Brevet FR3162073A1 — publié le 20251114

Un dispositif de régulation de fluide (10) pour une conduite de fluide s’étend suivant un axe longitudinal (Z) et comporte une bride primaire (11) comprenant une plaque (11.2) destinée à être montée transversalement de manière étanche dans ladite conduite de fluide. La bride primaire (11) comprend au moins deux brides secondaires (12) de montage d’un robinet, chaque bride secondaire (12) étant disposée dans le plan de la plaque (11.2) et comportant une ouverture (12.2), un robinet (13) étant monté de manière étanche dans ladite ouverture (12.2) desdites au moins deux brides secondaires (12). Utilisation pour des conduites de fluide de grandes dimensions. Figure pour l’abrégé : figure 1 Dispositif de régulation de fluide pour une conduite de fluide La présente invention concerne un dispositif de régulation de fluide pour une conduite de fluide. Le domaine de l’invention est celui des systèmes de distribution de fluides par un réseau de tuyauterie intégrant des robinets raccordés à des brides. Les domaines d’application sont l’adduction d’eau potable, la désalinisation, l’irrigation et plus largement le traitement des eaux usées ou des eaux saumâtres. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les réseaux de tuyauterie, complexes et parfois dissimulés, sont couramment utilisés pour la distribution des fluides. Ces systèmes permettent de transporter des fluides sur d'importantes distances vers diverses destinations. De plus, de grands équipements peuvent répondre à des besoins essentiels. Pour de grands équipements intégrant des canalisations de grand diamètre, un robinet ou valve peut être installé à un emplacement stratégique dans le réseau, pour un contrôle précis de la circulation des fluides. Généralement, une conduite de fluide s’étend suivant un axe longitudinal et comporte une bride formée d’une plaque montée transversalement, de manière étanche, dans la conduite de fluide. La bride permet ainsi le montage d’un robinet ou valve de régulation de fluide dans la conduite de fluide. Cependant, ces robinets ou valves de grand diamètre peuvent être difficiles à fabriquer. En particulier, le traitement thermique de robinets de grande taille nécessite des fours de traitement thermique de grande dimension. De plus, il peut être important de s’assurer de la robustesse des matériaux face à la pression et à l’usure du temps. Par ailleurs, la régulation du fluide dans la conduite à l’aide d’un robinet ou valve de grande dimension est difficile à mettre en œuvre de manière fine. L’invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur, et plus particulièrement de proposer un dispositif de régulation de fluide adapté à distribuer un fluide dans des conduites de fluide de diverses tailles et sur commande. L’invention concerne selon un premier aspect un dispositif de régulation de fluide pour une conduite de fluide s’étendant suivant un axe longitudinal, comportant une bride primaire comprenant une plaque destinée à être montée transversalement de manière étanche dans ladite conduite de fluide. Selon l’invention, ladite bride primaire comprend au moins deux brides secondaires de montage d’un robinet, chaque bride secondaire étant disposée dans le plan de ladite plaque et comportant une ouverture, un robinet étant monté de manière étanche dans ladite ouverture desdites au moins deux brides secondaires. Le dispositif permet de positionner en lieu et place d’un robinet unique de grandes dimensions, plusieurs robinets qui seront montés sur des brides secondaires, de plus petites tailles que la bride primaire. Cette solution permet d’affiner la régulation du fluide dans une conduite de grande taille. De plus, chaque robinet peut être mieux adapté aux besoins de régulation en termes de débit ou de pression. L’utilisation de robinets de plus petites dimensions est moins couteuse en terme de fabrication, ne nécessitant pas des installations spéciales de production et traitement thermique. Avantageusement, lesdites au