Brevet FR2806778A1 — publié le 20010928

Procédé et dispositif de commande débrayable pour vannes. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande débrayable pour vannes. Dans le domaine des circuits de transport de fluides, notamment du transport de gaz ou de pétrole, il est nécessaire de pouvoir isoler des parties d'un circuit en cas de dysfonctionnement ou de panne. Pour répondre à cette nécessité, on utilise des vannes qui permettent d'arrêter la circulation du fluide dans le circuit de transport. Ces vannes sont généralement manoeuvrées en position ouverte, fermée ou intermédiaire par un servomoteur ou "actionneur", lui-même piloté à distance. Les dysfonctionnements ou pannes susceptibles d'affecter un circuit de transport de fluides nécessitent toutefois de manoeuvrer manuellement les vannes, pour permettre le dépannage du circuit. A l'heure actuelle, les vannes motorisées sont, en principe, équipées d'une commande de secours qui permet de les manoeuvrer manuellement en position ouverte, fermée ou intermédiaire. En cas de dysfonctionnement, un technicien doit se rendre sur le site de la vanne. Au moyen d'un volant, il actionne une vis sans fin qui entraîne la rotation de l'axe de l'actionneur et de l'axe de la vanne. Ainsi il ouvre ou ferme la vanne manuellement mais, lors de la remise en service du circuit, la vanne demeure bloquée de manière irréversible en position ouverte, fermée ou intermédiaire. La remise en service ultérieure de l'actionneur par envoi de fluide moteur dans ses circuits ne produit aucun effet car son axe de rotation est bloqué. La vanne reste dans la position qu'elle occupe. Dès lors, le technicien doit se rendre une nouvelle fois sur le site de la vanne et tourner le volant dans l'autre sens afin de dégager la vis sans fin. L'actionneur peut alors de nouveau fonctionner par l'envoi de fluide moteur. Si l'on envisage d'améliorer les commandes de secours existantes à l'heure actuelle, en vue de faciliter le dépannage d'un circuit, il est impératif de concevoir une solution qui puisse respecter les infrastructures existantes. En raison du coût représenté, c'est à la commande de secours de s'adapter au circuit existant et non l'inverse. La solution, afin que le technicien n'ait plus qu'un seul déplacement à effectuer sur le site de la vanne, consiste à substituer à la commande de secours existante un dispositif intercalaire de commande manuelle débrayable et réembrayable automatiquement. Ainsi conçue comme une simple substitution d'une pièce par une autre, l'installation de ce dispositif intercalaire peut être effectuée à moindre coût aussi bien sur un circuit existant que sur un circuit nouveau. L'invention s'applique à un système pour transporter un fluide, notamment du gaz ou du pétrole. Ce système comprend une vanne solidaire d'un premier axe de rotation et un actionneur qui entraîne en rotation un second axe de rotation et qui actionne la vanne en position ouverte, fermée ou intermédiaire. L'actionneur est contrôlé par un circuit de commande. L'invention concerne un dispositif intercalaire de secours pour manoeuvrer la vanne en cas de panne dudit circuit de commande et/ou dudit actionneur et/ou de ladite vanne. Ledit dispositif intercalaire est destiné à se substituer à la liaison mécanique située entre l'actionneur et la vanne. Ainsi, l'installation dudit dispositif intercalaire peut être effectuée sur un système de transport de fluide existant. Ledit dispositif intercalaire peut également être installé entre l'actionneur et la vanne en lieu et place de la liaison mécanique. Ledit dispositif intercalaire comprend un mécanisme actionnable par un technicien. Ce mécanisme permet tout d'abord de désaccoupler ledit premier axe de rotation de la vanne dudit second axe de rotation de l'actionneur, afin que la manoeuvre de la vanne puisse être effectuée manuellement, indépendamment de l'actionneur, après le désaccouplement automatique du servomoteur. Ce mécanisme permet ensuite de manoeuvrer manuellement la vanne en position ouverte, fermée ou intermédiaire, selon la position requise. Ce mécanisme permet enfin d'accoupler à nouveau ou de mettre en attente d'accouplement automatique ledit premier axe de rotation de la vanne et ledit second axe de rotation de l'actionneur, après que la vanne aura été manoeuvrée dans la position requise. Ainsi, il n'est pas nécessaire que le technicien retourne sur le site de la vanne après dépannage pour ouvrir ou fermer celle-ci, puisque l'actionneur actionne