Brevet FR2815393A1 — publié le 20020419

Dispositif d'élimination d'impuretés pour circuit de distribution de gaz. La présente invention concerne les circuits de distribution de gaz qui nécessitent l'assemblage de divers éléments tels que robinets, raccords droits, raccords coudés ou en té, prises de pression ou de purge, etc... On sait que les circuits de distribution de gaz nécessitent l'installation de nombreux raccordements, sources de fuites potentielles et générateurs de coûts d'installation importants. De plus, à l'occasion de ces raccordements divers, des impuretés peuvent être emprisonnées dans les canalisations qui risquent, à terme, de créer des difficultés dans les régulateurs et/ou les compteurs ainsi que dans les différents robinets du circuit de distribution. On a jusqu'à présent équipé les circuits de distribution de gaz et en particulier les robinets dont ils sont pourvus, de différents dispositifs de filtres pour éviter la propagation de ces impuretés. Mais l'installation de ces filtres ne donne pas entière satisfaction, les impuretés s'accumulant à l'endroit des filtres qui doivent en outre faire l'objet de nettoyages réguliers entraînant des coûts non négligeables. Les installations de distribution de gaz doivent en outre faire l'objet de tests d'étanchéité et il faut prévoir des dispositifs de purge en cas d'intervention ou pour injecter des gaz neutres afin d'éviter des risques d'explosion. Cela entraîne la nécessité de monter divers organes appropriés sur les canalisations de l'installation, ce qui multiplie les risques d'impuretés. La présente invention a pour objet l'élimination des difficultés rencontrées jusqu'à présent, du fait des impuretés emprisonnées dans les circuits de distribution de gaz. L'invention a également pour objet de réduire les risques d'apparitions d'impuretés dans les circuits de distribution de gaz. Enfin, l'invention a également pour objet de faciliter les opérations de tests ou de purge dans une installation de distribution de gaz. A cet effet, selon l'invention, un dispositif d'élimination d'impuretés est intégré dans une branche en dérivation d'un raccordement pour circuit de distribution de gaz. Il comprend un organe mobile, maintenu dans un passage ayant une entrée et une sortie, la sortie pouvant être obturée de manière étanche par l'organe mobile qui est capable d'être déplacé sous l'action de l'écoulement gazeux. Un raccord peut être monté sur ladite branche en dérivation, le raccord comportant une pièce d'ouverture capable de déplacer l'organe mobile à l'encontre de l'action de l'écoulement gazeux, en dégageant la sortie du passage. L'installation du raccord permet donc de désoperculer le passage en ouvrant la sortie qui laisse alors échapper le gaz et les impuretés qui ont pu être introduites dans le circuit lors de la pose de différents raccordements ou autres opérations. La pièce d'ouverture comprend de préférence un doigt capable de pénétrer dans le passage à travers la sortie, en laissant passer l'écoulement gazeux et les impuretés et en repoussant l'organe mobile à l'intérieur du passage. La pièce d'ouverture comprend avantageusement une collerette perforée laissant passer l'écoulement gazeux et les impuretés. Dans un mode de réalisation avantageux, l'organe mobile est une bille en une matière de densité adaptée pour que l'écoulement gazeux plaque la bille sur un siège situé à proximité de la sortie du passage. Le siège peut comporter un joint d'étanchéité. Lorsque l'on souhaite procéder à une purge du circuit ou éliminer des impuretés, le raccord est monté, par exemple par vissage et le doigt de la pièce d'ouverture vient en contact avec la bille en lui faisant quitter son siège de façon à permettre un écoulement gazeux à travers le passage et la collerette perforée. En fonctionnement normal, le raccord n'étant pas monté, la pression du gaz exercée sur la bille est suffisante pour obturer de manière étanche le passage et éviter toute fuite de gaz. Au moment de la mise en pression du circuit, une légère fuite peut être constatée, jusqu'à ce que la bille prenne sa position d'obturation. Cette fuite est cependant très faible et pratiquement négligeable. On peut éventuellement prévoir, si nécessaire, de canaliser cette fuite à l'extérieur, dans le cas d'une enceinte confinée. Le raccordement est de préférence en forme de Té et la branche en dérivation précitée, située dans l'axe de l'écoulement principal de gaz. En variante, le raccordement peut être en forme de Y. L'invention peut être avantageusement utilisée pour la réalisation d'un ensemble préfabriqué de raccordement de gaz comprenant un robinet d'arrêt reliant un dispositif de raccordement amont à une tubulure métallique, un raccordement aval relié à ladite tubulure et comportant, dans une branche en dérivation, un dispositif d'élimination d'impuretés selon l'invention. La tubulure est de préférence brasée sur le robinet et sur le raccordement aval. Un tel ensemble préfabriqué présente l'avantage supplémentaire de réduire le risque de création d'impuretés dans le circuit en diminuant le nombre de raccordements nécessaires. L'invention sera mieux comprise à l'étude de deux modes de réalisation pris à titre d'exemples