Installations de régulation pour des systèmes de transport
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La présente invention concerne des installations de régulation servant à régler la pression et/ou le débit d'un fluide dans des systèmes de transport ou de distribution de fluide et, en particulier, de telles installations servant à régler la pression et/ou le débit du gaz dans une conduite de gaz.
Des systèmes de distribution de gaz doivent fonctionner de manière à assurer que le gaz qui s'écoule dans des conduites vers le consommateur soit maintenu sous une pression particulière, de telle sorte que les appareils
qui utilisent le gaz comme combustible puissent fonctionner efficacement et sans danger.
Des installations de régulation existantes comprennent un certain nombre d'éléments de commande essentiels, par exemple des filtres, des régulateurs, des valves, des dispositifs d'arrêt d'urgence (connus habituellement sous
le nom de valves à fermeture brusque) et desdispositifs
de commande qui sont chacun logé dans des corps séparés, coulés ou préfabriqués, et raccordés par de nombreux éléments de tuyauterie nécessitant un grand nombre de lourdes brides et un nombre encore plus grand de boulons et d'écrous. On obtient ainsi un système qui est encombrant
et exige un bâtiment ou une cabine de grandes dimensions et onéreux pour'loger l'installation, et qui est complexe et difficile à entretenir sur place et sujet à des fuites au niveau de certains de ses nombreux joints. La tuyauterie auxiliaire à impulsion extérieure est exposée à des détériorations accidentelles ou volontaires et les mécanismes' de réglage de la pression sont facilement faussés par
des vandales dans une cabine. Dès qu'un
système est installé, il n'est pas possible de lui faire subir de nouveaux essais "à distance" après l'entretien
car le système est un ensemble fixé à demeure et l'entretien doit être exécuté sur place, parfois sous de mauvaises conditions atmosphériques. De plus, l'acquisition d'empla-
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ficultés particulièrement graves dans des zones industrielles ou résidentielles bâties où il est presque impossible d'en trouver. En variante, il est très onéreux de faire dévier la conduite de gaz vers un endroit approprié pour la construction, d'une cabine .
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités des installations de régulation connues pour des systèmes de distribution ou de transport de gaz .
Les avantages offerts par l'invention résident principalement dans le fait qu'en diminuant les dimensions
de l'installation, ce qui permet de l'enterrer, s'il le faut,
en dessous du niveau du sol, on supprime la nécessité d'acquérir des emplacements et de construire des cabines onéreuses de sorte eue le coût total de l'installation est moindre, en particulier parce qu'il est moins souvent nécessaire de modifier la trajectoire de la conduite de gaz vers un endroit adéquat. De plus, la construction particulière des systèmes de commande et la manière de les utiliser éliminent virtuellement la nécessité d'un entretien sur place qui peut être effectué
à l'atelier, et réduit au minimum le temps de mise hors d'activité d'une conduite de gaz pendant le remplacement d'un système. De plus, la protection contre le vandalisme, les détériorations accidentelles et les accès sans autorisation aux éléments de commande est considérablement améliorée, et les sources de fuite sont réduites au minimum par la suppression de nombreux couvercles formant diaphragme et raccordements à brides boulonnées des divers éléments ^séparés dans une installation existante.
Suivant l'invention, une installation de régulation
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système de transport ou de distribution de gaz, a la forme d'un module compact comprenant :
une enveloppe extérieure comportant un couvercle amovible et une entrée et une sortie à raccorder dans une conduite de gaz du système;
un ensemble régulateur fixé de manière amovible à une partie de l'enveloppe extérieure e� comprenant des éléments principaux et des éléments de commande de l'installation de régulation;
des moyens d'étanchéité entre l'enveloppe et l'ensemble régulateur pour diviser l'intérieur de l'enveloppe en un compartiment d'amont sous haute pression étanche au gaz qui communique avec l'entrée, un compartiment d'aval sous basse pression étanche au gaz qui communique avec la sortie et un. compartiment en substance à la pression atmosphérique.