de nouveau la vanne, grâce au dispositif de réembrayage automatique. De préférence, pour désaccoupler ou accoupler ledit premier axe de rotation de la vanne et ledit second axe de rotation de l'actionneur, ledit mécanisme comprend des premiers moyens d'accouplement audit premier axe de rotation de ladite vanne. Lesdits premiers moyens d'accouplement comprennent des cannelures, ou un autre moyen, mobiles en translation. Ledit mécanisme comprend également des seconds moyens d'accouplement audit second axe de rotation de l'actionneur. Lesdits seconds moyens d'accouplement comprennent des tenons coopérant avec des mortaises. Avantageusement, selon une variante de réalisation, lesdits tenons et lesdites mortaises ont une forme conique. De préférence, selon l'invention, les moyens d'accouplement sont actionnés par un technicien au moyen d'un levier. De préférence, selon l'invention, pour manoeuvrer la vanne en position ouverte, fermée ou intermédiaire, ledit mécanisme comporte un moyen de commande actionnable par le technicien, pour entraîner en rotation ledit premier axe de rotation de ladite vanne. De préférence, selon l'invention, ledit moyen de commande est composé dudit levier monté sur rotule. L'invention concerne également un procédé pour dépanner ledit circuit de commande et/ou ledit actionneur et/ou ladite vanne. Le procédé est réalisé au moyen d'un mécanisme actionnable par un technicien. Le procédé, selon l'invention, comprend plusieurs étapes. Il comprend l'étape de désaccoupler ledit premier axe de rotation de la vanne dudit second axe de rotation de l'actionneur. Ainsi, la manoeuvre de la vanne peut être effectuée manuellement, indépendamment de l'actionneur. il comprend également l'étape de manoeuvrer la vanne en position ouverte, fermée ou intermédiaire, selon la position requise. Il comprend enfin l'étape d'accoupler ou de mettre en attente d'accouplement automatique ledit premier axe de rotation de la vanne audit second axe de rotation de l'actionneur, après que la vanne aura été manoeuvrée dans la position requise. Ainsi, il n'est pas nécessaire que le technicien retourne sur le site de la vanne après dépannage pour ouvrir ou fermer celle-ci, puisque l'actionneur actionne de nouveau la vanne. De préférence, pour accoupler ou désaccoupler ledit premier axe de rotation de la vanne et ledit second axe de rotation de l'actionneur, le procédé, selon l'invention, comprend plusieurs étapes. Le procédé comprend l'étape de rapprocher ou d'écarter l'une de l'autre des pièces d'entraînement par tenons et mortaises, l'une au moins des pièces d'entraînement étant solidaire dudit second axe de rotation de l'actionneur. Il comprend également l'étape de translater l'une par rapport à l'autre des pièces d'entraînement comportant des cannelures, l'une au moins des pièces d'entraînement étant solidaire dudit premier axe de rotation de ladite vanne. Avantageusement, lesdites pièces d'entraînement par tenons et mortaises ont une forme conique. De préférence, selon l'invention, pour manoeuvrer la vanne en position ouverte, fermée ou intermédiaire, on actionne un levier en prise avec ledit premier axe de rotation de la vanne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de variantes de réalisation de l'invention, données à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et de: la figure 1 qui représente le dispositif intercalaire de commande en position embrayée (l'axe de rotation de la vanne et l'axe de rotation de l'actionneur sont accouplés) et la figure 2 qui représente le dispositif intercalaire de commande en position débrayée (l'axe de rotation de la vanne et l'axe de rotation de l'actionneur sont désaccouplés). On précisera que les éléments qui sont hachurés de la même manière sont solidaires les uns des autres. L'invention s'applique à un système pour transporter un fluide (gaz, pétrole). Ce système comprend une vanne 1 solidaire d'un premier axe de rotation la et un actionneur 2 qui entraîne en rotation un second axe de rotation 2a. L'actionneur 2 actionne l'obturateur de la vanne 1 en rotation. Il est lui-même contrôlé à distance au moyen d'un circuit de commande. Entre l'actionneur 2 et la vanne 1 est installé un dispositif intercalaire 9, prenant appui sur l'embase lb de la vanne 1. Ce dispositif 9 vient remplacer une liaison mécanique amovible, habituellement installée entre l'actionneur 2 et la vanne 1. Ainsi, le dispositif intercalaire 9 peut être installé aussi bien sur un circuit de transport de