Brevet FR2752936A1 — publié le 19980306

Description La présente invention concerne un dispositif de prise d'échantillons de fluide stagnant ou circulant sous vide ou sous pression, dans des appareils, machines, tuyauteries, ou stockages. Ces échantillons doivent être représentatifs de la composition du fluide, et prélevés en sécurité pour le personnel et pour l'environnement, dans des quantités nécessaires et suffisantes, pour les analyses, sans gaspillages nécessitant des retraitements. Un moyen existant consiste à installer sur un piquage, 2 robinets, I'un derrière l'autre, formant un sas. Le premier prélèvement n'est pas représentatif du fait des rétentions dans le piquage, les brides de raccordement et le corps du premier robinet. De plus, le risque d'ouvrir les 2 robinets existe et le produit s'échappera sans contrôle. Un autre moyen existant consiste à faire tourner de 1800, une sphère formant capacité, entre deux sièges, mais les caractéristiques de tenue en pression et température limitent son application. Le but de cette invention est de prélever un échantillon représentatif, en toute sécurité, par une manoeuvre simple, sans risque d'erreur, d'un volume défini, presque dans toutes les conditions de pression et température ou de corrosion chimique. Une base fixée (1) sur un élément de tuyauterie (13) ou sur la paroi d'un appareil, permet de raccorder le robinet à piston, par bridage, vissage, ou soudage (1) l'obturateur du robinet, appelé piston (5), est proéminent et affleure l'intérieur de l'enceinte (13) supprimant toute rétention. Un joint racleur (14) garde le piston (5) propre. Un premier joint (3) de qualité assure l'étanchéité du piston (5) avec le fluide à prélever sur l'entrée du robinet. Le corps du robinet (2) est constitué de son moyen de liaison (18) et de son propre volume interne, conforme au volume de l'échantillon à prélever, sa partie arriere comporte un alésage calibré avec un deuxième joint (4)servant à l'étanchéité de la sortie (6). A l'ouverture du robinet, le piston (5) vient s'ajuster dans l'alésage calibré et étancher la sortie (6) avec le joint (4), avant qu'il n'ait échappé le premier joint (3) obturant l'entrée de l'appareil. L'entrée et la sortie étant fermees, une course suffisante permet de degager le premier joint (3), et laisser passer le fluide qui remplira le volume du corps (2). Le volume, pouvant etre différent selon la quantité de produit à prélever, sera défini au moment de la fabrication du robinet. A la fermeture du robinet, le piston (5) retrouve l'étanchéité sur le premier joint (3) isolant le robinet de l'enceinte où se trouve le fluide, sans perdre l'étanchéité de la sortie (6). Après utilisation complète de la course du robinet, le piston (5) arrive en position affleurante avec l'intérieur de l'enceinte, dégageant en même temps l'alésage calibré et la sortie (6), permettant l'évacuation du volume prélevé vers l'extérieur, par un conduit tubulaire. Ce tube est équipé d'un raccord orientable (7) sur lequel un support de flacon (8) peut être adapté, ce qui permet de récupérer l'échantillon sans l'aide des mains, et évite le risque de contact avec un produit corrosif canalisé par un embout (16). La fixation du robinet permet son montage en position horizontale, inclinée ou verticale. Le raccord orientable (7) de la sortie, permet le raccordement d'un récipient restant toujours en position verticale. Dans le cas d'un montage de robinet autrement que vertical, un corps mort (15) colmate partiellement la capacité, de façon à interdire une rétention de produit, et assure un échantillon neuf a chaque usage du robinet. Une commande manuelle ou motorisée (12) permet la manoeuvre du piston (5) par l'intermédiaire d'une tige de commande (11) étanchée par une garniture (10). Un guide (17) permet de repérer l'emplacement du piston et, par l'intermédiaire d'une surcourse, autorise une fonction "casse croute" par pénétration du piston (5) dans l'enceinte (13) pour casser un dépot solide sur la paroi afin de degager