moins deux brides secondaires sont disposées de manière symétrique dans le plan de ladite plaque de la bride primaire. La répartition des robinets se fera de manière à homogénéiser au mieux le passage du fluide à travers la conduite. De préférence, le nombre de brides secondaires est compris entre 2 et 7. Ainsi, si un robinet est défectueux, les autres ne sont pas affectés. Selon un mode de réalisation, la bride primaire comprend deux plaques parallèles destinées à être montées transversalement de manière étanche dans ladite conduite de fluide, les deux plaques parallèles étant percées de plusieurs ouvertures, de sorte que chaque ouverture d’une plaque est en regard d’une ouverture de l’autre plaque, chacune desdites au moins deux brides secondaires étant disposée entre deux ouvertures en regard desdites deux plaques parallèles. Ce mode de réalisation permet d’avoir un montage simplifié des brides secondaires entre les deux plaques de la bride primaire, un démontage plus simple et une standardisation des pièces de rechange. Au moins deux robinets sont avantageusement commandés par un même actionneur. Cet ensemble de robinets est alors commandé par un nombre réduit d’actionneurs. Ceci permet d’obtenir un dispositif de régulation moins encombrant et plus simple à réguler. De préférence, deux ou trois robinets sont commandés par un même actionneur. De préférence, la bride primaire a une forme sensiblement de disque, le diamètre de la bride primaire étant compris entre 3 et 5 m, et de préférence sensiblement égal à 4 m. Avantageusement, chacune desdites au moins deux brides secondaires a une forme sensiblement de disque, le diamètre de chaque bride secondaire étant compris entre 0,50 et 1 m. Le dispositif de régulation est ainsi bien adapté à équiper des conduites de fluide de grand diamètre, de l’ordre de 4 m. De préférence, ledit robinet est une vanne de régulation et/ou une vanne papillon et/ou un robinet à passage direct et/ou un clapet. Le dispositif de régulation peut ainsi s’adapter à différents types de robinets. En pratique, le robinet peut être une vanne de régulation comportant un corps, une plaque fixe, une plaque mobile, lesdites plaques fixe et mobile comportant chacune le même nombre de trous. Selon un second aspect, l’invention concerne une conduite de fluide s’étendant suivant un axe longitudinal comportant un dispositif de régulation de fluide conforme à la description donnée précédemment. La conduite de fluide présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le dispositif de régulation de fluide. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaitront encore dans la description ci-après Aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs : La FIG. 1 illustre de manière schématique un dispositif de régulation de fluide vu de face selon un exemple de réalisation de l’invention ; Les figures FIG. 2 à FIG. 2 illustrent différentes configurations de raccordement d’actionneurs selon différents exemples de réalisation de l’invention ; et Les figures FIG. 3 à FIG. 3 illustrent un mode de réalisation pratique d’un dispositif de régulation de fluide ; et La FIG. 4 est une vue éclatée d’un exemple de vanne de régulation mise en œuvre dans un dispositif de régulation de fluide selon un mode de réalisation de l’invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l’ordre de » signifient à 10% près. Par ailleurs, les termes « compris entre … et … » et équivalents signifient que les bornes sont incluses, sauf mention contraire. L’invention concerne un dispositif de régulation de fluide 10 comportant une bride primaire 11 comprenant une plaque 11.2 destinée à être montée transversalement de manière étanche dans une conduite de fluide 15. Ce dispositif de régulation de fluide 10 obéit à des exigences de conception, de fabrication et de contrôle de qualité rigoureuse pour garantir la sécurité. Ainsi, il a été conçu pour répondre aux exigences des applications classées jusqu’à la catégorie III (selon la Directive Européenne 2014/68/UE des