L'agencement est tel que, pendant l'utilisation du module, le trajet d'écoulement du gaz à partir de l'entrée vers le compartiment d'amont passe par les éléments principaux dans le compartiment d'aval vers la sortie, et les éléments de commande sont placés dans le compartiment sous pression en substance atmosphérique, de sorte qu'un accès pour le réglage d'au moins certains des éléments de réglage est possible après enlèvement du couvercle de l'enveloppe et qu'un accès à l'ensemble régulateur ou l'enlèvement de cet ensemble est possible avant ou après l'enlèvement du couvercle de l'enveloppe.
Une manière de réaliser l'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé qui n'illustre qu'une forme d'exécution spécifique d'un module de régulation de la pression et/ou du débit d'un gaz conforme à l'invention à raccorder dans une conduite de distribution ou de transport de gaz, et dans lequel:
la Fig. 1 est une vue schématique d'un système régulateur de gaz type qui peut être incorporé au module, et
la Fig. 2 est une vue de côté en coupe schématique du module.
Comme le montre la Fig. 1, le système régulateur type servant à régler la pression et/ou le débit d'aval du gaz s'écoulant dans une conduite 1 dans le sens de la flèche A comprend habituellement un filtre 2, un régulateur de contrôle 3, un régulateur actif 4, une
valve à fermeture brusque 5 et une valve de décompression 6, les régulateurs 3 et 4 étant actionnés par des conduites à impulsions à asservissement 7 et 8, respectivement, et la valve à fermeture brusque étant actionnée par une conduite à impulsions 9.
Suivant l'invention, les éléments précités sont incorporés à un module 10 qui est raccordé dans la conduite 1, par exemple au moyen de raccordements à brides
11 et 12, tandis que le débit du gaz est coupé par des valves d'isolement 13 et 14 prévues de part et d'autre du module.
Comme le montre la Fig. 2 dans laquelle les élé-
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mêmes chiffres de référence, le module 10 raccordé dans une conduite, comme mentionné plus haut, comprend une enveloppe extérieure formée par une partie inférieure 21 qui est raccordée dans la conduite 1 par les brides 11 et
12, une partie intermédiaire amovible 22 et un couvercle supérieur amovible 23 délimitant entre elles trois compartiments 24, 25 et 26. Des anneaux d'étanchéité 27, 28 forment des raccordements étanches à l'eau et au gaz entre les brides des parties 21, 22, 23 qui sont verrouillées l'une à l'autre par des dispositifs de blocage déver-rouillables 29 et 30. La partie inférieure 21 de l'enveloppe comporte une entrée 32 pour le gaz communiquant avec le compartiment 24 et une sortie 33 pour le gaz communiquant avec le compartiment 25.
La partie intermédiaire 22 de l'enveloppe comporte une plaque annulaire d'une pièce formant cloison 34 et fait partie d'un ensemble régulateur amovible 31. Cet ensemble comprend une cartouche 35 qui est fixée à la cloison
34 à laquelle elle est suspendue et fixée de manière étanche par un anneau d'étanchéité 36. La cartouche 35 attaque aussi un joint d'étanchéité 37 dans une cloison annulaire 38 qui fait saillie vers l'intérieur à partir
de l'enveloppe inférieure 21. Le compartiment d'amont
sous haute pression 24 est donc isolé de manière étanche
du compartiment d'aval sous basse pression 25 qui est à
son tour isolé du compartiment supérieur 26 raccordé à l'atmosphère par un évent 39 prévu dans le couvercle supérieur 23.
La cartouche 35 de l'ensemble régulateur amovible 31 comprend un étui 41 comportant des lumières de sortie de gaz 42 communiquant avec le compartiment 25 et contient le régulateur de contrôle 3, le régulateur actif
4 et la valve à fermeture brusque 5- Le filtre 2 est fixé au fond de l'étui 41 de manière à être contenu dans
le compartiment d'amont 24-qui peut aussi comprendre un séparateur cyclone de poussière ou de particules (non représenté) éventuellement en lieu et place du filtre 2, auquel cas les particules de poussière tombent dans le bas de la partie inférieure 21 de l'enveloppe. La cartouche peut aussi comprendre un silencieux (non représenté).