nullements limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente, vu en coupe, un dispositif selon l'invention représenté en phase d'élimination d'impuretés ou en phase de purge ; et -la figure 2 est une vue extérieure d'un ensemble préfabriqué selon l'invention. Tel qu'il est illustré sur les figures, le dispositif de l'invention est intégré dans un raccordement en forme de T référencé 1 dans son ensemble. L'arrivée de l'écoulement de gaz se fait par la branche d'entrée 2, le gaz ressortant à 900 par la branche de sortie 3 qui comprend un embout fileté 4 sur lequel peut être vissé tout raccordement approprié d'une conduite du circuit de distribution de gaz. Le raccordement 1 présente en outre une branche 5 en dérivation disposée dans l'axe de la branche d'entrée 2. Le dispositif d'élimination d'impuretés selon l'invention, référencé 6 dans son ensemble, est intégré dans la branche 5 du raccordement 1. Le dispositif 6 comprend un organe mobile constitué dans l'exemple illustré par une bille 7 maintenue à l'intérieur d'un passage 8 présentant une entrée 9 et une sortie 10. Dans l'exemple illustré, une pièce 11 formant siège pour la bille 7 est vissée à l'intérieur de l'alésage de la branche 5, le siège 11 comportant la sortie 10 du passage 8. La pièce formant siège 11 présente en outre un joint d'étanchéité torique 12. Du côté de l'entrée 9, la branche 5 présente une grille de retenue 13 laissant passer l'écoulement gazeux mais n'autorisant pas la sortie de la bille 7. La bille 7 se trouve donc maintenue à l'intérieur du passage 8 entre le siège 11 muni du joint d'étanchéité 12 et la grille de retenue 13. Un raccord 14 peut être monté par vissage sur l'extrémité filetée 5a de la branche 5, avec interposition d'un joint d'étanchéité 15. A l'intérieur du raccord 14, est montée une pièce d'ouverture 16 présentant une collerette cylindrique 17 munie sur sa périphérie d'une pluralité de trous 18. La pièce d'ouverture 16 présente également un doigt 19 faisant saillie à partir de la collerette 17 dans l'axe de celle-ci et capable de pénétrer par la sortie 10 à l'intérieur du passage 8. Les dimensions du doigt 19 sont telles que son extrémité 19a vient au-delà du joint d'étanchéité 12 du siège 11 lorsque le raccord 14 est monté sur la branche 5, comme illustré sur la figure 1. Dans cette position, la bille 7, qui est normalement repoussée vers le siège 11 par la pression de l'écoulement gazeux, se trouve déplacée et éloignée de son siège 11 et du joint d'étanchéité 12 par le doigt 19 dont l'extrémité 19a vient en contact avec la bille 7, comme illustré sur la figure 1 en traits pleins. Il convient bien entendu de choisir pour la matière constitutive de la bille 7 une matière appropriée dont la densité soit adaptée afin que la pression de l'écoulement gazeux dans le raccord 1 soit capable de plaquer la bille 7 sur son siège 11 et en contact d'étanchéité avec le joint d'étanchéité 12, de façon à obturer efficacement la sortie 10 du passage 8 lorsque le raccord 14 n'est pas monté sur l'extrémité de la branche 5. La bille 7 occupe dans ce cas la position illustrée en pointillés sur la figure 1, le doigt 19 de la collerette 17 ayant été retiré en même temps que le raccord 14. Une chambre 20, ménagée dans le raccord 14, en aval de la pièce d'ouverture 17, permet d'assurer la continuité de l'écoulement gazeux lorsque le raccord 14 est monté comme illustré sur la figure 1. Pour les mêmes raisons, la face amont 16a de la pièce d'ouverture 16 est disposée avec un écartement par rapport à la face aval 11 a de la pièce 11 formant siège pour la bille 7. Le dispositif d'élimination d'impuretés selon l'invention, tel qu'il est illustré sur la figure 1, fonctionne de la manière suivante. Lorsque le circuit de distribution de gaz est sous pression et que le raccordement 14 n'est pas monté sur la branche 5, la pression du gaz exercée sur la bille 7 force celle-ci contre le joint torique d'étanchéité 12 de la pièce formant siège 11 et assure l'étanchéité. Le gaz ne peut donc s'échapper par la sortie 10. On notera que lors de la mise en pression du circuit, si la bille 7 se trouve, de par son poids, en contact avec la grille de retenue 13, une fuite temporaire de gaz peut intervenir par la sortie 10. Cette fuite crée sur la bille 7 un effet de traînée qui vient contrecarrer le poids de la bille et la plaquer en position d'obturation dès que le débit assure une traînée suffisante. La fuite résultant de la mise en position obturée de la bille 7 est extrêmement faible et négligeable en pratique, et peut éventuellement être canalisée à l'extérieur d'une enceinte confinée. Le choix de la matière constituant la bille est tel que la pression du gaz soit suffisante pour assurer le plaquage de la bille sur son siège d'une façon étanche. On peut par exemple réaliser la bille en un matériau synthétique résistant aux différents constituants du gaz. D'autres matériaux peuvent bien entendu être envisagés. Lorsque l'on souhaite procéder à l'élimination d'impuretés qui ont pu être introduites dans le circuit, par exemple lors du montage ou de la réalisation de certains raccordements, on vient visser le raccord 14 sur l'extrémité de la branche 5 jusqu'à lui faire prendre la