Brevet FR2998366A1 — publié le 20140523

L'invention concerne un agencement de moyens de comptage pour mesurer le débit d'un fluide dans une installation à fort débit de ce fluide. Afin de pouvoir mesurer avec exactitude le débit d'un fluide, par exemple d'un fluide gazeux, s'écoulant dans un conduit, il est parfois nécessaire de recourir à des agencements particuliers de moyens de mesure ou de comptage pour pouvoir obtenir un résultat normalisé, comme enseigné par le document FR-A-2 685 766, ou pour corriger certaines influences sur les valeurs mesurées par la géométrie des conduits, par exemple de flexibles, comme enseigné par le document FR-A-1 472 039. Encore un autre problème se pose lorsque la variation des valeurs mesurées est supérieure à la plage des valeurs captées par l'appareil de mesure. Un exemple en est le comptage de faibles débits de gaz dans une installation à fort débit de gaz. En effet, dans des installations industrielles telles des fonderies de verre, le débit de gaz peut atteindre des valeurs de l'ordre de 1000 m3/h et même approcher les 10 000 m3/h. Les compteurs de gaz conçus pour de tels débits ne sauront pas mesurer correctement des débits faibles. Ainsi, un compteur calibré pour mesurer les débits sur une plage de 50 à 1000 m3/h ne peut correctement mesurer des débits inférieurs à 50 m3/h. Par conséquent, une partie de la consommation de gaz n'est pas prise en compte par le compteur et n'est donc pas facturée. Le but de l'invention est de proposer un agencement qui permette de remédier aux inconvénients décrits ci-avant. Le but de l'invention est atteint avec un agencement de moyens de comptage pour mesurer la consommation de gaz passant par une ligne d'approvisionnement pour une installation à fort débit de gaz , la ligne d'approvisionnement comprenant une section de mesurage et l'agencement comprenant un premier compteur de gaz placé dans la section de mesurage de la ligne d'approvisionnement de gaz et capable de mesurer des débits supérieurs à une valeur prédéterminée et un second compteur de gaz placé dans une ligne de dérivation raccordée parallèlement à la section de mesurage de la ligne d'approvisionnement respectivement par un départ en amont et une arrivée en aval du premier compteur de gaz et capable de mesurer des débits inférieurs ou égaux à la valeur prédéterminée, ainsi que des moyens pour basculer le débit de gaz entre les deux compteurs selon que le débit de gaz est supérieur ou égal ou inférieur à la valeur prédéterminée. Selon différents modes de réalisation de l'agencement, l'invention concerne également les caractéristiques supplémentaires ci-après : - les moyens pour basculer le débit entre les deux 20 compteurs comprennent des premiers moyens de blocage empêchant le gaz de passer par la ligne de dérivation lorsque le débit est supérieur à la valeur prédéterminée au-delà de laquelle le premier compteur de gaz est capable de mesurer le débit et des seconds moyens de blocage 25 empêchant le gaz de passer par la ligne d'approvisionnement lorsque le débit est inférieur à la valeur prédéterminée au-delà de laquelle le premier compteur de gaz est capable de mesurer le débit ; - l'agencement comprend un premier détendeur monté 30 dans la section de mesurage et un second détendeur monté dans la ligne de dérivation de la ligne d'approvisionnement, le second détendeur étant placé entre le départ de la ligne de dérivation et le second compteur de gaz, le second détendeur étant réglé à une pression 35 supérieure à celle à laquelle est réglé le premier détendeur ; - le second détendeur est réglé à 350 mbar et le premier détendeur est réglé à 300 mbar ; - la ligne de dérivation est pourvue d'un orifice calibré permettant le réglage du débit maximal pour cette ligne. L'invention repose sur compteurs de gaz choisis pour vaste plage de comptage, la complémentarité de deux être complémentaires sur une comme cela ressort de la mode de réalisation de description ci-après d'un l'invention non limitatif. Cet exemple est décrit en référence aux dessins dont - la figure 1 représente schématiquement 15 l'agencement des moyens de mesure ou de comptage selon l'invention et - la figure 2 représente, en détail de la figure 1, la disposition des moyens assurant un basculement entre les compteurs en fonction du débit de gaz. 20 La figure 1 représente schématiquement la partie d'une installation à fort débit de gaz dans laquelle a lieu le comptage de la consommation. Cette partie de l'installation comprend une ligne d'approvisionnement 10 25 avec une première section 11 à haute pression, soumise à une pression de l'ordre de 4 bars, une deuxième section 12 également appelée section de mesurage, et une troisième section 