L'ensemble régulateur amovible 31 comprend aussi
<EMI ID=5.1> fonctionner les régulateurs 3, 4, un dispositif d'actionnement 43 pour la valve à fermeture brusque avec un dispositif de réenclenchement (ouvert) 44, la valve de décompression 6 et une valve égalisatrice de pression 45
(pour permettre au dispositif de réenclenchement 44 d'être actionné), ainsi que leurs conduites de raccordement (non représentées), tous ces éléments étant fixés à la cloison 34 de la partie d'enveloppe intermédiaire 22 où étant supportés par celle-ci de manière à pouvoir être enlevés avec elle.
Le dispositif de verrouillage 30 peut aussi comprendre un dispositif de sécurité 40 servant à évacuer
la pression de gaz des compartiments d'amont et d'aval 24,
25 dans l'atmosphère (dès que les valves d'isolement 13,
14 ont été fermées) avant qu'une opération de déverrouillage puisse être effectuée pour enlever l'ensemble régulateur 31. Evidemment, on peut accéder aux commandes dans le compartiment supérieur 26 en déverrouillant les dispositifs de verrouillage 29, de préférence à l'aide d'une clé spéciale-, et en enlevant le couvercle supérieur
23 puisque le compartiment 26 est sous la pression atmosphérique.
Lors de l'utilisation du module décrit plus haut, pendant un écoulement normal du gaz, ce gaz pénètre par l'entrée 32 dans le compartiment 24 et est filtré par,-le
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sion de gaz 3 et 4 et ensuite à travers la valve à fermeture brusque 5 pour sortir finalement par les lumières de sortie 42 dans le compartiment 25 vers la sortie 33 où
il est à sa pression ou à son débit requis.
Grâce à cet agencement, il est clair que le module peut être installé dans la conduite dans un coffret situé en dessous du niveau du sol et auquel on peut accéder par l'intermédiaire d'un couvercle de trou d'homme. Par conséquent, si un défaut se développe dans l'installation, on peut rapidement y remédier en enlevant tout l'ensemble régulateur 31 de la partie inférieure 21 de l'enveloppe et en le remplaçant par un ensemble de rechange avec un minimum de pertes de gaz. En prévoyant un autre module dans une conduite de branchement parallèle
sur laquelle la conduite peut être commutée, les pertes
de gaz sont faibles sinon nulles. L'ensemble défectueux peut alors être évacué et être réparé dans un atelier.
Bien que le module décrit soit destiné à être
mis en oeuvre par des moyens de commande pneumatiques
bien connus, il va de soi que d'autres moyens, par exemple des dispositifs d'actionnement électriques commandés par
des moyens électroniques, pourraient être utilisés sans sortir du cadre de l'invention.
De plus, bien que cette forme d'exécution
décrive un agencement particulièrement avantageux dans lequel les divers éléments du système régulateur 2, 3, 4
et 5 sont axialement alignés de manière à assurer un écoulement axial dynamique optimum du gaz à travers les divers éléments du système, d'autres agencements des éléments du système (qui en eux-mêmes peuvent être modifiés) alignés axialement ou non axialement peuvent
être utilisés, mais dans un ordre séquentiel différent
de celui représenté. De plus, le filtre ou chacun d'eux peut être supporté séparément comme un autre ensemble dans l'enveloppe ou dans une enveloppe raccordée séparément, et comporte dans tous les cas, un couvercle d'accès amovible permettant un remplacement aisé de l'élément fil- <EMI ID=7.1>
portant les autres éléments.
Dans un autre agencement, l'enveloppe extérieure pourrait contenir trois ensembles ou davantage
en une combinaison quelconque d'ensembles de filtration
et d'ensembles régulateurs de pression/débit raccor= dés de n'importe quelle manière appropriée. Lorsque
par exemple, un tel agencement comprend deux ensembles régulateurs de pression/débit et un ensemble de filtration, chaque ensemble régulateur peut être conçu
pour traiter la même gamme de pressions de gaz de la conduite ou une gamme différente et peut être agencé de manière à permettre une commutation d'un ensemble à l'autre tout en utilisant l'ensemble de filtration commun.
Control systems for transport systems
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The present invention relates to regulating installations serving to regulate the pressure and / or the flow of a fluid in fluid transport or distribution systems and, in particular, such installations serving to regulate the pressure and / or the flow gas in a gas line.
