FR2702534A1 - Device for venting pressurised vessels - Google Patents

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Abstract

Device for venting a pressurised vessel, in the event of an abrupt increase in the pressure within the vessel, this device which constitutes a discharge valve being characterised in that it consists of a single valve (10, 10') which is articulated, forming a pressure-detecting means, equipped with means for automatic return to the closed position (32, 36), the said single valve being kept closed by an actuator (16) balancing a pressure corresponding to the operating threshold and the said actuator including exhausting means (20, 22, 24) actuated by the said valve when the pressure in the vessel exceeds the said operating threshold.

Description

La présente invention concerne un dispositif destiné à assurer la mise à l'air libre d'une enceinte sous pression, ce dispositif permettant d'éviter une explosion de l'enceinte par suite d'une augmentation brutale de la pression dans cette dernière. Un tel dispositif constituant un clapet de décharge peut être utilisé notamment dans les réacteurs nucléaires ou il permet d'éviter une explosion, suite à un feu de sodium.The present invention relates to a device intended to ensure the venting of a pressurized enclosure, this device making it possible to avoid an explosion of the enclosure as a result of a sudden increase in the pressure in the latter. Such a device constituting a relief valve can be used in particular in nuclear reactors or it makes it possible to avoid an explosion, following a sodium fire.

On connalt un certain nombre d'exemples de réalisation de clapets de décharge répondant aux objectifs mentionnés cidessus. Parmi ces types de clapets, on peut citer les clapets à membrane métallique, les clapets à panneau éclatant et les clapets du type papillon à bascule avec contre-poids. D'une façon générale, et pour diverses raisons, ces solutions ne donnent pas satisfaction, soit pour des raisons de tolérance, soit pour des raisons de fiabilité.We know a number of embodiments of relief valves meeting the objectives mentioned above. Among these types of valves, there may be mentioned the valves with a metallic membrane, the valves with a bright panel and the valves of the butterfly rocker type with counterweight. In general, and for various reasons, these solutions are not satisfactory, either for reasons of tolerance or for reasons of reliability.

L'invention se propose d'apporter un clapet de décharge à fonctionnement automatique et fiable, totalement autonome, c' est-à-dire ne faisant pas appel à une source d'énergie extérieure pendant son cycle de fonctionnement.The invention proposes to provide a discharge valve with automatic and reliable operation, completely autonomous, that is to say that does not call on an external energy source during its operating cycle.

Cette invention a donc pour objet un dispositif assurant la mise à l'air libre d'une enceinte sous pression, lors d'une augmentation brutale de la pression dans l'enceinte, ce dispositif qui constitue un clapet de décharge étant caractérisé en ce qu'il est constitué d'un clapet unique articulé, formant moyen détecteur de pression, muni d'un moyen de rappel automatique en position de refermeture, ledit clapet unique étant maintenu fermé par un vérin équilibrant une pression correspondant au seuil de fonctionnement et ledit vérin comportant des moyens de mise à l'échappement actionnes par ledit clapet lorsque la pression dans l'enceinte excède ledit seuil de fonctionnement. The subject of this invention is therefore a device ensuring the venting of a pressurized enclosure, during a sudden increase in the pressure in the enclosure, this device which constitutes a relief valve being characterized in that '' It consists of a single articulated valve, forming a pressure detector means, provided with an automatic return means in the closed position, said single valve being kept closed by a jack balancing a pressure corresponding to the operating threshold and said jack comprising exhaust means actuated by said valve when the pressure in the enclosure exceeds said operating threshold.

Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les moyens de mise à l'échappement dudit vérin consistent en une soupape à tiroir qui est commandée par le déplacement dudit clapet unique, par l'intermédiaire d'un doigt à ressort et d'un basculeur formant moyen de verrouillage.According to a preferred embodiment of the present invention, the means for exhausting said cylinder consist of a slide valve which is controlled by the movement of said single valve, by means of a spring finger and a rocker forming locking means.

Selon l'invention, le clapet est articulé par rapport à un axe de rotation ou, selon une variante, il est réalisé sous la forme d'une soupape en translation.According to the invention, the valve is articulated relative to an axis of rotation or, according to a variant, it is produced in the form of a valve in translation.