Équipements sous Pression : DESP). La bride primaire 11 comprend au moins deux brides secondaires 12 de montage d’un robinet 13. L’ouverture et la fermeture des robinets 13 sont commandées par des actionneurs 14. On définit ici et pour la suite de la description un repère tridimensionnel X, Y, Z. L’axe Z étant orienté selon la direction longitudinale, la conduite de fluide 15 s’étend dans cette direction dite longitudinale Z . Le plan XY est un plan transversal, défini comme un plan perpendiculaire à la direction longitudinale Z. En référence à la FIG. 1 , une bride primaire 11 est composée d’une plaque 11.2 s’étendant dans le plan transversal XY. De manière générale, la forme de la plaque 11.2 est adaptée à la section transversale de la conduite de fluide 15 à équiper. Dans ce premier mode de réalisation, la plaque 11.2 a une forme sensiblement de disque, adaptée à une conduite de fluide 15 tubulaire, de section transversale circulaire. Bien entendu, d’autres formes peuvent être envisagées. La plaque 11.2 en forme de disque comporte un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordement 11.1 pour le montage ou la fixation de la bride primaire 11 sur la conduite de fluide 15. Ces moyens de raccordement 11.1 peuvent comprendre une série de vis et/ou de rivets. Ils sont positionnés sur le bord périphérique 11.3 de la plaque 11.2 afin de fixer la bride primaire 11 à la conduite de fluide 15 préférentiellement par vissage. Dans ce mode de réalisation, la bride primaire 11 a un diamètre compris entre 3 et 5 m, et de préférence sensiblement égal à 4 m. Elle est bien adaptée à équiper des conduites de fluide 15 de grand diamètre, utilisées notamment dans des applications comme l’adduction d’eau potable, la désalinisation, l’irrigation et plus largement le traitement des eaux usées ou des eaux saumâtres La plaque 11.2 comporte plusieurs ouvertures 12.2 ayant une forme sensiblement de disque. Dans l’exemple de réalisation illustré à la FIG. 1 , la plaque 11.2 comporte deux ouvertures 12.2 en forme de disque. Une bride secondaire 12 est disposée dans chaque ouverture 12.2 de la plaque 11.2 de la bride primaire 11. Chaque bride secondaire 12 est donc dans le même plan que la plaque 11.2. Chaque bride secondaire 12 est fixée à la bride primaire 11 par un raccordement 12.1 de bride secondaire. Dans l’exemple de réalisation de la FIG. 1 , le dispositif de régulation de fluide 10 est vu de face. Dans cette figure, deux brides secondaires 12 disposées respectivement dans les deux ouvertures 12.2 sont représentées. Les deux ouvertures 12.2 avec les brides secondaires 12 sont ici disposées dans la plaque 11.2 selon une symétrie centrale, par rapport au centre de la plaque 11.2 en forme de disque. D’autres ouvertures 12.2 contenant des brides secondaires 12 peuvent être prévues dans la plaque 11.2. Il est possible d’envisager jusqu’à sept ouvertures par exemple. De même, pour ces variantes, quel que soit le nombre d’ouvertures 12.2, le positionnement des ouvertures 12.2 dans la plaque 11.2 respecte une symétrie axiale et/ou centrale. Cette caractéristique permet de mieux uniformiser le passage du fluide à travers le dispositif de régulation de fluide 10 qui équipe la conduite de fluide 15. Un deuxième exemple de réalisation est illustré à la FIG. 2 . Cet exemple de réalisation est similaire au premier exemple de réalisation, hormis le nombre d’ouvertures. En effet, dans la FIG. 2 , la plaque 11.2 comporte trois ouvertures 12.2 en forme de disque. Les trois ouvertures 12.2 sont disposées entre elles suivant des symétries axiales et/ou centrale. Plus précisément, les trois ouvertures 12.2 sont ici disposées à 120° les unes des autres autour du centre de la plaque 11.2 en forme de disque. En outre, de la même manière que dans le premier exemple, les ouvertures 12.2 comportent des brides secondaires 12 fixées par un raccordement 12.1. La plaque 11.2 comporte un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordements 11.1 pour la fixation de la bride primaire 11 