13, les sections 12 et 13 étant soumises à une pression de l'ordre de 300 mbar. La réduction de la 30 pression entre la première section 11 et la deuxième section 12 est effectuée par un premier détendeur 14 pourvu d'un orifice calibré appelé également siège et pouvant être partiellement ou entièrement obturé par un pointeau actionné par une membrane. La membrane est soumise à une 35 pression captée en aval du premier détendeur 14. Ainsi, lorsque la pression en aval du premier détendeur 14 chute à cause d'un prélèvement de gaz sur la ligne d'approvisionnement 10, le pointeau s'écarte du siège, ce qui permet la circulation du gaz. L'écartement du pointeau est agencé pour que la pression en aval du premier détendeur 14 soit régulée à une pression prédéterminée, à savoir 300 mbar dans le présent exemple. Dans la deuxième section 12 est monté un premier compteur ou compteur de gaz principal 41 capable de mesurer des grands débits, à savoir des débits supérieurs à 50 m3/h dans l'exemple présent. Un compteur « capable » de mesurer un débit est un compteur agencé pour mesurer de manière fiable et répétitive un débit sur une plage donnée. En dehors de cette plage de fonctionnement, ledit compteur n'est d'onc pas considéré comme fiable. Pour le mesurage des débits inférieurs ou égaux à 50 m3/h, une ligne de dérivation 20 est montée parallèlement à la section de mesurage 12 de la ligne d'approvisionnement 10 entre un départ 31 situé dans la première section 11, donc avant le premier détendeur 14, et une arrivée 32 située dans la troisième section 13, donc après le compteur de gaz principal 41. La ligne de dérivation 20 comporte une première section 21 soumise à la même pression que la première section 11 de la ligne d'approvisionnement 10, ainsi qu'une deuxième section 22 soumise à une pression réduite par un second détendeur 24 à 350 mbar et une troisième section 23 par laquelle la ligne de dérivation 20 rejoint la ligne d'approvisionnement 10 à l'arrivée 32. A la limite entre les deuxième et troisième sections 22, 23 de la ligne de dérivation 20 est monté un second compteur ou compteur secondaire de gaz 42 capable de mesurer des faibles débits, à savoir des débits inférieurs ou égaux à 50 m3/h selon le compteur principal 41 choisi. La ligne de dérivation 20 comprend un différentiel de pression 25, un orifice calibré 26, le second détendeur 24 et un conduit de prise de pression 27 reliant le second détendeur 24 à la deuxième section 22 de la ligne de dérivation 20. L'orifice calibré 26 est agencé pour ne permettre le passage du gaz que jusqu'à un débit maximal prédéterminé qui correspond au débit minimal à partir duquel le compteur principal 41 est capable de mesurer le débit, à savoir 50 m3/h dans le présent exemple. Le différentiel de pression 25 agit comme une vanne conditionnelle permettant l'alimentation de la ligne de dérivation 20 uniquement lorsque la différence de pression entre la haute pression de la première section 11 de la ligne d'approvisionnement 10 (dans le présent exemple : 4 bar) et la basse pression de la section de mesurage 12 de la ligne d'approvisionnement (dans le présent exemple : 300 mbar) est supérieure à une pression seuil prédéterminée. En d'autres termes, le différentiel de pression 25 ferme ou bloque la ligne de dérivation 20 lorsque la pression à l'aval de la ligne de dérivation 20 tombe en dessous de la pression seuil prédéterminée pour la deuxième section 22 de la ligne de dérivation 20. Et inversement, lorsque la ligne de dérivation est alimentée avec une pression supérieure à celle de la section de mesurage 12 de la ligne d'approvisionnement 10, il n'y a pas de flux de gaz par le compteur principal 41. En pratique, on considère les lignes d'approvisionnement et de dérivation au repos, c'est-à-dire sans aucune circulation de gaz. Dans cette situation, les deux détendeurs 14 et 24 ferment leur ligne respective. Lorsque l'on effectue un tirage de gaz faible en aval des moyens de mesurage, on crée une dépression permettant l'ouverture du second détendeur 24 et du différentiel de pression 25. Le compteur secondaire 42 est alors alimenté tandis que le compteur principal 41 ne voit pas d'écoulement de gaz puisque la pression issue de la ligne de dérivation 20 est supérieure à la pression permettant l'ouverture du premier détendeur 14. Lorsque le débit de gaz augmente, le débit dans la ligne de dérivation 20 va se heurter d'abord aux limitations imposées par l'orifice calibré 26, et puis la pression va chuter et entraîner la fermeture du différentiel de pression 25 de la ligne de dérivation 20 et l'ouverture du premier détendeur 14 de la ligne d'approvisionnement 10. Et inversement, lorsque le débit de gaz baisse, le