Selon l'invention, les moyens de rappel automatique du clapet unique en position de fermeture peuvent être réalisés soit sous la forme d'un ressort de rappel pouvant être incorporés dans le vérin, soit sous la forme d'un contre-poids agissant directement sur le clapet unique.According to the invention, the automatic return means of the single valve in the closed position can be produced either in the form of a return spring which can be incorporated in the jack, or in the form of a counterweight acting directly on the single valve.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins qui en illustrent deux modes de réalisation donnés à simple titre d'exemple, dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'un premier exemple de réalisation du clapet de décharge selon l'invention dans lequel le clapet unique est articulé en rotation autour d'un axe et ses moyens de rappel en position de refermeture sont constitués par un contre-poids et - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 illustrant un second exemple de réalisation du clapet de décharge selon l'invention, dans lequel le clapet est du type soupape à translation et ses moyens de rappel en position de refermeture sont constitués par un ressort de rappel. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below with reference to the drawings which illustrate two embodiments given by way of example, devoid of any limiting character. In the drawings - Figure 1 is a schematic overview of a first embodiment of the relief valve according to the invention in which the single valve is articulated in rotation about an axis and its return means in position of closing are constituted by a counterweight and - Figure 2 is a view similar to Figure 1 illustrating a second embodiment of the relief valve according to the invention, in which the valve is of the translation valve type and its means return in the closed position are constituted by a return spring.

Dans les exemples de réalisation décrits maintenant, le dispositif selon l'invention a été défini de façon à remplir les fonctions suivantes - détecter un seuil de pression de fonctionnement fixé à une valeur déterminée - relayer l'information concernant cette détection de manière à libérer une énergie motrice - transformer cette énergie en un mouvement de déplacement du clapet provoquant son ouverture assurant la mise à l'air libre de l'enceinte sous pression et - assurer la refermeture automatique du clapet de décharge.In the embodiments described now, the device according to the invention has been defined so as to fulfill the following functions - detecting an operating pressure threshold fixed at a determined value - relaying the information relating to this detection so as to release a motive energy - transform this energy into a movement of movement of the valve causing its opening ensuring the release of the pressure vessel to the open air and - ensuring the automatic reclosing of the relief valve.

Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, le clapet du dispositif est constitué par un clapet unique 10 articulé sur un axe 12, ce clapet unique, disposé sur une ouverture ménagée dans la paroi 14 de l'enceinte sous pression, avec interposition de systèmes d'étanchéité classiques, étant maintenu en position fermée à l'aide d'un vérin par exemple à air comprimé désigné dans son ensemble par la référence 16, ce vérin équilibrant la pression correspondant au seuil de fonctionnement à l'aide d'un réservoir tampon 18.In the embodiment illustrated in FIG. 1, the valve of the device is constituted by a single valve 10 articulated on an axis 12, this single valve, arranged on an opening formed in the wall 14 of the pressure vessel, with interposition of conventional sealing systems, being maintained in the closed position using a cylinder, for example with compressed air designated as a whole by the reference 16, this cylinder balancing the pressure corresponding to the operating threshold using a buffer tank 18.

Dans cet exemple de réalisation, le clapet unique sert de détecteur de pression. Il comporte un moyen de rappel automatique en position de refermeture constitué ici par un contre-poids 32 qui est monté sur l'axe d'articulation 12 du clapet 10.In this exemplary embodiment, the single valve serves as a pressure detector. It includes an automatic return means in the closed position constituted here by a counterweight 32 which is mounted on the hinge pin 12 of the valve 10.

Le dispositif comporte un levier basculant appelé ci-après basculeur 20 dont l'une des extrémités prend appui sur l'une des extrémités du clapet unique 10 et dont l'autre extrémité coopére avec un doigt à ressort 22 conçu de façon à pouvoir actionner le tiroir d'une soupape à tiroir 24. Cette soupape à tiroir 24 est connectée au cylindre du vérin 16 de manière à pouvoir mettre ce dernier à l'échappement par la voie de purge. Le dispositif est complété par un levier de réarmement 28 à commande manuelle qui agit directement sur la tige de liaison 30 entre le doigt à ressort 22 et le tiroir de la soupape 24.The device comprises a rocking lever hereinafter called rocker 20, one of whose ends bears on one of the ends of the single valve 10 and whose other end cooperates with a spring finger 22 designed so as to be able to actuate the spool of a spool valve 24. This spool valve 24 is connected to the cylinder of the actuator 16 so as to be able to put the latter to the exhaust via the purge channel. The device is completed by a reset lever 28 with manual control which acts directly on the connecting rod 30 between the spring finger 22 and the valve spool 24.

Le fonctionnement de ce premier exemple de l'invention est le suivant - lorsque la pression dans l'enceinte dépasse le seuil de fonctionnement prédéterminé, le clapet 10 détecte ce dépassement, il commence à se soulever et il libère, en repoussant le basculeur 20, le doigt à ressort 22 qui actionne la soupape à tiroir 24 mettant ainsi le vérin 16 à l'échappement. Le volet unique 10 peut donc s ouvrir totalement en un temps extrèmement court (de l'ordre de 0,5 secondes) assurant rapidement la mise à l'air libre de l'enceinte sous pression. On notera que la vitesse d'ouverture est contrôlée par le dash-pot à huile 34 du vérin 16.The operation of this first example of the invention is as follows - when the pressure in the enclosure exceeds the predetermined operating threshold, the valve 10 detects this excess, it begins to lift and it releases, by pushing the rocker 20, the spring finger 22 which actuates the slide valve 24 thus putting the jack 16 to the exhaust. The single flap 10 can therefore open completely in an extremely short time (of the order of 0.5 seconds) quickly ensuring the venting of the pressurized enclosure. Note that the opening speed is controlled by the oil dash-pot 34 of cylinder 16.