sur la conduite de fluide 15. Les moyens de raccordements 11.1 peuvent également comprendre une série de vis et/ou de rivets. Un troisième exemple de réalisation est représenté à la FIG. 2 . Dans ce mode de réalisation, la plaque 11.2 en forme de disque comporte cinq ouvertures 12.2 ayant une forme de disque. Les cinq ouvertures 12.2 sont réparties sur la plaque 11.2 suivant une symétrie axiale et/ou centrale. Ici, une des ouvertures 12.2 est disposée au centre de la plaque 11.2 et quatre autres ouvertures 12.2 sont disposées à 90° les unes des autres autour du centre de la plaque 11.2 en forme de disque. Cet exemple de réalisation est similaire aux précédents exemples. En effet, les ouvertures 12.2 comportent des brides secondaires 12 fixées par des raccordements 12.1. De même, la plaque 11.2 comporte un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordements 11.1. Un quatrième exemple de réalisation est illustré à la FIG. 2 . Dans ce mode de réalisation, on augmente encore le nombre d’ouvertures. Ainsi, sept ouvertures 12.2 sont réparties sur la plaque 11.2 suivant une symétrie axiale et/ou centrale. Ici, une des ouvertures 12.2 est disposée au centre de la plaque 11.2 et six autres ouvertures 12.2 sont disposées à 60° les unes des autres autour du centre de la plaque 11.2 en forme de disque. De manière similaire aux exemples de réalisation précédents, les ouvertures 12.2 comportent des brides secondaires 12. De même, la plaque 11.2 comporte un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordements 11.1 pour la fixation de la bride primaire 11 sur la conduite de fluide 15. Un cinquième exemple de réalisation est illustré à la FIG. 3 . Dans ce mode de réalisation, on prévoit une plaque 11.2 à six ouvertures 12.2. De la même manière que dans le quatrième exemple de réalisation, les ouvertures 12.2 sont disposées à 60° les unes des autres autour du centre la plaque 11.2 en forme de disque, mais sans l’ouverture 12.2 au centre de la plaque 11.2. De plus, les ouvertures 12.2 comportent des brides secondaires 12. La plaque 11.2 comporte un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordements 11.1 pour la fixation de la bride primaire 11 sur la conduite de fluide 15. Dans les différents exemples de réalisation décrits précédemment, les brides secondaires 12 ont une forme sensiblement de disque avec un diamètre compris entre 0,5 m et 1 m. De même, la bride primaire 11 a un diamètre compris entre 3 et 5 m, et de préférence sensiblement égal à 4 m. Un robinet 13 est monté de manière étanche dans chaque bride secondaire 12. L’étanchéité peut être garantie grâce à l’utilisation de joints ou par toute autre méthode jugée adéquate par la personne du métier. Le robinet 13 est fixé à la bride secondaire 12 par un raccordement 12.1, au moyen de vis et/ou de rivets. Alternativement, il est possible que le robinet 13 et la bride secondaire 12 soient conçus dans une même pièce ou comme un seul élément. Les robinets 13 peuvent être des vannes de régulation 13.1 et/ou des vannes papillon et/ou des robinets à passage direct et/ou des clapets. La répartition des robinets 13 se fait de manière à homogénéiser au mieux le passage du fluide à travers la tuyauterie. Dans les figures 2A à 2C, présentées précédemment, des actionneurs 14 de commande sont raccordés aux robinets 13. Les actionneurs 14 positionnés autour de la bride primaire 11 sont aptes à commander l’ouverture et/ou la fermeture des robinets 13. Quel que soit le nombre de robinets 13 compris entre 2 et 7, les robinets 13 sont toujours commandés par trois actionneurs 14 au maximum. Ce nombre réduit d’actionneurs 14 permet d’obtenir un dispositif de régulation de fluide 10 moins encombrant et plus simple à contrôler. Dans la FIG. 2 , trois actionneurs 14 sont raccordés respectivement aux trois robinets 13. Dans cet exemple de réalisation, le nombre et le positionnement des brides secondaires 12 impliquent que chaque actionneur 14 est raccordé à un seul robinet 13. Dans la FIG. 2 , deux robinets 13 