Brevet FR2781882A1 — publié le 20000204

-1 - La présente invention a pour objet un dispositif de prélèvement d'échan- tillons de fluides sans émissions vers l'atmosphère à dispositif mécanique centrali- sé de verrouillage et de manoeuvre des organes de commande, permettant de prélever des échantillons de fluides, dans des récipients, dans des conditions de sécurité maximales pour les personnels intervenant, en excluant toutes possibilités de fausses manoeuvres, grâce à l'inter-verrouillage des différents organes méca- niques de commande. Ce même dispositif interdit toutes émissions du fluide échantillonné, vers l'atmosphère, lors de la mise en place ou du retrait du conte- neur du "socle d'échantillonnage", ainsi que durant la période de temps pendant laquelle le fluide circule dans le conteneur d'échantillonnage. L'échantillonnage de fluides gazeux ou liquides est indispensable pour ef- fectuer le suivi de la qualité des produits aux différents stades de la fabrication. En fonction des résultats des analyses effectuées sur le ou les produits échantillon- nés, on ajustera les réglages des différents paramètres de l'unité de fabrication afin de maintenir la qualité du ou des produits fabriqués dans les valeurs des spé- cifications. On échantillonne aussi les produits "finis" avant stockage, à intervalles de temps réguliers pendant le stockage et/ou au départ du produit, de l'usine de fabrication, avant la livraison aux clients, ainsi qu'à l'arrivée chez les clients. D'après le documents EP-0.224.692-B1 on connaît un dispositif pour le prélèvement, sans émissions, d'échantillons liquides aisément vaporisables avec système de rinçage. Ce dispositif suggère plusieurs remarques: en fonction de la position des vannes d'amene et retour de l'échantillon vers la vanne 4 voies, de la vanne 4 voies et des vannes équipant le cylindre, il existe des possibilités d'intro- duction de l'agent de rinçage dans le cylindre de prélèvement ou dans la tuyaute- rie de retour vers le point de prélèvement, et donc de mélange de l'échantillon à prélever avec l'agent de rinçage, il existe aussi une possibilité de déconnexion du cylindre de prélèvement alors que l'échantillon circule dans celui-ci. En se référant aux figures 1 à 8, pages 1/4 à 3/4 ci-jointes, nous allons ex- pliquer la structure et le fonctionnement du dispositif selon l'invention: Le dispositif selon l'invention se compose de deux parties distinctes: -Premièrement: un ensemble, appelé "socle d'échantillonnage" comprenant un bâti métallique (16) équipé d'une partie (1a;1b;2a;2c;3a;3b;4a;4b;9;10a;10b; 11;12;13a;13b;13d;14;17m) des différentes pièces composant le dispositif -2- selon l'invention. On pourra ajouter ou supprimer des éléments, du bâti métallique (16), en fonction de l'évolution et/ou des modifications apportées au dispositif se- lon l'invention. -Deuxièmement: un ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) équipé de l'autre partie (2b;5a;5b;6a;6b;7;8;13c;15;17f) des différentes piè- ces composant le dispositif selon l'invention. On pourra ajouter ou supprimer des éléments, de l'ensemble "dispositif collecteur d'échantillon" (18), en fonction de l'évolution et/ou des modifications apportées au dispositif selon l'invention. Sur le bâti métallique (16), on installe une vanne 4 voies (9) dont 2 des 4 sorties sont connectées sur le dispositif de raccordement de fluide (lOb) et le dis- positif de raccordement de fluide (10a) de l'échantillon à prélever, les 2 autres sorties sont connectées à une première sortie de la vanne vannes 3 voies (3b) installée sur le bâti métallique (16), d'une part, et à une première sortie de la vanne 3 voies (3a)) installée sur le bâti métallique (16), d'autre part. Une deuxième sortie de la vanne 3 voies (3a) est reliée à un dispositif de connexion rapide à double obturation (4a), une deuxième sortie de la vanne 3 voies (3b) est reliée à un dispositif de connexion rapide à double obturation (4b). Sur le même bâti métallique (16), on installe un premier dispositif antiretour (2a) relié au dispositif de raccordement