d'un racleur (non représenté sur les figures) venant en appui sur le corps 12. Un volant de manoeuvre 80 est solidarisé en rotation sur l'autre extrémité de la tige 71 de piston, au niveau de son moyeu 81, à l'aide d'une clavette 82. Un écrou 90 vissé dans un taraudage pratiqué dans une extrémité de la tige de piston, et une rondelle 91 reposant sur le moyeu de volant, permettent le maintien en position du moyeu 81 sur la tige de piston 71. Le moyeu 81, quant à lui, présente un alésage carré 85 adapté pour l'accouplement en rotation avec le carré de manoeuvre 52 présent sur le manchon fileté 50, afin de pouvoir entraîner ce dernier en rotation. En effet, grâce à ces dispositions, le volant de manoeuvre 80 peut être déplacé en translation par coulissement, ici suivant la direction de l'axe longitudinal de la conduite 2, jusqu'à ce que l'alésage carré 85 soit accouplé avec le carré d'entraînement 52. Le déplacement en sens inverse est bien évidemment possible. On notera, à cet égard, que le moyeu 81 peut être déplacé dans l'espace libre entre les bras 22. Ainsi, lorsque la butée à oreilles 40 a été serrée contre la bride de butée 60 (position fermée du dispositif de fermeture 1), et tant que la pression régnant à l'intérieur de la conduite 2 repousse le piston 70 vers le fond de son logement cylindrique 73, le carré de manoeuvre 52 est désaccouplé de l'alésage carré 85, carré de manoeuvre et alésage carré qui constituent ici les moyens complémentaires d'accouplement mentionnés ci-dessus. La section du piston 70 est ici calculée de telle sorte que la pression régnant dans la conduite 2 bloque le volant de manoeuvre 80, faisant ici office de moyen d'actionnement en rotation du manchon fileté 50, en position désaccouplée, sans qu'un opérateur puisse le déplacer en translation afin de l'amener en position accouplée. De la sorte, tant qu'une pression règne dans la conduite 2, l'opérateur ne peut accéder à l'intérieur de la conduite 2. Il doit en fait attendre la décompression de la conduite 2 qui s'effectue à l'aide des vannes mentionnées cidessus, avant de pouvoir amener le moyeu 81 et son alésage carré 85 en accouplement avec le carré de manoeuvre 52 pour pouvoir desserrer la butée à oreilles 40 de la bride de butée 60 , puis de pouvoir dégager cette butée à oreilles 40 de la bride de butée 60 à l'aide du levier de manoeuvre 41. L'opérateur pourra alors amener par rotation le dispositif de fermeture 1 en position ouverte (vue fantôme de la figure 1) en soulevant ce dispositif à l'aide du levier de manoeuvre 41. L'opération de fermeture se fait bien sûr en effectuant, en sens inverse, les différentes étapes détaillées ci-dessus. Il va de soi que la description qui précède n'a été proposé qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fermeture d'une ouverture (11) d'une enceinte destinée à être mise sous pression et d'accès à cette dernière, comportant un moyen obturateur (10) de façon étanche de ladite ouverture, dispositif (1) caractérisé en ce qu'il comporte en outre - des moyens de butée (40) adaptés à venir coopérer avec des moyens de butée (60) solidaires de la périphérie de ladite enceinte, pour verrouiller ledit moyen obturateur sur ladite ouverture - un moyen de serrage fileté (50) venant en appui sur ledit moyen obturateur (10), lesdits moyens de butée (40) présentant un taraudage engagé sur le filetage dudit moyen de serrage, afin de pouvoir serrer lesdits moyens de butée (40) contre les moyens de butée (60) solidaires de ladite enceinte - un moyen d'actionnement (80) en rotation du moyen de serrage, ledit moyen d'actionnement et le moyen de serrage comportant des moyens complémentaires d'accouplement en rotation (52, 85), et ledit moyen d'actionnement étant monté mobile en translation sur ledit moyen obturateur entre une position de blocage en translation, sous l'effet de la pression régnant à l'intérieur de ladite enceinte, lorsque lesdits moyens de butée et les moyens de butée solidaires de ladite enceinte sont serrés les uns contre les autres, position dans laquelle ledit moyen d'actionnement (80) est désaccouplé du moyen de serrage (50), et une position accouplée des moyens d'actionnement (80) et de serrage (50), lorsqu'aucune pression ne règne à l'intérieur de ladite enceinte. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ce que le moyen de serrage est un manchon fileté (50) et les moyens de butée présentent un alésage taraudé (44) engagé sur le manchon fileté, tandis que le dispositif comporte en outre un piston (70) dont la tige est solidaire du moyen d'actionnement et traverse le manchon fileté et le moyen obturateur, le corps (74) du piston étant reçu de façon étanche dans un logement cylindrique (73) pratiqué dans le moyen obturateur et ouvert sur l'intérieur de l'enceinte en position fermée du dispositif de fermeture. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un support (20) mobile entre une position ouverte et une position fermée du dispositif de fermeture, support sur lequel les moyens de butée (40) sont montés mobiles en rotation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée sont constitués par une butée à oreilles (40), tandis que les moyens de butée solidaires de l'enceinte sont constitués par une bride de butée (60) présentant alternativement des passages (62) pour les oreilles de la butée à oreilles et des gorges (61), afin de pouvoir serrer chacune des oreilles contre une face latérale d'une gorge correspondante et tournée vers l'encein- te. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de serrage est un manchon fileté (50) présentant un carré de manoeuvre (52), tandis que le moyen d'actionnement est un moyeu (81) d'un volant de manoeuvre (80) présentant un alésage carré d'entraînement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, ladite enceinte étant une conduite, caractérisé en ce que ledit support (20) est monté articulé en rotation sur la conduite.