sont commandés par un même actionneur 14. En effet, les robinets 13 qui sont placés l'un en face de l'autre le long de l'axe vertical Y sont commandés par un même actionneur 14. De plus, le robinet 13 présent au centre de la plaque est quant à lui raccordé à un seul actionneur 14. Dans la FIG. 2 , trois robinets 13 sont commandés par un même actionneur 14. Plus précisément, les trois robinets 13 alignés le long de l’axe vertical Y et selon le diamètre de la plaque 11.2 sont commandés par un même actionneur. En outre, les robinets 13 placées l'un en face de l'autre le long de l'axe vertical Y sont raccordés à un même actionneur 14. A titre d’exemple, chaque actionneur 14 est formé d’un moteur électrique. Selon un mode de réalisation pratique illustré dans les figures 3A à 3C, la bride primaire 11 comprend deux plaques 11.2 parallèles destinées à être montées transversalement de manière étanche dans la conduite de fluide 15. Les deux plaques 11.2 peuvent être distantes d’une valeur comprise entre 500 et 600 mm, et par exemple de l’ordre de 560 mm. Dans la FIG. 3 , le dispositif est illustré et représenté en vue en trois-quarts. La conduite de fluide 15 s’étend selon l’axe longitudinal Z et de chaque côté du dispositif de régulation de fluide 10. Seule une portion de la conduite de fluide 15 a été illustrée pour faciliter la compréhension du montage. Les plaques 11.2 ont une forme sensiblement de disque. De manière similaire aux exemples de réalisation précédents, les deux plaques 11.2 comportent chacune un bord périphérique 11.3 comportant des moyens de raccordement 11.1 pour le montage ou la fixation de la bride primaire 11 à la conduite de fluide 15, en amont et en aval du dispositif de régulation de fluide 10. La bride primaire 11 peut être fixée à la conduite de fluide 15 par des boulons ayant des trous de diamètre de 81 mm par exemple. En outre, les deux plaques 11.2 parallèles sont percées de plusieurs ouvertures 12.2, de sorte que chaque ouverture 12.2 d’une plaque 11.2 est en regard d’une ouverture 12.2 de l’autre plaque 11.2. Une bride secondaire 12 est disposée entre deux ouvertures 12.2 en regard. Les vannes de régulations 13.1 sont disposés respectivement dans les brides secondaires 12. Les vannes de régulation 13.1 possèdent à titre d’exemples non limitatifs des conditionneurs de flux permettant d’uniformiser la vitesse de l’écoulement. Les vannes de régulations 13.1 fonctionnent sous haute pression (jusqu’à 50 bar maximum). Ainsi, elles ont été conçues pour répondre aux exigences des applications classées jusqu’à la catégorie III de la Directive Européenne précitée pour garantir la sécurité. Les vannes de régulation 13.1 sont commandées par les actionneurs 14 positionnés autour de la bride primaire 11. La FIG. 3 est une vue de face du dispositif de régulation de fluide 10 de la FIG. 3 . La FIG. 3 est une vue de profil du dispositif de régulation de fluide 10 présenté en FIG. 3 . Cette vue permet de représenter la position des vannes de régulation 13.1 disposées dans les brides secondaires 12 entre les plaques 11.2. La FIG. 4 est une vue en éclaté d’un exemple de vanne de régulation 13.1. La vanne de régulation 13.1 comporte un corps 13.1.1, une plaque fixe 13.1.2, une plaque mobile 13.1.3 et des trous 13.1.4. La plaque fixe 13.1.2 et la plaque mobile 13.1.3 peuvent comporter chacune le même nombre de trous 13.1.4, afin d’avoir des performances similaires en termes de débit du fluide. Le nombre de trous 13.1.4 peut par exemple être égal à 57 trous. Les trous 13.1.4 peuvent avoir un diamètre égal sensiblement à 87 mm par exemple. Le corps 13.1.1 est réalisé par exemple avec une plaque en acier inoxydable Duplex de 1.4470 afin de résister à l’eau de mer. La plaque fixe 13.1.2 est réalisée en acier inoxydable Duplex de 1.4462 résistant aussi à l’eau de mer. Quant à la plaque mobile 13.1.3, elle est réalisée par exemple en acier inoxydable Duplex 1.4462 et revêtue de PTFE pour éviter le grippage. Bien entendu, le traitement anti-grippage peut être