Brevet FR2874694A3 — publié le 20060303

FR 2874694 A3 20060303 FR 0451898 A 20040825 L'invention concerne une amélioration de la sécurité de fixation d'un manomètre encastré. La fixation des manomètres par encastrement présente des avantages décrits en particulier dans US-A-6,378,553, à savoir rapidité de montage, séparation des fonctions étanchéité et indexage angulaire, et possibilité de monter un ou plusieurs manomètres dans un espace restreint et de forme non cylindrique. Ce document décrit également des dispositions visant à réduire les risques d'éjection des manomètres lors du démontage sous pression résiduelle. Un problème qui se pose encore est celui de l'interdiction du démontage de tels manomètres, lorsqu'ils sont soumis à pression, et de la limitation des efforts exercés sur les moyens de maintien des manomètres encastrés (goupille, clavette, anneau élastique). Ce problème est particulièrement préoccupant pour les pressions très élevées (supérieures à 200 bars) et pour des gaz pouvant présenter un danger du fait de leur toxicité ou de leur réactivité chimique, tels les gaz corrosifs ou explosifs. La solution la plus courante pour empêcher le démontage des manomètres comprend la vérification préalable de l'absence de pression par un moyen différent du manomètre. Cette solution est efficace lorsque les personnels intervenant sur les appareils sont bien formés et encadrés, mais elle n'évite pas le risque d'accident lors de démontages par des personnes non habilitées. Une solution pour limiter les efforts sur les moyens de fixation des manomètres est de réduire le diamètre du dispositif d'étanchéité. Cette solution efficace trouve ses limites dans les technologies de manomètres et de joints d'étanchéité et dans la recherche de robustesse des appareils. Une autre solution pour réduire les contraintes dans la matière des moyens de fixation, consiste à sur-dimensionner ceux-ci, mais cette solution trouve ses limites dans la recherche de miniaturisation, d'allègement et de réduction de coût des appareils. Une autre solution enfin consiste à faire supporter l'effort résultant de la pression qui s'exerce sur le manomètre par un organe différent de l'organe de fixation par exemple, un filetage aménagé en plus de la goupille de fixation de sorte de supporter l'essentiel des efforts. Toutefois, cela n'est pas idéal car le montage devient plus complexe et le manomètre pouvant rester en place dans son logement après avoir été vissé, le risque d'oublier la mise en place de la goupille n'est pas nul. La présente invention vise donc à améliorer la sécurité des manomètres sous pression de manière à empêcher leur démontage en cas de pression. La solution de l'invention est alors un manomètre permettant de mesurer la pression d'un gaz comprenant un corps avec une face avant, caractérisé en ce qu'un épaulement combiné à un plat sont aménagés dans la face avant dudit corps de manomètre de manière à pouvoir y recevoir un anneau de fixation, lorsque le manomètre est soumis à pression. Selon le cas, le manomètre de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'anneau de fixation est de type Circlips. - le corps du manomètre comporte un embout de fixation comprenant une première section d'étanchéité et une seconde section d'étanchéité, et la prise de pression de gaz débouche entre lesdites première et seconde sections d'étanchéité. - lesdites première et seconde sections d'étanchéité comprennent un ou plusieurs joints d'étanchéité. - lesdites première et seconde sections d'étanchéité ont des diamètres égaux ou différents. - sur la face avant du manomètre est aménagée une emprunte qui laisse en saillie une portion de cercle s'inscrivant à l'intérieur du Circlips.