Gas distribution systems must operate to ensure that the gas flowing in lines to the consumer is maintained under a particular pressure, so that appliances
who use gas as fuel can operate efficiently and safely.
Existing control installations include a number of essential control elements, for example filters, regulators, valves, emergency stop devices (usually known as
the name of snap-action valves) and devices
control units which are each housed in separate bodies, cast or prefabricated, and connected by numerous piping elements requiring a large number of heavy flanges and an even greater number of bolts and nuts. We thus obtain a system which is bulky
and requires a large or expensive building or cabin to house the installation, which is complex and difficult to maintain on site and subject to leaks at some of its many joints. The external impulse piping is exposed to accidental or deliberate damage and the pressure adjustment mechanisms are easily distorted by
vandals in a cabin. As soon as a
system is installed, it is not possible to subject it to further "remote" testing after maintenance
because the system is a permanently fixed unit and maintenance must be carried out on site, sometimes under bad weather conditions. In addition, the acquisition of jobs
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particularly serious problems in industrial or built-up residential areas where it is almost impossible to find them. As a variant, it is very expensive to divert the gas pipe to a place suitable for the construction of a cabin.
The object of the invention is to avoid the aforementioned drawbacks of known regulation installations for gas distribution or transport systems.
The advantages offered by the invention lie mainly in the fact that by reducing the dimensions
of the installation, which allows it to be buried, if necessary,
below ground level, the need to acquire pitches and to build expensive cabins is eliminated so that the total cost of installation is lower, in particular because it is less often necessary to modify the trajectory of the gas line to a suitable place. In addition, the particular construction of the control systems and the manner of using them virtually eliminates the need for on-site maintenance which can be carried out.
at the workshop, and minimizes the downtime of a gas line during system replacement. In addition, protection against vandalism, accidental damage and unauthorized access to control elements is greatly improved, and sources of leakage are minimized by the elimination of numerous diaphragm covers and bolted flange connections of the various elements ^ separated in an existing installation.
According to the invention, a regulation installation
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gas transport or distribution system, in the form of a compact module comprising:
an outer casing comprising a removable cover and an inlet and an outlet to be connected in a gas pipe of the system;
a regulator assembly removably attached to part of the outer casing e � comprising main elements and control elements of the regulating installation;
sealing means between the enclosure and the regulator assembly for dividing the interior of the enclosure into a gas-tight high pressure upstream compartment which communicates with the inlet, a downstream compartment under low pressure gas tight which communicates with the outlet and a. compartment substantially at atmospheric pressure.
The arrangement is such that, during the use of the module, the gas flow path from the inlet to the upstream compartment passes through the main elements in the downstream compartment towards the outlet, and the control elements are placed in the substantially atmospheric pressure compartment, so that access for adjustment of at least some of the adjustment elements is possible after removal of the cover from the envelope and that access to the regulator assembly or removal of this assembly is possible before or after the removal of the envelope cover.
One way of implementing the invention will be described below, by way of example, with reference to the appended drawing which illustrates only one specific embodiment of a module for regulating the pressure and / or the flow rate. of a gas in accordance with the invention to be connected in a gas distribution or transport pipe, and in which:
Fig. 1 is a schematic view of a typical gas regulator system which can be incorporated into the module, and
Fig. 2 is a side view in schematic section of the module.
As shown in Fig. 1, the standard regulator system used to regulate the pressure and / or the downstream flow rate of the gas flowing in a pipe 1 in the direction of the arrow A usually comprises a filter 2, a control regulator 3, an active regulator 4, a
snap-action valve 5 and a decompression valve 6, the regulators 3 and 4 being actuated by pulse control lines 7 and 8, respectively, and the snap-action valve being actuated by pulse line 9.
According to the invention, the aforementioned elements are incorporated into a module 10 which is connected in line 1, for example by means of flange connections
11 and 12, while the gas flow is cut by isolation valves 13 and 14 provided on either side of the module.
As shown in Fig. 2 in which the elements
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same reference numerals, the module 10 connected in a pipe, as mentioned above, comprises an outer casing formed by a lower part 21 which is connected in the pipe 1 by the flanges 11 and
12, a removable intermediate part 22 and a removable upper cover 23 delimiting between them three compartments 24, 25 and 26. Sealing rings 27, 28 form watertight and gas-tight connections between the flanges of the parts 21, 22, 23 which are locked to one another by unlockable locking devices 29 and 30. The lower part 21 of the casing has an inlet 32 for the gas communicating with the compartment 24 and an outlet 33 for the gas communicating with compartment 25.