différent et la plaque mobile 13.1.3 peut être traitée différemment pour éviter le grippage. Ce modèle de vanne de régulation 13.1 permet d’augmenter au maximum le débit. Il est aussi possible de démonter la plaque mobile 13.1.3 et la plaque fixe 13.1.2 de la vanne de régulation 13.1 sans retirer celle-ci de la bride secondaire 12. D’autres modes de réalisations sont prévues, pour remplacer les vannes de régulation 13.1 par des vannes papillon et/ou des robinet à passage direct et/ou des clapet. De la même manière que dans les modes de réalisations précédents, un robinet 13 et une bride secondaire 12 peuvent être conçus dans une même pièce ou comme un seul élément. En outre, l’invention porte sur une conduite de fluide 15 qui s’étend suivant l’axe longitudinal Z. La conduite 15 est raccordée à la bride primaire 11. La conduite peut déplacer un volume de liquide allant de 8 à 24 m 3 /s. Le dispositif de régulation de fluide permet d’éviter les phénomènes de cavitation lors de la circulation du fluide dans la conduite de fluide 15. Dispositif de régulation de fluide (10) pour une conduite de fluide (15) s’étendant suivant un axe longitudinal (Z), comportant une bride primaire (11) comprenant une plaque (11.2) destinée à être montée transversalement de manière étanche dans ladite conduite de fluide (15), caractérisé en ce que ladite bride primaire (11) comprend au moins deux brides secondaires (12) de montage d’un robinet (13), chaque bride secondaire (12) étant disposée dans le plan de ladite plaque (11.2) et comportant une ouverture (12.2), un robinet (13) étant monté de manière étanche dans ladite ouverture (12.2) desdites au moins deux brides secondaires (12). Dispositif de régulation de fluide (10) selon la revendication 1, lesdites au moins deux brides secondaires (12) étant disposées de manière symétrique dans le plan de ladite plaque (11.2) de la bride primaire (11). Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, le nombre de brides secondaires (12) étant compris entre 2 et 7. Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 3, la bride primaire (11) comprenant deux plaques (11.2) parallèles destinées à être montées transversalement de manière étanche dans ladite conduite de fluide (15), les deux plaques (11.2) parallèles étant percées de plusieurs ouvertures (12.2), de sorte que chaque ouverture (12.2) d’une plaque (11.2) est en regard d’une ouverture (12.2) de l’autre plaque (11.2), chacune desdites au moins deux brides secondaires (12) étant disposée entre deux ouvertures (12.2) en regard desdites deux plaques (11.2) parallèles. Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 4, au moins deux robinets (13) étant commandés par un même actionneur (14). Dispositif de régulation de fluide (10) selon la revendication 5, deux ou trois robinets (13) étant commandés par un même actionneur (14). Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 6, la bride primaire (11) ayant une forme sensiblement de disque, le diamètre de la bride primaire (11) étant compris entre 3 et 5 m, et de préférence sensiblement égal à 4 m. Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 7, chacune desdites au moins deux brides secondaires (12) ayant une forme sensiblement de disque, le diamètre de chaque bride secondaire (12) étant compris entre 0,50 et 1 m. Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 8, ledit robinet (13) étant une vanne de régulation (13.1) et/ou un robinet papillon et/ou un robinet à passage direct et/ou un clapet. Dispositif de régulation de fluide (10) selon l’une des revendications 1 à 9, ledit robinet (13) étant une vanne de régulation (13.1) comportant un corps (13.1.1), une plaque fixe (13.1.2), une plaque mobile (13.1.3), lesdites plaques fixe (13.1.2) et mobile (13.1.3) comportant chacune le même nombre de trous (13.1.4). Conduite de fluide (15) s’étendant suivant un axe longitudinal (X), caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif de régulation de fluide (10) conforme à l’une des revendications 1 à 10.