La refermeture du volet unique 10 est assurée de façon automatique, par le contrepoids 32 qui est taré à une valeur déterminée.The closing of the single flap 10 is ensured automatically, by the counterweight 32 which is calibrated to a determined value.

L'exemple de réalisation illustré par la figure 2 diffère de celui décrit ci-dessus en référence à la figure 1 par le fait que le clapet unique 10' est une soupape à déplacement en translation et que son dispositif de refermeture automatique est réalisé sous la forme d'un ressort de rappel 36, taré à une valeur déterminée, ce ressort de rappel 36 étant positionné, dans cet exemple de réalisation non limitatif, dans le dash-pot 34 du vérin 16. The embodiment illustrated by FIG. 2 differs from that described above with reference to FIG. 1 by the fact that the single valve 10 'is a valve with displacement in translation and that its automatic reclosing device is produced under the in the form of a return spring 36, calibrated to a determined value, this return spring 36 being positioned, in this non-limiting embodiment, in the dash pot 34 of the jack 16.

Les autres composants de cette variante sont les mêmes que ceux du dispositif précédemment décrit en référence à la figure 1. On ne les décrira pas de nouveau et, sur la figure 2, ils ont été désignés par les mêmes références. The other components of this variant are the same as those of the device previously described with reference to FIG. 1. They will not be described again and, in FIG. 2, they have been designated by the same references.

De même, le fonctionnement de ce second exemple de réalisation est identique en tous points à celui décrit cidessus.Similarly, the operation of this second embodiment is identical in all respects to that described above.

Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. It remains to be understood that the present invention is not limited to the exemplary embodiments described here but that it encompasses all variants thereof.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif assurant la mise à l'air libre d'une enceinte sous pression, lors d'une augmentation brutale de la pression dans l'enceinte, ce dispositif qui constitue un clapet de décharge étant caractérisé en ce qu'il est constitué d'un clapet unique (10, 10') articulé, formant moyen détecteur de pression, muni d'un moyen de rappel automatique en position de refermeture (32, 36) , ledit clapet unique étant maintenu fermé par un vérin (16) équilibrant une pression correspondant au seuil de fonctionnement et ledit vérin comportant des moyens de mise à l'échappement (20, 22, 24) actionnés par ledit clapet lorsque la pression dans l'enceinte excède ledit seuil de fonctionnement.1 - Device ensuring the venting of a pressurized enclosure, during a sudden increase in the pressure in the enclosure, this device which constitutes a relief valve being characterized in that it consists of '' a single articulated valve (10, 10 '), forming pressure sensing means, provided with an automatic return means in the closed position (32, 36), said single valve being kept closed by a jack (16) balancing a pressure corresponding to the operating threshold and said cylinder comprising exhaust means (20, 22, 24) actuated by said valve when the pressure in the enclosure exceeds said operating threshold. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de mise à l'échappement dudit vérin (16) consistent en une soupape à tiroir (24) qui est commandée par le déplacement dudit clapet unique, par l'intermédiaire d'un doigt à ressort (22) et d'un basculeur (20) formant moyen de verrouillage.2 - Device according to claim 1 characterized in that the means for exhausting said cylinder (16) consist of a slide valve (24) which is controlled by the movement of said single valve, via a spring finger (22) and a rocker (20) forming a locking means. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le clapet (10) est articulé par rapport à un axe de rotation (12). 3 - Device according to claim 1 characterized in that the valve (10) is articulated relative to an axis of rotation (12). 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le clapet (10') est réalisé sous la forme d'une soupape en translation.4 - Device according to claim 1 characterized in that the valve (10 ') is made in the form of a valve in translation. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de rappel automatique du clapet unique (10) en position de refermeture sont réalisés sous la forme d'un contre-poids (32) agissant directement sur le clapet unique. 5 - Device according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the automatic return means of the single valve (10) in the closed position are made in the form of a counterweight (32) acting directly on the single valve. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que les moyens de rappel automatique du clapet unique (10') en position de refermeture sont réalisés sous la forme d'un ressort de rappel positionné dans ledit vérin (16). 6 - Device according to any one of claims 1, 2 and 4 characterized in that the automatic return means of the single valve (10 ') in the closed position are made in the form of a return spring positioned in said cylinder (16).
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