le passage de l'échantillon. L'échantillon récupéré, on procèdera au nettoyage du corps du robinet par un orifice (9) avec le produit approprié, pour assurer la qualité du prochain prélèvement. Les figures 1 - 2 - 3 permettent de voir les différentes positions du piston et ses diverses fonctions, pendant la manoeuvre de prélèvement d'un échantillon. - La figure 1 montre le robinet normalement fermé, le piston affleurant l'enceinte où se trouve le produit à prélever. - La figure 2 pendant la manoeuvre de translation du piston, montre le robinet avec étanchéité côté entrée et côté sortie. - La figure 3 montre le robinet ouvert, permettant le remplissage du corps formant une capacité, la sortie étant fermée. - Le retour à la figure 2 montre la capacité remplie ; L'entrée et la sortie fermées. - Le retour à la figure 1 montre le piston en position finale,affleurant l'enceinte où se trouve le produit, et libérant la sortie pour l'évacuation de la capacité. - La figure 4 montre une adaptation avec d'autres modèles de joints d'étanchéité. - La figure 5 est une vue générale du robinet. A titre d'exemple non limitatif, on va décrire différents robinets réalisés selon l'invention: Exemple 1: Un robinet construit en acier inoxydable 22 ONO 17.12.3, équipé de joints toriques en "viton" (marque déposée) haute température, pour prélever 25 ml de produit chimique liquide sous 20 bars et à 20000. Exemple 2; Un robinet construit en titane, avec des joints revêtus F.E.P. pour un prélèvement de 250 ml de produit liquide très corrosif, sous 15 bars et 150" C. Exemple 3: Un robinet construit en acier réfractaire, avec des joints en graphite pour prélever 1 litre de particules solides de faibles granulométrie, sous 1 bar et 850 C. Exemple 4 : Un robinet construit en acier inoxydable 316 L et joints "Viton" (marque déposée) dont la sortie (6) est balayée par un courant d'azote par l'intermédiaire du piquage de lavage (9) afin de ne pas faire pénétrer d'oxygène dans l'enceinte pendant le prélèvement. Exemple 5 : Un robinet construit en acier inoxydable avec joints métalloplastiques pour basse température pour préléver du gaz liquei6: 10 ml à 1 bar et- 169 C. Revendications t) Robinet permettant de prélever en sécurité, un volume défini de fluide stagnant ou circulant dans une enceinte sous vide ou en pression, en basse ou haute température, caractérisé par le fait qu'il comporte: - des moyens de fixations (1), permettant un montage sur tuyauterie ou sur appareil, en position horizontale, verticale ou inclinée - un corps (2), dont le volume intérieur plus ou moins important permet d'obtenir la capacité souhaitée. - deux étanchéités (3) et (4) s'utilisant simultanément et altemativement. - un obturateur sous forme de piston (5) qui par translation aller et retour permet l'échantillonnage en sécurité. - une sortie de l'échantillon canalisée (6). 2) Robinet selon 1, caractérisé par le fait que le premier joint (3) est protége par un joint (14) intégré à son raccordement (1), faisant office de raclant et essuyantle piston (5) à chaque opération. 3) Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de lavage par un orifice latéral (9), servant aussi à la stérilisation ou à l'injection d'un gaz neutre. 4) Robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait q'un corps mort (15) permet le montage dans toutes les positions sans créer de retention de produit. 5) Robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une sortie canalisée (6) avec un raccord orientable (7) et un support de flacon (8), permet le maintien vertical d'un flacon en position verticale quel que soit l'angle de montage du robinet. 6) Robinet selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que toute commande s'adapte sur la tige (11) sans aucune modification du robinet. 7) Robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que sa double étanchéité obligatoire (3, 4) pendant la translation du piston (5), laisse l'enceinte (13) fermée et étanche avec l'extérieur pendant toute la manoeuvre.