de fluide (la), permettant d'introduire un fluide de rinçage, d'une part et à la troisième sortie de la vanne 3 voies (3a) d'au- tre part. Sur le même bâti métallique (16), on installe un deuxième dispositif anti- retour (2c) relié au dispositif de raccordement de fluide (lb) permettant l'évacua- tion du fluide de rinçage d'une part et à la troisième sortie de la vanne 3 voies (3b) d'autre part. Sur le même bâti métallique (16), on installe un dispositif détrompeur mâle (17m) figure 8. Sur le même bâti métallique (16), on installe un dispositif mécanique de commande centralisée (11) solidaire d'un levier de manoeuvre (12) et figure 6. Le dispositif mécanique de commande centralisée (11) assure simultanément les fonctions de verrouillage, déverrouillage, éjection du "dispositif collecteur d'échan- tillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage", en même temps que la fonction de manoeuvre simultanée des vannes de commutation (3a;3b;9;6a;6b), par l'intermé- diaire des organes de transmission de mouvement et d'accouplement (13a; 13b; -3- 13c;13d;14;15). L'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) est équipé d'un premier dispositif de connexion rapide à double obturation (5a) relié à une pre- mière sortie de la vanne 3 voies (6a) installée sur le "dispositif collecteur d'échantillon" (18). L'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) est également équipé d'un deuxième dispositif de connexion rapide à double obtura- tion (5b) relié à une première sortie de la vanne 3 voies (6b) installée sur l'en- semble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18). L'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) est également équipé d'un dispositif anti-retour (2b) relié, d'un coté, à une deuxième sortie de la vanne 3 voies (6a), et de l'autre coté à une deuxième sortie de la vanne 3 voies (6b). L'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) est également équipé d'un récipient (8), dans lequel sera collecté l'échantillon de fluide, le réci- pient (8) est pourvu de deux orifices sur lesquels sont connectées les troisièmes sorties des deux vannes trois voies (6a et 6b), le récipient (8) est pourvu, éven- tuellement, d'un tube plongeur (7) dont la longueur d'insertion dans le récipient (8) est ajustable et dépendante du ciel gazeux nécessaire. L'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18) est également équipé d'un dispositif détrompeur femelle (17f) figure 8. Les organes de commande des deux vannes trois voies (6a et 6b), situées sur l'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18), sont reliées entre eux par l'intermédiaire d'un dispositif mécanique de transmission de mouvement (13c). L'organe de commande de la vanne 3 voies (6a), située sur l'ensemble appelé "dispositif collecteur d'échantillon" (18), est équipé d'un dispositif mécani- que de transmission de mouvement (13c) et d'accouplement (15). L'ensemble appelé "socle d'échantillonnage" et l'ensemble appelé "dispo- sitif collecteur d'échantillon" (18) décrits ci-dessus, sont parties intégrantes du dispositif selon l'invention. La figure 1 de la page 1/4 nous permet d'expliquer le fonctionnement du dispositif selon l'invention à l'état initial, avant que l'on connecte l'un à l'autre les ensembles appelés "socle d'échantillonnage" et "dispositif collecteur d'échan- -4- tillon" (18) L'échantillon entre dans l'ensemble appelé "socle d'échantillonnage" par le dispositif de raccordement de fluide (10b), circule au travers de la vanne 4 voies (9) et sort de l'ensemble appelé "socle d'échantillonnage" par le dispositif de rac- cordement de fluide (10a), ont dit qu'il circule en "boucle rapide", ce dispositif dit "boucle rapide" est utilisé lorsque le dispositif selon l'invention est éloigné du point de prélèvement de l'échantillon, il permet d'avoir un échantillon toujours re- nouvelé et représentatif, au plus près du "dispositif collecteur d'échantillon" (18), ce qui évite d'avoir à rincer les lignes aller/retour lors de chaque échantillonnage et réduit notablement le temps nécessaire