FR2702538A1 - Device for venting a pressurised vessel - Google Patents
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Abstract
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 où 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 where 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 a- 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 not using an external energy source during its operating cycle.
Cette invention a donc pour objet un dispositif destiné à assurer la mise à l'air libre d'une enceinte sous pression, lors d'une augmentation brutale de la pression dans ladite enceinte, ce dispositif qui constitue un clapet de décharge étant caractérisé en ce que ledit clapet est constitué d'un système de panneaux à persiennes, chaque persienne étant articulée sur un axe et l'ouverture desdites persiennes étant obtenue par le déplacement d'une masse motrice libérée par le mouvement d'un verrou, et en ce qu'on prévoit un système de détection de pression assurant l'ouverture desdites persiennes, sous l'effet du déplacement de ladite masse motrice, lorsque la pression dans l'enceinte dépasse un seuil prédéterminé, ce système de détection de pression étant constitué d'une capsule soumise à la pression de l'enceinte et agissant sur ledit verrou afin de le libérer lors d'un dépassement de la valeur dudit seuil.The subject of this invention is therefore a device intended to ensure the venting of a pressurized enclosure, during a sudden increase in pressure in said enclosure, this device which constitutes a relief valve being characterized in that that said valve consists of a system of louvered panels, each louver being articulated on an axis and the opening of said louvers being obtained by the displacement of a motive mass released by the movement of a latch, and in that 'a pressure detection system is provided ensuring the opening of said louvers, under the effect of the displacement of said driving mass, when the pressure in the enclosure exceeds a predetermined threshold, this pressure detection system consisting of a capsule subjected to the pressure of the enclosure and acting on said latch in order to release it when the value of said threshold is exceeded.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'ouverture des persiennes dudit système de panneaux, lors du déplacement de la masse motrice, est commandée par un système pignons-crémaillère, lesdits pignons étant calés sur les axes respectifs desdites persiennes et ladite crémaillère étant solidaire de ladite masse motrice.According to a preferred embodiment of the present invention, the opening of the louvers of said panel system, during the movement of the drive mass, is controlled by a rack and pinion system, said gables being wedged on the respective axes of said louvers and said rack being integral with said drive mass.
Selon la présente invention, on prévoit un moyen assurant la refermeture automatique du clapet de décharge, ce moyen étant constitué par une came dont le profil est déterminé de manière à soulever ladite masse motrice, cette came étant actionnée par un vérin lorsque la masse motrice est en position basse.According to the present invention, there is provided a means ensuring the automatic closing of the relief valve, this means being constituted by a cam whose profile is determined so as to lift said driving mass, this cam being actuated by a jack when the driving mass is in the low position.
Selon la présente invention, on prévoit une temporisation dudit système de refermeture automatique, cette temporisation pouvant être réalisée sous la forme d'un ajutage réglable prévu sur la conduite d'alimentation en fluide sous pression du vérin actionnant la came.According to the present invention, a time delay is provided for said automatic reclosing system, this time delay being able to be produced in the form of an adjustable nozzle provided on the pressurized fluid supply line of the jack actuating the cam.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - La figure 1 est une vue schématique d'ensemble représentant le dispositif objet de la présente invention et - la figure 2 représente de manière schématique le système de détection de pression assurant la commande du verrou qui est libéré lors d'une détection d'une pression dépassant le seuil prédéterminé.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting character. In the drawings - FIG. 1 is an overall schematic view representing the device which is the subject of the present invention and - FIG. 2 schematically represents the pressure detection system ensuring the control of the latch which is released during detection pressure exceeding the predetermined threshold.
Dans l'exemple de réalisation, décrit ci-après, 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 embodiment, described below, 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 concerning this detection of so as to release a driving energy - transform this energy into a movement of movement of the valve causing its opening ensuring the venting of the enclosure under pressure and - ensuring the automatic closing of the relief valve.
On se réfère en premier lieu à la figure 1 qui représente l'ensemble du dispositif. Ce dispositif comporte donc un clapet de décharge désigné dans son ensemble par la référence 10, ce clapet étant monté, de façon classique, sur l'ouverture de l'enceinte sous pression (non représentée sur la figure 1 mais dont la paroi 26 est visible sur la figure 2). Comme on le voit sur la figure 1, ce clapet est constitué par un ensemble de panneaux, chaque panneau étant munis d'une pluralité de persiennes telles que 12, 12' qui sont articulées sur des axes horizontaux 14, 14' représentés en traits mixtes. Chacun des axes tels que 14, 14' est pourvu d'un pignon tel que 16, 16' en prise sur une crémaillère 18, qui est montée sur une masse motrice désignée dans son ensemble par la référence 20.Cette masse motrice est maintenue en position haute (cette position correspond à la fermeture des persiennes du clapet 10) à l'aide d'un verrou 22 qui sera décrit ci-après. Firstly, reference is made to FIG. 1 which represents the entire device. This device therefore comprises a relief valve designated as a whole by the reference 10, this valve being mounted, in a conventional manner, on the opening of the pressure vessel (not shown in FIG. 1 but whose wall 26 is visible in Figure 2). As seen in Figure 1, this valve is constituted by a set of panels, each panel being provided with a plurality of louvers such as 12, 12 'which are articulated on horizontal axes 14, 14' shown in phantom . Each of the axes such as 14, 14 ′ is provided with a pinion such as 16, 16 ′ engaged on a rack 18, which is mounted on a drive mass designated as a whole by the reference 20. This drive mass is maintained in high position (this position corresponds to the closing of the shutters of the valve 10) using a latch 22 which will be described below.