- l'emprunte est formée de la combinaison d'un anneau et d'une portion de cercle délimitée par une corde tangente aux extrémités du Circlips. L'invention porte aussi sur un dispositif de distribution de gaz comprenant un manomètre selon l'invention, en particulier il est choisi parmi les robinets et les robinets - détendeurs de gaz. Autrement dit, la solution proposée pour interdire le démontage d'un manomètre encastré maintenu en place par un anneau de type Circlips consiste simplement à modifier la face avant du manomètre en y taillant un épaulement combiné à un plat conformés de telle façon que l'anneau Circlips s'y encastre lorsque le manomètre est soumis à pression et qu'il soit alors impossible de procéder à son extraction. La solution proposée pour minimiser les efforts résultant de l'application de la pression sur le manomètre et supportés par le moyen de blocage du manomètre consiste à compenser ces efforts en créant des efforts de même direction mais de sens opposé sur le manomètre. A cet effet, l'alimentation du manomètre n'est plus axiale mais radiale ou latérale, et une seconde section étanchée soumise d'un côté à la pression atmosphérique et de l'autre à la pression d'alimentation du manomètre est créée symétriquement à la première section étanchée par rapport à l'alimentation radiale. La force réellement appliquée sur le moyen de blocage du manomètre est la résultante des deux forces engendrées par la pression sur chaque section étanchée. Cela peut également prévenir le risque d'éjection du manomètre lors d'un démontage sous pression aux conditions suivantes. Lors de la translation conduisant à l'extraction du manomètre hors de son logement, la première section étanchée, c'est à dire du côté manomètre par rapport à l'alimentation, doit perdre son étanchéité avant la seconde, c'est à dire du côté opposé au manomètre par rapport à l'alimentation. Il doit exister un jeu suffisant entre les différentes sections du manomètre et celles de son logement pour qu'une fuite de gaz provenant du démontage du manomètre ne puisse pas s'accumuler dans les chambres créées par la translation du manomètre dans son logement et créer un effort tendant à éjecter le manomètre. Le jeu nécessaire à une introduction facile du manomètre dans son logement est en pratique suffisant pour cette condition mais, à titre de précaution, le jeu minimum pour remplir cette condition peut être calculé ou déterminé expérimentalement. Lors de la translation conduisant à l'extraction du manomètre hors de son logement, la seconde section étanchée, c'est à dire du côté opposé au manomètre par rapport à l'alimentation ne doit pas dépasser le conduit qui alimente le manomètre avant que la première section étanchée n'ait perdu son étanchéité. En effet, grâce à ces dispositions, si une pression subsiste au moment d'un démontage, la première section étanchée commencera à fuir avant que la seconde cesse de subir l'action de la pression et, de ce fait, la résultante des forces s'exerçant sur les deux sections tend à faire revenir le manomètre vers l'intérieur de son logement au lieu de l'éjecter. La fuite produite par la perte d'étanchéité constitue, pour l'opérateur, un avertissement de la présence de pression. La figure 1 représente la fixation d'un manomètre 1 dans le corps 10 d'un robinet au sein d'un logement alimenté (en 7) en gaz sous pression. Un anneau 2 de type Circlips maintient le manomètre 1 dans son logement 4 lorsque la pression à mesurer s'exerce sur la section étanchée délimitée par le joint 3 et la bague anti-extrusion. L'effort résultant de l'application de la pression est le produit de la section étanchée par la pression. Avec une pression de 300 bars et une section de 0,8 cm , la force résultante est d'environ 240 daN. En cas de fuite au niveau de la section étanchée et de montage serré ou de collage entre le logement et la face avant 5 du manomètre 1, là où la section est proche de 9 cm , la force peut atteindre environ 2700 daN. Pour interdire le démontage du manomètre 1 sous pression, selon l'invention, sur la face avant 5 du manomètre 1 est aménagée une emprunte 6 qui est par exemple la combinaison d'un anneau et d'une portion de cercle délimitée par une corde tangente aux extrémités du Circlips 2. Cette emprunte 6 laisse en saillie une portion de cercle s'inscrivant à l'intérieur du Circlips. Si le manomètre 1 est sous pression (figure 2), la portion de cercle en saillie empêche de comprimer le Circlips 2 et donc de l'extraire, et le manomètre 1 reste alors prisonnier jusqu'à ce que la pression soit ramenée à une valeur telle que le manomètre 1 puisse être repoussé dans son logement (figure 3). La portion de cercle en saillie peut alors être repoussée hors de l'intérieur du Circlips 2. Le