The intermediate part 22 of the envelope comprises an annular plate of a part forming a partition 34 and forms part of a removable regulator assembly 31. This assembly comprises a cartridge 35 which is fixed to the partition
34 to which it is suspended and fixed in a leaktight manner by a sealing ring 36. The cartridge 35 also attacks a seal 37 in an annular partition 38 which projects inwards from
of the lower envelope 21. The upstream compartment
under high pressure 24 is therefore sealed
of the low pressure downstream compartment 25 which is
its turn isolated from the upper compartment 26 connected to the atmosphere by a vent 39 provided in the upper cover 23.
The cartridge 35 of the removable regulator assembly 31 comprises a case 41 comprising gas outlet lights 42 communicating with the compartment 25 and contains the control regulator 3, the active regulator
4 and the snap valve 5- The filter 2 is fixed to the bottom of the case 41 so as to be contained in
the upstream compartment 24-which may also include a cyclone separator of dust or particles (not shown) possibly in place of the filter 2, in which case the dust particles fall into the bottom of the lower part 21 of the envelope. The cartridge may also include a silencer (not shown).
The removable regulator assembly 31 also includes
<EMI ID = 5.1> operate regulators 3, 4, an actuating device 43 for the snap valve with a reclosing device (open) 44, the decompression valve 6 and a pressure equalizing valve 45
(to allow the reset device 44 to be actuated), as well as their connection pipes (not shown), all of these elements being fixed to the partition 34 of the part of intermediate casing 22 where being supported by the latter of so that it can be removed with it.
The locking device 30 can also include a safety device 40 used to evacuate
the gas pressure of the upstream and downstream compartments 24,
25 in the atmosphere (as soon as the isolation valves 13,
14 have been closed) before an unlocking operation can be performed to remove the regulator assembly 31. Obviously, the controls can be accessed in the upper compartment 26 by unlocking the locking devices 29, preferably using '' a special key-, and removing the top cover
23 since the compartment 26 is under atmospheric pressure.
When using the module described above, during normal gas flow, this gas enters through the inlet 32 in the compartment 24 and is filtered by, -the
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gas flow 3 and 4 and then through the snap valve 5 to finally exit through the outlet lights 42 in the compartment 25 towards the outlet 33 where
it is at its required pressure or flow rate.
Thanks to this arrangement, it is clear that the module can be installed in the pipe in a box located below ground level and which can be accessed via a manhole cover. Consequently, if a fault develops in the installation, it can be quickly remedied by removing the entire regulator assembly 31 from the lower part 21 of the casing and replacing it with a spare assembly with a minimum of loss of gas. By providing another module in a parallel connection pipe
to which the pipe can be switched, the losses
gases are weak if not zero. The defective assembly can then be removed and repaired in a workshop.
Although the module described is intended to be
operated by pneumatic control means
well known, it goes without saying that other means, for example electric actuation devices controlled by
electronic means could be used without departing from the scope of the invention.
In addition, although this form of execution
describes a particularly advantageous arrangement in which the various elements of the regulating system 2, 3, 4
and 5 are axially aligned so as to ensure optimum dynamic axial flow of the gas through the various elements of the system, other arrangements of the elements of the system (which in themselves can be modified) aligned axially or not axially can
be used but in a different sequential order
of the one shown. In addition, the filter or each of them can be supported separately like another set in the enclosure or in an enclosure connected separately, and in all cases includes a removable access cover allowing easy replacement of the element. fil- <EMI ID = 7.1>
bearing the other elements.
In another arrangement, the outer envelope could contain three or more sets
in any combination of filtration systems
and pressure / flow regulator assemblies = dice in any suitable manner. When
for example, such an arrangement comprises two pressure / flow regulator assemblies and a filtration assembly, each regulator assembly can be designed
to treat the same range of gas pressures in the pipeline or a different range and can be arranged to allow switching from one assembly to another while using the common filtration assembly.