Le dispositif comporte un système de détection de pression qui est conçu de façon à assurer la libération de la masse motrice 20 par son verrou 22, lorsque la pression détectée dans l'enceinte dépasse un seuil prédéterminé, la libération de la masse motrice 20 entralnant comme on le verra ci-après l'ouverture du clapet de décharge 10 par rotation des persiennes 12, 12'.The device comprises a pressure detection system which is designed to ensure the release of the driving mass 20 by its bolt 22, when the pressure detected in the enclosure exceeds a predetermined threshold, the release of the driving mass 20 entrainant as we will see below the opening of the discharge valve 10 by rotation of the shutters 12, 12 '.
Ce système de détection de pression est représenté sur la figure 2. Il comporte une capsule 24 qui est soumise à la pression régnant dans- l'enceinte sous pression dont la paroi 26 est représentée sur la figure 2. Cette capsule peut actionner un doigt 28 mobile en translation qui commande un levier articulé ou basculeur 30, à rappel par ressort 32, ce levier basculeur 30 actionnant le verrou 22 de la masse motrice 20.This pressure detection system is shown in FIG. 2. It comprises a capsule 24 which is subjected to the pressure prevailing in the pressure vessel, the wall 26 of which is shown in FIG. 2. This capsule can actuate a finger 28 movable in translation which controls an articulated or rocker lever 30, spring return 32, this rocker lever 30 actuating the lock 22 of the driving mass 20.
Le système comporte en outre un moyen permettant d'obtenir une refermeture automatique des persiennes du clapet de décharge, lorsque la masse motrice est en position basse.The system further comprises a means making it possible to automatically close the louvers of the relief valve when the driving mass is in the low position.
Dans cet exemple de réalisation, cette refermeture automatique est obtenue par l'intermédiaire d'une came 34, qui est positionnée sous la partie inférieure de la masse motrice 20, comme on peut le voir sur la figure 1, et qui est mise en mouvement à l'aide d'un vérin par exemple pneumatique 36, alimenté par un accumulateur de pression 38, par l'intermédiaire d'un distributeur à tiroir 40. Le tiroir de ce distributeur peut être verrouillé par un balancier 42 qui est libéré lors du déplacement de la masse motrice 20. On prévoit un ajutage réglable 44, sur la canalisation d'alimentation en pression du vérin 36, afin d'obtenir une temporisation réglable de la refermeture automatique du clapet de décharge.In this exemplary embodiment, this automatic reclosing is obtained by means of a cam 34, which is positioned under the lower part of the driving mass 20, as can be seen in FIG. 1, and which is set in motion using a pneumatic cylinder, for example 36, supplied by a pressure accumulator 38, via a drawer distributor 40. The drawer of this distributor can be locked by a balance 42 which is released during displacement of the driving mass 20. An adjustable nozzle 44 is provided on the pressure supply pipe of the jack 36, in order to obtain an adjustable time delay for the automatic reclosing of the relief valve.
On décrira maintenant le fonctionnement de ce dispositif. We will now describe the operation of this device.
Lorsque la pression dans l'enceinte dépasse la valeur de seuil prédéterminée, la capsule 24 détecte ce dépassement et elle repousse le doigt 28 qui, en faisant basculer le levier 30, tire le verrou 22 libérant ainsi la masse motrice 20.When the pressure in the enclosure exceeds the predetermined threshold value, the capsule 24 detects this excess and it repels the finger 28 which, by tilting the lever 30, pulls the latch 22 thus releasing the driving mass 20.
Celle-ci, amorçe alors un mouvement de descente et lors de ce mouvement de descente, elle provoque la rotation des persiennes telles que 12, 12' en raison de la présence du système pignons - crémaillère 18. A titre indicatif, on mentionnera que le clapet de décharge peut s'ouvrir en un temps extrèmement court (de l'ordre de 0,2 secondes) ce qui assure très rapidement la mise à l'air libre de l'enceinte sous pression.The latter, then initiates a downward movement and during this downward movement, it causes the rotation of the shutters such as 12, 12 ′ due to the presence of the pinion-rack system 18. As an indication, it will be mentioned that the relief valve can open in an extremely short time (of the order of 0.2 seconds) which ensures very quickly the venting of the pressure vessel.
La refermeture du système de panneaux à persiennes 10 constituant le clapet de décharge est assurée de façon automatique par le déplacement de la came 34 mise en mouvement par le vérin hydraulique 36, qui est alimenté par l'accumulateur 38 lorsque la masse motrice 20 est en position basse. Ainsi qu'on la vu ci-dessus, le déplacement de la came 34 provoque le soulèvement de la masse motrice 20. The closing of the system of louvered panels 10 constituting the relief valve is ensured automatically by the displacement of the cam 34 set in motion by the hydraulic cylinder 36, which is supplied by the accumulator 38 when the driving mass 20 is in low position. As seen above, the displacement of the cam 34 causes the driving mass 20 to be raised.
L'ajutage réglable 44 permet d'obtenir une temporisation de la refermeture. A titre indicatif, on précise que ce temps de refermeture peut être de l'ordre d'une seconde.The adjustable nozzle 44 makes it possible to obtain a time delay for reclosing. As an indication, it is specified that this reclosing time can be of the order of one second.
il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. it remains of course that the present invention is not limited to the embodiments described and / or shown here but that it encompasses all variants.
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