débit dans la ligne d'approvisionnement 10 va se heurter d'abord aux limitations imposées par l'orifice calibré associé au premier détendeur 14, et puis la pression va augmenter et entraîner la fermeture du premier détendeur 14 et l'ouverture du détendeur 24. La figure 2 représente, sous la forme d'un détail de la figure 1, la disposition du second détendeur 24, du différentiel de pression 25 et de l'orifice calibré 26 de la ligne de dérivation 20. Alors que le second détendeur 24 est conçu pour ouvrir le clapet intérieur lorsque la pression est supérieure à la valeur prédéterminé (dans l'exemple : 350 mbar), le différentiel 25 est conçu pour se fermer lorsque la pression descend en dessous de 300 mbar. A cet effet, aussi bien le second détendeur 24 que le différentiel de pression 25 sont reliés à la deuxième section 22 de la ligne de dérivation 20 respectivement par un conduit 27 et un conduit 28. Il est rappelé dans ce contexte que les valeurs de pression indiquées dans l'exemple de réalisation ci-avant ne sont que des exemples. L'essentiel est que le second détendeur 24 doit être réglé à une pression supérieure à celle à laquelle est réglé le premier détendeur 14. Sur le plan pratique, l'invention peut être mise en oeuvre avec des seuls composants régulièrement utilisés dans le réseau gaz. L'invention peut par ailleurs être mise en oeuvre aussi bien sur des installations existantes que sur de nouvelles installations. En outre, chaque composant peut être installé séparément ou, au contraire, comme un ensemble de composants, y compris les conduits. Les composants peuvent également être réunis dans un seul objet et peuvent même être intégrés dans un compteur unique remplaçant de cette manière les deux compteurs de gaz 41 et 42. Enfin, les compteurs 41 et 42 peuvent être purement mécaniques ou comporter, par exemple pour l'affichage, un module électronique. Les valeurs de pression et de débit sont données à 10 titre d'exemple pour une installation courante. Toutefois, ces valeurs peuvent varier suivant l'installation et les débits requis par l'installation. La présente invention a été orientée sur une application « fluide gazeux ». Toutefois, il est également 15 concevable de l'appliquer au comptage de la consommation d'autres fluides, notamment l'eau. REVENDICATIONS1. Agencement de moyens de comptage pour mesurer la consommation de gaz passant par une ligne 5 d'approvisionnement (10) pour une installation à fort débit de gaz, la ligne d'approvisionnement (10) comprenant une section de mesurage (12) et l'agencement comprenant 10 un premier compteur de gaz (41) placé dans la section de mesurage (12) de la ligne d'approvisionnement de gaz (10) et capable de mesurer des débits supérieurs à une valeur prédéterminée et un second compteur de gaz (42) placé dans une ligne 15 de dérivation (20) raccordée parallèlement à la section de mesurage (12) de la ligne d' approvisionnement (10) respectivement par un départ (31) en amont et une arrivée (32) en aval du premier compteur de gaz (41) et capable de mesurer des débits inférieurs ou égaux à la valeur 20 prédéterminée, ainsi que des moyens (25, 26) pour basculer le débit de gaz entre les deux compteurs (41, 42) selon que le débit de gaz est supérieur ou égal ou inférieur à la valeur prédéterminée. 25 2. Agencement selon la revendication 1, dans lequel les moyens pour basculer le débit entre les deux compteurs (41, 42) comprennent des premiers moyens de blocage (25) empêchant le gaz de passer par la ligne de dérivation (20) 30 lorsque le débit est supérieur à la valeur prédéterminée au-delà de laquelle le premier compteur de gaz (41) est capable de mesurer le débit et des seconds moyens de blocage (14) empêchant le gaz de passer par la ligne d' approvisionnement (10) lorsque le débit est inférieur à 35 la valeur prédéterminée au-delà de laquelle le premier compteur de gaz (41) est capable de mesurer le débit. 3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un premier détendeur (14) monté dans la section de mesurage (12) et un second détendeur (24) monté dans la ligne de dérivation (20) de la ligne d'approvisionnement (10), le second détendeur (24) étant placé entre le départ (31) de la ligne de dérivation (20) et le second compteur de gaz (42), le second détendeur (14) étant réglé à une pression supérieure à celle à laquelle est réglée le premier détendeur (24). 4. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier détendeur (14) est réglé à 350 mbar et le second détendeur (24) est réglé à 300 mbar. 5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ligne de dérivation (20) est pourvue d'un orifice calibré (26) permettant le réglage du débit maximal pour la ligne de dérivation (20).