à la prise d'échantillon. Aucun autre fluide ne circule dans le "socle d'échantillonnage". Le levier de manoeuvre (12) solidaire du dispositif mécanique de com- mande centralisée (11) est en position A ce qui autorise la connexion du "dispo- sitif collecteur d'échantillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage". Il est maintenant possible de connecter le "dispositif collecteur d'échan- tillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage", à condition que le dispositif détrom- peur (17f) du "dispositif collecteur d'échantillon" (18) corresponde au dispositif détrompeur (17m) du "socle d'échantillonnage" (le dispositif détrompeur interdit la connexion d'autres "dispositif collecteur d'échantillon" (18) que celui ou ceux dé- diés au "socle d'échantillonnage "considéré) et que les vannes 3voies (6a et 6b) soient en position rinçage et que le levier de manoeuvre (12) soit en position A. Lorsque toutes ces conditions sont réunies, on peut connecter le "dispositif col- lecteur d'échantillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage". La figure 2 montre le "dispositif collecteur d'échantillon" (18) connecté sur le "socle d'échantillonnage". Le fait de connecter le "dispositif collecteur d'échantillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage" va verrouiller le "dispositif collecteur d'échantillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage" et faire ouvrir les dispositifs de connexion rapide à dou- ble obturation (4a;4b;5a;5b), I'ouverture des dispositifs de connexion rapide à double obturation (4a;4b;5a;5b) va permettre au fluide de rinçage de circuler de- puis le dispositif de raccordement de fluide (la) au travers du dispositif anti-retour (2a), de la vanne 3voies (3a), du dispositif de connexion rapide à double obtura- tion (4a), du dispositif de connexion rapide à double obturation (5a), de la vanne -5- 3 voies (6a), du dispositif anti-retour (2b), de la vanne 3 voies (6b), du dispositif de connexion rapide à double obturation (5b), du dispositif de connexion rapide à double obturation (4b), de la vanne 3 voies (3b), du dispositif anti-retour (2c) pour enfin être dirigé vers un dispositif de récupération au travers du dispositif de rac- cordement de fluide (1 b). La figure 3 montre le dispositif selon l'invention en position échantillon- nage, on a placé le levier de manoeuvre (12) en position B, ce qui a mis activé le double verrouillage du "dispositif collecteur d'échantillon" (18) sur le "socle d'échantillonnage", il est maintenant impossible de retirer le "dispositif collecteur d'échantillon" (18) du "socle d'échantillonnage", dans le même temps, la vanne 4 voies (9) et les vannes 3 voies (3a;3b;6a et 6b) ont changé de position, le fluide de rinçage ne circule plus, c'est maintenant l'échantillon qui circule dans le dispo- sitif selon l'invention en entrant par le dispositif de raccordement de fluide (10b) puis en circulant au travers de la vanne 4 voies (9) de la vanne 3voies (3b), des dispositifs de connexion rapide à double obturation (4b et 5b), de la vanne 3voies (6b), du récipient (8), du tube plongeur (7) monté dans le récipient, de la vanne 3voies (6a), des dispositifs de connexion rapide à double obturation (5a et 4a), de la vanne 3voies (3a), de la vanne 4 voies (9) pour ressortir par le dispositif de raccordement de fluide (1 Oa). Figure 4: Lorsque le temps nécessaire au remplissage du récipient est écoulé, on remet le levier de manoeuvre (12) en position A, ce qui remet le dispo- sitif selon l'invention en position de circulation du fluide de rinçage au travers du circuit qui était précédemment parcouru par l'échantillon, tous les dispositifs ainsi balayés par le fluide de rinçage sont nettoyés. Figure 5: on peut maintenant éjecter le "dispositif collecteur d'échantillon" du "socle d'échantillonnage", en poussant le levier de manoeuvre (12) jusqu'à la position C, et transporter l'échantillon au laboratoire pour les analyses. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amé- lioration aux dispositifs existants en ce qui concerne la sécurité du personnel, la protection de l'environnement et la simplification de la mise en oeuvre. Il est évident, que l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécu- tion de ce dispositif décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais qu'elle en em- brasse au contraire toutes les variantes. -6- REVENDICATIONS 1. Dispositif de prélèvement d'échantillons de fluides dans un récipient, sans émissions vers l'atmosphère, à dispositif mécanique centralisé de ver- rouillage et de manoeuvre des organes de commande, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux parties distinctes qui se connectent l'une sur l'autre par l'inter- médiaire de dispositifs de connexion rapide à double obturation, l'une des deux parties constituantes de l'invention étant fixe et étant constituée d'un bâti métalli- que sur lequel sont montés: quatre dispositifs de raccordement de fluide (1 a; 1 b;10a; 10Ob), une vanne 4 voies (9) permettant soit le renouvellement continu de l'échantillon soit de diriger l'échantillon vers le récipient de prélèvement (18), deux vannes 3 voies (3a;3b), deux dispositifs anti-retour (2a;2c), des organes de liaisons mécaniques (13a;13b;13c;13d;14) entre les différents commandes des vannes (9;3a;3b; 6a;6b)., un dispositif mécanique centralisé de verrouillage et de manoeuvre des organes de commande (11) et son levier de manoeuvre (12), deux dispositifs de connexion rapide à double obturation(4a;4b), un dispositif dé- trompeur mâle (17m), l'autre partie constituante de l'invention étant amovible et portable, et étant constituée d'un récipient de volume variable (8) muni d'un tube plongeur (7) sur lequel sont montés deux dispositifs de connexion rapide à dou- ble obturation(5a, 5b), deux vannes trois voies (6a;6b) un dispositif anti-retour (2b), des organes de liaisons mécaniques (13c;15) entre les différents comman- des des vannes(13a;13b;13c;13d;14), un dispositif détrompeur femelle (17f). 2. Dispositif de prélèvement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bâti métallique sur lequel sont montés: quatre dispositifs de raccordement de fluide (la; lb;1Oa; 10b), une vanne 4 voies (9) permettant soit le renouvellement continu de l'échantillon soit de diriger l'échantillon vers le réci- pient de prélèvement (18), deux vannes 3 voies (3a;3b), deux dispositifs anti- retour (2a;2c), des organes de liaisons mécaniques (13a;13b;13d;14) entre les différents organes de commande des vannes (9;3a;3b;6a;6b), un dispositif mé- canique centralisé de verrouillage et de manoeuvre des organes de commande (11) et son levier de manceuvre (12), deux dispositifs de connexion rapide à dou- ble obturation(4a;4b), un dispositif détrompeur mâle (17m). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif mécanique centralisé de verrouillage et de ma- -7- noeuvre des organes de commande (11) et son levier de manoeuvre (12), des or- ganes de liaisons mécaniques (13a;13b;13d;14) entre les différents commandes des vannes (9;3a;3b;6a;6b). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de liaison mécanique mâle (14) qui s'emboîte dans l'organe de liaison mécanique femelle (15). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend un détrompeur mâle (17m) qui s'emboîte dans le détrom- peur femelle (17f). 6. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce qu'il est amovible et portable, et est constituée d'un récipient de volume variable (8) muni d'un tube plongeur (7) sur lequel sont montés deux dispositifs de connexion rapide à double obturation(5a, 5b), deux vannes trois voies (6a;6b) un dispositif anti- retour (2b), des organes de liaisons mécaniques (13c;15) entre les différents organes de commande des vannes (13c;15), un dis- positif détrompeur mâle (17f). 7. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de liaison mécanique femelle (15), qui s'emboîte dans l'organe de liaison mécanique mâle (14). 8. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à r, caractérisé en ce qu'il comprend un détrompeur femelle (17f) qui s'emboîte dans le détrompeur mâle (17m).