Brevet FR3132556A1 — publié le 20230811

L’invention concerne une vanne (1) pour fluide sous pression comprenant un corps (2) intégrant un circuit (3) de fluide ayant une extrémité amont (4) et une extrémité aval (5), le circuit (3) comprenant un clapet d'obturation (6) monté coulissant dans le corps (2), le clapet d’obturation (6) permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit (3), la vanne (1) comprenant un organe de commande (8) du clapet d’obturation (6), le clapet d’obturation (6) étant monté coulissant dans le corps (2) entre une position de fermeture du circuit (3) lorsque l’organe de commande (8) est dans une position de repos, et une position d’ouverture du circuit (3) lorsque l’organe de commande (8) est dans une position active, la vanne (1) comprenant un organe déformable (9), interposé entre le clapet d’obturation (6) et l’organe de commande (8). L’invention concerne également un réservoir ou ensemble de réservoirs de fluide sous pression, comprenant une vanne (1). Figure pour l’abrégé : figure 2 Vanne pour fluide sous pression, et réservoir ou ensemble de réservoirs de fluide sous pression L’invention concerne une vanne pour fluide sous pression, ainsi qu’un réservoir ou ensemble de réservoirs de fluide sous pression. On connaît déjà dans l'état la technique, par exemple du brevet EP 3 692 285 B1, une vanne pour fluide sous pression comprenant un corps intégrant un circuit de fluide ayant une extrémité amont configurée pour être mise en relation avec au moins un réservoir de fluide sous pression et une extrémité aval configurée pour être mise en relation avec un utilisateur de fluide, le circuit comprenant un clapet d'obturation monté coulissant dans le corps, le clapet d’obturation permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit, la vanne comprenant un organe de commande du clapet d’obturation, le clapet d’obturation étant monté coulissant dans le corps entre une position de fermeture du circuit lorsque l’organe de commande est dans une position de repos, et une position d’ouverture du circuit lorsque l’organe de commande est dans une position active. Un problème des vannes de ce type est le risque de déformation du clapet d’obturation lorsqu’il se trouve dans la position d’ouverture du circuit et qu’un évènement indésirable dû au fluide sous pression se produit en amont. En effet par exemple, lorsqu’une décomposition explosive et exothermique se produit dans le circuit en amont du clapet d’obturation lorsque le clapet d’obturation est dans la position d’ouverture du circuit, le clapet d’obturation peut subir une déformation, en particulier un flambage, ce qui empêche la fermeture de la vanne par exemple par un utilisateur, du fait que le clapet d’obturation ne peut plus coulisser dans la position de fermeture du circuit. Un tel défaut de fermeture peut alors générer un risque d’incendie ou d’explosion, par exemple lorsque le fluide sous pression est de l’acétylène. L'invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus. Ainsi, l’invention a notamment pour but de permettre de fermer automatiquement le circuit lorsqu’un évènement indésirable dû au fluide sous pression se produit dans la partie du circuit en amont du clapet d’obturation. A cet effet, l’invention a pour objet une vanne pour fluide sous pression comprenant un corps intégrant un circuit de fluide ayant une extrémité amont configurée pour être mise en relation avec au moins un réservoir de fluide sous pression et une extrémité aval configurée pour être mise en relation avec un utilisateur de fluide, le circuit comprenant un clapet d'obturation monté coulissant dans le corps, le clapet d’obturation permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit, la vanne comprenant un organe de commande du clapet d’obturation, le clapet d’obturation étant monté coulissant dans le corps entre une position de fermeture du circuit lorsque l’organe de commande est dans une position de repos, et une position d’ouverture du circuit lorsque l’organe de commande est dans une position active, la vanne comprenant un organe déformable, interposé entre le clapet d’obturation et l’organe de commande, l’organe déformable étant configuré, lorsque l’organe de commande est dans la position active, - pour appuyer sur le clapet d’obturation et le faire coulisser dans la position d’ouverture du circuit, et - pour se déformer de manière irréversible sous l’action du clapet d’obturation, lorsqu’une force appliquée par le fluide sous pression sur le clapet d’obturation dépasse un seuil prédéterminé, et ainsi permettre au clapet d’obturation de coulisser dans la position de fermeture du circuit. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de la vanne, prises seules ou en combinaison : - L’organe de commande est un organe de commande manuel ou automatique. - La position de repos de l’organe de commande est stable et la position active de l’organe de commande est stable. - L’organe de commande comprend un poussoir coulissant dans le corps, l’organe déformable étant interposé entre le poussoir et le clapet d’obturation. - Le poussoir est formé en métal. - Lorsque l’organe de commande est dans la position active, le poussoir est en appui sur le corps. - L’organe déformable est formé à base de matériau plastique. - L’organe déformable est un insert creux, disposé dans un logement du poussoir. - L’insert creux est en forme de pot, dont l’ouverture est orientée vers le fond du logement du poussoir et dont l’extrémité de fond opposée à l’ouverture est configurée pour appuyer sur le clapet d’obturation et le faire coulisser dans la position d’ouverture du circuit lorsque l’organe de commande est dans la position active. - L’épaisseur de l’extrémité de fond de l’insert creux est comprise entre 1 mm et 4 mm, de préférence comprise entre 1,8 mm et 2,2 mm, plus préférentiellement égale à 2 mm. Ainsi, avec un tel dimensionnement, même avec plusieurs milliers cycles d’ouverture et de fermeture de la vanne, il n’y a pas de risque que le l’extrémité de fond s’use par frottement contre le clapet d’obturation. - La vanne est de type auto-obturante. - Le clapet d’obturation est au moins partiellement positionné en amont d’un siège de clapet du corps, de telle sorte que la pression du fluide dans l’extrémité amont contribue à maintenir le clapet d’obturation dans sa position de fermeture, en contact avec le siège de clapet par l’intermédiaire d’une garniture d’étanchéité. - Le clapet d’obturation comprend une tige montée coulissante dans le corps et une tête de forme complémentaire du siège de clapet du corps, la tête étant positionnée en amont du siège de clapet, la tige étant montée en aval de la tête. - Le seuil prédéterminé est inférieur à la force minimale de flambage – également connue sous l’expression « charge critique d’Euler » – de la tige. - Le creux formé dans l’insert creux est de forme cylindrique et présente un diamètre supérieur à celui de la tige du clapet d’obturation. - La profondeur du creux est supérieure à la course de la tige entre la position d’ouverture du circuit et la position de fermeture du circuit. - La garniture d’étanchéité est portée par le clapet ou par le siège de clapet. - La garniture d’étanchéité est formée d’un matériau élastomère et/ou thermoplastique. - La garniture d’étanchéité est formée en polyester élastomère thermoplastique, de préférence en Hytrel (marque déposée). - La tige est métallique, de préférence en acier inoxydable ou en laiton. - La vanne comporte un premier organe de rappel du clapet d’obturation dans la position de fermeture. - Le premier organe de rappel est un premier ressort, disposé entre le corps et le clapet d’obturation. Ainsi, lorsque la vanne est en position fermée, le premier ressort applique une force additionnelle à celle du fluide qui maintient le clapet d’obturation contre le siège de clapet. - La somme du seuil prédéterminé et de la force exercée par le premier ressort sur le clapet d’obturation lorsque le clapet d’obturation est dans la position d’ouverture du circuit est inférieure à la force minimale de flambage de la tige. - La vanne comporte un second organe de rappel du poussoir dans la position de repos de l’organe de commande. - Le second organe de rappel est un second ressort, disposé entre le corps et le poussoir. Ainsi, lorsque la vanne passe de la position ouverte à la position fermée, le second ressort applique une force qui tend à ramener le poussoir et ainsi l’organe de commande dans une position de repos. - Le second ressort est guidé dans le logement du poussoir. - La vanne comporte un joint d’étanchéité radial, lequel est disposé entre la tige et le corps. - Le fluide sous pression est gazeux, et de préférence contient majoritairement un gaz combustible ou comburant, plus préférentiellement contient majoritairement de l’acétylène – ou C 2 H 2 –, encore plus préférentiellement contient au moins 99% d’acétylène. L’invention a également pour objet un réservoir ou ensemble de réservoirs de fluide sous pression, comprenant une vanne telle que précédemment décrite. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du réservoir ou ensemble de réservoirs, prises seules ou en combinaison : - Le ou chaque réservoir est une bouteille de gaz sous pression. - Le gaz sous pression contient majoritairement un gaz combustible ou comburant, de préférence contient majoritairement de l’acétylène, plus préférentiellement contient au moins 99% d’acétylène. - La pression de remplissage du ou de chaque réservoir est d’au moins 0,5 MPa, de préférence d’au moins 1,5 MPa. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue schématique en section d’une vanne selon un mode de réalisation de l’invention, laquelle l’organe de commande est dans la position de repos, le circuit étant fermé ; la est une vue schématique en section de la vanne représentée sur la , dans laquelle l’organe de commande est dans la position active, le circuit étant ouvert ; la est une vue schématique en section de la vanne représentée sur les figures 1 et 2, dans laquelle l’organe de commande est dans la position active, le circuit étant fermé ; la est une vue schématique en section d’un réservoir équipé d’une vanne selon un mode de réalisation de l’invention, dans laquelle l’organe de commande est dans la position active. Vanne (1) pour fluide sous pression comprenant un corps (2) intégrant un circuit (3) de fluide ayant une extrémité amont (4) configurée pour être mise en relation avec au moins un réservoir (24) de fluide sous pression et une extrémité aval (5) configurée pour être mise en relation avec un utilisateur de fluide, le circuit (3) comprenant un clapet d'obturation (6) monté coulissant dans le corps (2), le clapet d’obturation (6) permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit (3), la vanne (1) comprenant un organe de commande (8) du clapet d’obturation (6), le clapet d’obturation (6) étant monté coulissant dans le corps (2) entre une position de fermeture du circuit (3) lorsque l’organe de commande (8) est dans une position de repos, et une position d’ouverture du circuit (3) lorsque l’organe de commande (8) est dans une position active, caractérisée en ce que la vanne (1) comprend un organe déformable (9), interposé entre le clapet d’obturation (6) et l’organe de commande (8), l’organe déformable (9) étant configuré, lorsque l’organe de commande (8) est dans la position active, - pour appuyer sur le clapet d’obturation (6) et le faire coulisser dans la position d’ouverture du circuit (3), et - pour se déformer de manière irréversible sous l’action du clapet d’obturation (6), lorsqu’une force appliquée par le fluide sous pression sur le clapet d’obturation (6) dépasse un seuil prédéterminé, et ainsi permettre au clapet d’obturation (6) de coulisser dans la position de fermeture du circuit (3). Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’organe de commande (8) comprend un poussoir (10) coulissant dans le corps (2), l’organe déformable (9) étant interposé entre le poussoir (10) et le clapet d’obturation (6). Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’organe déformable (9) est un insert creux, disposé dans un logement (12) du poussoir (10). Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’insert creux est en forme de pot, dont l’ouverture (14) est orientée vers le fond du logement (12) du poussoir (10) et dont l’extrémité de fond (15) opposée à l’ouverture (14) est configurée pour appuyer sur le clapet d’obturation (6) et le faire coulisser dans la position d’ouverture du circuit (3) lorsque l’organe de commande (8) est dans la position active. Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’épaisseur de l’extrémité de fond (15) de l’insert creux est comprise entre 1 mm et 4 mm, de préférence comprise entre 1,8 mm et 2,2 mm, plus préférentiellement égale à 2 mm. Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, laquelle est de type auto-obturante, le clapet d’obturation (6) étant au moins partiellement positionné en amont d’un siège de clapet (16) du corps (2), de telle sorte que la pression du fluide dans l’extrémité amont (4) contribue à maintenir le clapet d’obturation (6) dans sa position de fermeture, en contact avec le siège de clapet (16) par l’intermédiaire d’une garniture d’étanchéité (17). Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le clapet d’obturation (6) comprend une tige (18) montée coulissante dans le corps (2) et une tête (19) de forme complémentaire du siège de clapet (16) du corps (2), la tête (19) étant positionnée en amont du siège de clapet (16), la tige (18) étant montée en aval de la tête (19). Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le seuil prédéterminé est inférieur à la force minimale de flambage de la tige (18). Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, laquelle comporte un premier organe de rappel (21) du clapet d’obturation (6) dans la position de fermeture. Vanne (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, laquelle comporte un second organe de rappel (22) du poussoir (10) dans la position de repos de l’organe de commande (8). Réservoir (24) ou ensemble de réservoirs de fluide sous pression, comprenant une vanne (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.