Circlips 2 peut être man u̇vré et le manomètre 1 extrait. En option, un ressort 15 agencé au fond du logement du manomètre 1, au niveau de l'arrivée du gaz 7, peut compléter l'ensemble et garantir que le manomètre 1 est toujours en position de verrouillage du Circlips 2 mais aussi faciliter l'extraction du manomètre 1 lorsque le Circlips 2 est enlevé. La figure 4 illustre la solution qui consiste à remplacer l'alimentation 7 en pression axiale (cf. figure 1) par une alimentation 8 radiale ou latérale et à ajouter une seconde section étanchée 9 exposée sur une face à la pression alimentant le manomètre 1 et sur l'autre face à la pression atmosphérique, grâce à un conduit 11 de mise à l'atmosphère reliant le logement du manomètre 1 à l'extérieur du corps de l'appareil. Ainsi, les efforts s'exerçant sur les deux sections étanchées s'opposent et s'annulent lorsque ces sections sont de même grandeur. Lors de l'extraction du manomètre hors de son logement, la course C1, qui conduit à une perte d'étanchéité de la première section étanchée, étant plus courte que la course C2, qui conduit la seconde section étanchée à dépasser le conduit d'alimentation en pression, une fuite apparaît avec le double avantage de déséquilibrer les forces résultant de la pression et s'exerçant sur le manomètre. La résultante de ces forces tend à repousser le manomètre vers l'intérieur de son logement et d'informer l'opérateur de la présence de pression dans l'appareil. Si une pression demeurait dans le conduit d'alimentation en pression lorsque la seconde section étanchée dépasse le conduit d'alimentation en pression, cette pression serait évacuée par le conduit de mise à l'atmosphère évitant ainsi que le manomètre soit propulsé vers l'extérieur de son logement. En variante, la seconde section étanchée 8 peut être plus petite que la première section d'étanchéité 12 ce qui a pour effet de limiter les efforts sur le Circlips tout en maintenant une certaine force tendant à le plaquer sur le Circlips 2. Dans cette variante, la solution portant sur l'aménagement d'une portion de cercle en saillie pour rendre le démontage impossible sous pression, peut être appliquée en complément de la réduction d'effort. Les améliorations présentées ci-dessus peuvent s'appliquer à la fixation de tout appareil ou accessoire soumis à pression et rapporté de façon démontable dans un ensemble. Le manomètre selon l'invention est utilisable pour mesurer la pression d'un gaz. REVENDICATIONS 1. Manomètre (1 ) permettant de mesurer la pression d'un gaz comprenant un corps avec une face avant (5), caractérisé en ce qu'un épaulement combiné à un plat sont aménagés dans la face avant (5) dudit corps de manomètre (1) de manière à pouvoir y recevoir un anneau (2) de fixation, lorsque le manomètre (1) est soumis à pression. 2. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (2) de fixation est de type Circlips. 3. Manomètre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps du manomètre comporte un embout de fixation comprenant une première section d'étanchéité (12) et une seconde section d'étanchéité (8), et en ce que la prise (13) de pression de gaz débouche entre lesdites première et seconde sections (8, 12) d'étanchéité. 4. Manomètre selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde sections (8, 12) d'étanchéité comprennent un ou plusieurs joints d'étanchéité. 5. Manomètre selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdites première et seconde sections (8, 12) d'étanchéité ont des diamètres égaux ou différents. 6. Manomètre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, sur la face avant (5) du manomètre (1) est aménagée une emprunte (6) qui laisse en saillie une portion de cercle s'inscrivant à l'intérieur du Circlips (2). 7. Manomètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'emprunte (6) est formée de la combinaison d'un anneau et d'une portion de cercle délimitée par une corde tangente aux extrémités du Circlips (2). 8. Dispositif de distribution de gaz comprenant un manomètre selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi les robinets et les robinets - détendeurs de gaz. 10. Utilisation du manomètre selon l'une des revendications 1 à 7 pour mesurer la pression d'un gaz.