position illustrée sur la figure 1, dans laquelle le doigt 19 déplace la bille 7 jusque dans la position illustrée en traits pleins sur la figure. Dans cette position, le gaz peut s'écouler par le passage 8 en traversant la sortie 10 puis les trous 18 de la pièce d'ouverture 16, et enfin s'échapper par le raccord 14 dans une tuyauterie, non illustrée sur la figure 1, qui est montée sur l'embout 14a. Les impuretés contenues dans le circuit sont emportées par l'écoulement gazeux et extraites du circuit grâce au dispositif de l'invention. Le dispositif de l'invention peut être utilisé dans les mêmes conditions, pour effectuer toute opération de purge du circuit ou d'injection d'un gaz neutre selon les nécessités. L'utilisation du dispositif de l'invention permet donc aisément de créer une ouverture temporaire pour l'accès au circuit de distribution de gaz, tout en maintenant une parfaite étanchéité en fonctionnement normal lorsque le raccord 14 n'est pas monté. La figure 2 illustre un ensemble préfabriqué de raccordement de gaz équipé d'un raccordement 1 identique à celui illustré sur la figure 1, et sur lequel se trouve monté le raccord 14. L'ensemble préfabriqué référencé 21 sur la figure 2 comprend un robinet d'arrêt 22 muni d'un levier de commande manuelle 23, par exemple un quart de tour. Un raccordement amont 24 comportant un embout 25 pour le montage d'un tuyau d'arrivée de gaz est vissé sur l'entrée du robinet 22. Une tubulure métallique 26 est montée sur la sortie du robinet 22 entre le robinet 22 et le raccordement 1. Ce montage se fait de préférence par brasage aux deux extrémités, en particulier dans le cas d'une tubulure 26 réalisée en cuivre ou soudobrasage si la tubulure 26 est réalisée en acier. Le raccordement 1 réalisé dans l'exemple illustré en T comporte, comme indiqué précédemment, un dispositif d'élimination d'impuretés selon l'invention qui permet, en utilisant le raccord 14, non seulement d'éliminer les impuretés contenues dans le circuit de distribution de gaz, mais également le branchement de divers appareils tels que manomètres et/ou la mise à l'air libre de la canalisation ou encore la purge de celle-ci. L'utilisation d'un tel ensemble préfabriqué permet de réduire le risque de création d'impuretés dans le circuit de distribution. Bien que dans les exemples illustrés, le raccordement 1 ait été représenté sous la forme d'un T, on comprendra que le dispositif de l'invention puisse également être intégré dans un raccordement de forme différente et en particulier en Y pour certaines applications. La disposition en T est cependant avantageuse, dans la mesure où le dispositif d'élimination d'impuretés 6 selon l'invention peut être disposé dans l'axe de l'écoulement gazeux, comme illustré sur la figure 1, ce qui facilite l'élimination des impuretés. REVENDICATIONS 1-Dispositif d'élimination d'impuretés intégré dans une branche en dérivation (5) d'un raccordement (1) pour circuit de distribution de gaz, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe mobile (7), maintenu dans un passage (8) ayant une entrée (9) et une sortie (10), la sortie pouvant être obturée de manière étanche par l'organe mobile qui est capable d'être déplacé sous l'action de l'écoulement gazeux, et un raccord (14) pouvant être monté sur ladite branche en dérivation, le raccord comportant une pièce d'ouverture (16) capable de déplacer l'organe mobile (7) à l'encontre de l'action de l'écoulement gazeux, en dégageant la sortie (10) du passage. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce d'ouverture (16) comprend un doigt (19) capable de pénétrer dans le passage à travers la sortie (10), en laissant passer l'écoulement gazeux et les impuretés et de repousser l'organe mobile (7) à l'intérieur du passage (8). 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la pièce d'ouverture (16) comprend une collerette perforée (17) laissant passer l'écoulement gazeux et les impuretés. 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe mobile est une bille (7) en une matière de densité adaptée pour que l'écoulement gazeux plaque la bille sur un siège (11) situé à proximité de la sortie du passage. 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le siège comporte un joint d'étanchéité (12). 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le doigt (19) de la pièce d'ouverture vient en contact avec la bille en lui faisant quitter son siège de façon à permettre un écoulement gazeux à travers le passage et la collerette perforée. 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le raccordement (1) est en forme de Té et la branche en dérivation (5) située dans l'axe de l'écoulement principal de gaz. 8-Ensemble préfabriqué de raccordement de gaz, caractérisé par le fait qu'il comprend un robinet d'arrêt (22) reliant un dispositif de raccordement amont (24) à une tubulure métallique (26), et un raccordement aval (1) relié à ladite tubulure et comportant dans une branche en dérivation, un dispositif d'élimination d'impuretés selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9-Ensemble préfabriqué selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la tubulure (26) est brasée sur le robinet (22) et sur le raccordement aval (1).