fluides préexistant que sur un nouveau circuit. Le dispositif intercalaire 9 comprend un mécanisme actionnable par un technicien. Ce mécanisme comprend un baladeur mobile 7, commandé par un levier 6. Le baladeur 7 comporte des moyens d'accouplement à l'axe de rotation la de la vanne 1 au moyen de cannelures 3a solidaires d'un corps 10, dans lesquelles coulissent des cannelures 3b, solidaires du baladeur mobile 7. Le baladeur mobile 7 comporte également des moyens d'accouplement à l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2. L'axe de rotation 2a de l'actionneur 2 comprend un tenon conique 4 qui s'emboîte dans une mortaise 5 du baladeur mobile 7. Un ressort de rappel 8 maintient par pression le baladeur mobile 7 en position haute, c'est-à- dire accouplé à l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2. Lorsque le circuit de transport de fluides fonctionne sans anomalies, l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2 est accouplé à l'axe de rotation la de la vanne 1, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 1. La manoeuvre de la vanne 1 est ainsi commandée par l'actionneur 2. Lorsqu'un dysfonctionnement ou une panne quelconque survient, il est nécessaire de pouvoir conserver le contrôle de l'ouverture et de la fermeture de la vanne 1, alors même que le fonctionnement du circuit en mode automatique n'est plus opérationnel. Il faut alors se rendre sur le site de la vanne 1. Lorsqu'on exerce une pression sur le levier 6 vers le haut, cela a pour effet de faire translater le baladeur 7 vers le bas. Les cannelures 3a et 3 b coulissent les unes par rapport aux autres. Le mécanisme est débrayé. L'axe de rotation 2a de l'actionneur 2 se trouve alors désolidarisé de l'axe de rotation la de la vanne 1. On peut ensuite, en manoeuvrant le levier 6 horizontalement, faire pivoter le corps 10 autour de l'axe 11 du dispositif intercalaire 9. Le corps 10 est en prise avec l'axe de rotation la de la vanne 1, via les cannelures 3a et 3b, respectivement solidaires du corps 10 et de l'axe de rotation la de la vanne 1. L'axe de rotation la de la vanne 1 pivote ainsi indépendamment de l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2. On peut ainsi manuellement et selon la position requise manoeuvrer la vanne 1 en position ouverte, fermée ou intermédiaire. Dès lors que la vanne 1 a été manoeuvrée dans la position requise, on relâche la pression sur le levier 6. Grâce à l'action du ressort de rappel 8, le baladeur mobile 7 reprend sa position haute. L'axe de rotation la de la vanne 1 et l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2 sont ainsi ré-accouplés. Lorsque l'actionneur 2 sera de nouveau actionné par envoi d'air comprimé, il entraînera en rotation l'axe de rotation la de la vanne 1. Le circuit de transport de fluides retrouvera ainsi son fonctionnement automatique. Dans le cas o l'actionneur 2 est en position "vanne ouverte" alors que l'axe de rotation la de la vanne 1 est en position "vanne fermée", ou inversement, le fonctionnement automatique ne sera à nouveau opérationnel qu'après une rotation d'un quart de tour de l'axe de rotation 2a de l'actionneur 2 (rotation nécessaire pour que la position de l'actionneur 2 coïncide à nouveau avec celle de la vanne 1). Ainsi, le mécanisme, selon l'invention, présente l'avantage de ne nécessiter qu'un seul déplacement sur le site de la vanne 1 en cas de dysfonctionnement du circuit de transport de fluides ou du circuit d'asservissement et de commande de l'actionneur 2. Revendications 1. Dans un système pour transporter un fluide (gaz, pétrole) comprenant une vanne (1) solidaire d'un premier axe de rotation (la), - un actionneur (2): - entraînant en rotation un second axe de rotation (2a), - actionnant ladite vanne (1) en position ouverte, fermée ou intermédiaire; ledit actionneur (2) étant contrôlé par un circuit de commande; dans ledit système un dispositif intercalaire (9) pour dépanner ledit circuit de commande et/ou ledit actionneur (2) et/ou ladite vanne (1); ledit dispositif intercalaire (9) étant destiné: - soit à se substituer à une liaison mécanique située entre l'actionneur (2) et la vanne (1), (de sorte que l'installation dudit dispositif intercalaire peut être effectuée sur un système de transport de fluide préexistant) - soit à être installé entre l'actionneur (2) et la vanne (1) en lieu et place de la liaison mécanique habituelle; ledit dispositif intercalaire (9) comprenant un mécanisme actionnable par un technicien, pour: - désaccoupler ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) dudit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2), (de sorte que la vanne peut être manoeuvrée manuellement, indépendamment de l'actionneur) - manoeuvrer la vanne (1) en position ouverte, fermée ou intermédiaire selon la position requise, accoupler ou mettre en attente d'accouplement automatique ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) audit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2), après que la vanne (1) aura été manoeuvrée dans la position requise, (de sorte qu'il n'est pas nécessaire que le technicien retourne sur le site de la vanne après dépannage pour ouvrir ou fermer celle-ci, puisque l'actionneur actionne de nouveau la vanne). 2. Dispositif intercalaire (9) selon la revendication (1) tel que, pour désaccoupler ou accoupler ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) et ledit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2), ledit mécanisme comprend - des premiers moyens d'accouplement audit premier axe de rotation de ladite vanne (1); lesdits premiers moyens d'accouplement comprenant des cannelures mobiles (3a, 3b) en translation, - des seconds moyens d'accouplement audit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2); lesdits seconds moyens d'accouplement comprenant un tenon (4) coopérant avec une mortaise (5). 3. Dispositif intercalaire (9) selon la revendication (2), tel que ledit tenon (4) et ladite mortaise (5) ont une forme conique. 4. Dispositif intercalaire (9) selon la revendication 2 ou 3, tel que les moyens d'accouplement sont actionnés par un technicien au moyen d'un levier (6). 5. Dispositif intercalaire (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, tel que, pour manoeuvrer la vanne (1) en position ouverte, fermée ou intermédiaire, ledit mécanisme comporte un moyen de commande actionnable par le technicien, pour entraîner en rotation ledit premier axe de rotation (la) de ladite vanne (1). 6. Dispositif intercalaire (9) selon les revendications 4 et 5, prises en combinaison, tel que ledit moyen de commande est composé dudit levier. 7. Dans un système pour transporter un fluide (gaz, pétrole) comprenant une vanne (1) solidaire d'un premier axe de rotation (la), - un actionneur (2): - entraînant en rotation un second axe de rotation (2a), - actionnant ladite vanne (1) en position ouverte, fermée ou intermédiaire; ledit actionneur (2) étant contrôlé par un circuit de commande; un procédé pour dépanner ledit circuit de commande et/ou ledit actionneur (2) et/ou ladite vanne (1); ledit procédé étant réalisé au moyen d'un mécanisme actionnable par un technicien; ledit procédé comprenant les étapes suivantes: l'étape de désaccoupler ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) dudit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2) , (de sorte que l'ouverture et la fermeture de la vanne peuvent être effectuées manuellement, indépendamment de l'actionneur) - l'étape de manoeuvrer la vanne (1) en position ouverte, fermée ou intermédiaire, selon la position requise, - l'étape d'accoupler ou de mettre en attente d'accouplement automatique ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) audit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2), après que la vanne (1) aura été manoeuvrée dans la position requise, (de sorte qu'il n'est pas nécessaire que le technicien retourne sur le site de la vanne après dépannage pour ouvrir ou fermer celle-ci, puisque l'actionneur actionne de nouveau la vanne). 8. Procédé, selon la revendication 7, tel que pour accoupler ou désaccoupler ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1) et ledit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2), - on rapproche ou on écarte l'une de l'autre des pièces d'entraînement par tenon (4) et mortaise (5), l'une au moins des pièces d'entraînement étant solidaire dudit second axe de rotation (2a) de l'actionneur (2). - on translate l'une par rapport à l'autre des pièces d'entraînement comportant des cannelures (3a, 3b), l'une au moins des pièces d'entraînement étant solidaire dudit premier axe de rotation (la) de ladite vanne (1). 9. Procédé, selon la revendication 8, tel que lesdites pièces d'entraînement par tenon (4) et mortaise (5) ont une forme conique. 10. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, tel que pour manoeuvrer la vanne (1) en position ouverte ou fermée, on actionne un levier (6) en prise avec ledit premier axe de rotation (la) de la vanne (1).