BE897518A - Soupape de securite pilotee - Google Patents

Abstract

Cette soupape est du type comprenant un clapet (25) venant prendre appui sur un siège (24) pour assurer la fermetrure de la capacité à protéger, ce clapet étant porté par un support (27) actionné à partir d'une chambre (33) alimentée en fluide sous pression depuis un dispositif de pilotage. L'organe support (27) forme une paroi mobile de la chambre de commande (33), et sert à la fixation avec étanchéité d'un soufflet métallique (38) dont l'autre extrémité est fixée avec étanchéité sur le corps (30, 32) de la soupape, des moyens étant prévus pour assurer le guidage axial de l'organe support du clapet. Application à l'équipement des capacités contenant un fluide sous pression.

Description

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  Monsieur André GEMIGNANI à MARTIGUES, Bouches-du-Rhône, France "Soupape de sécurité pilotée" 

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La présente invention a pour objet une soupape de sécurité pilotée. 



   Il est indispensable d'équiper les appareils ou circuits contenant un fluide sous pression, tels que les chaudières par exemple, d'une soupape de sécurité apte à mettre la capacité à protéger en communication avec l'atmosphère lorsque la pression de fluide atteint une valeur maximale prédéterminée, afin d'éviter une surpression nuisible et dangereuse à l'intérieur de la capacité. 



   Les soupapes utilisées dans les installations soignées et devant présenter une bonne fiabilité sont généralement des soupapes pilotées à partir du fluide contenu dans la capacité protégée. 



   Les figures 1 et 2 du dessin schématique annexé représentent une installation traditionnelle, la figure 1 montrant schématiquement l'ensemble de l'installation, et la figure 2 représentant plus spécialement la soupape proprement dite vue en coupe longitudinale. La capacité (2) à protéger est équipée d'une soupape de sécurité portant la référence générale (3), elle-même commandée par un dispositif de pilotage (4), alimenté par le fluide sous pression contenu dans la capacité. 



   La soupape (3) comprend un corps   (5)   bridé sur la capacité (2), et comportant un passage (6) dont l'extrémité supérieure forme un siège (7) pour un clapet de fermeture (8). Dans le corps (5) est également ménagé un orifice (9) permettant de mettre l'intérieur de la capacité à l'atmosphère, en position ouverte du clapet (8). 



   Le clapet (8) est monté à une extrémité d'une tige (10), coulissante à l'intérieur d'un alésage du corps, à l'autre extrémité de laquelle est fixé un piston de commande (12) monté dans un cylindre (13) alimenté en fluide à partir du dispositif de pilotage (4). 



   Une telle solution présente de nombreux inconvénients. C'est ainsi notamment que cette soupape est de réalisation complexe en raison de la présence d'un vérin, des barrières thermiques nécessaires, et des joints d'étan- 

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 chéité qui, du fait des frottements qu'ils engendrent offrent une résistance à la manoeuvre du clapet, et qui sont sous pression quand la soupape est dans la position habituelle de fonctionnement, c'est-à-dire en position fermée. 



  Cette complexité de réalisation est également augmentée du fait de la nécessité d'une mise à l'atmosphère sous le vérin (12). Enfin, la présence du vérin nécessite la mise en oeuvre d'une tête de soupape dont l'encombrement est important. 



     11   existe également des soupapes pilotées, à vérin intérieur, qui, si elles sont plus compactes que la soupape à vérin extérieur décrite précédemment, présentent les mêmes inconvénients que celle-ci et ne peuvent pas être, en outre, utilisées à de hautes températures. 



   La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. 



   A cet effet, dans la soupape qu'elle concerne, du type comprenant un clapet venant prendre appui sur un siège pour assurer la fermeture de la capacité à protéger, ce clapet étant porté par un support actionné à partir d'une chambre alimentée en fluide sous pression depuis un dispositif de pilotage, l'organe support forme une paroi mobile de la chambre de commande, et sert à la fixation avec étanchéité d'un soufflet métallique dont l'autre extrémité est fixée avec étanchéité sur le corps de la soupape, des moyens étant prévus pour assurer le guidage axial de l'organe support du clapet. 



   L'organe support du clapet est simplement guidé par rapport au corps de la soupape, sans que soit obtenue une véritable étanchéité, cette fonction étant réalisée par l'intermédiaire du soufflet, tant vis-à-vis du fluide que contient la chambre de commande, que vis-à-vis du fluide s'échappant de la capacité lors de l'ouverture du clapet. 



   En conditions normales, la force s'exerçant dans la chambre et à l'intérieur du soufflet sur l'organe support du clapet, est supérieure à la force exercée par le fluide contenu dans la capacité à protéger sur le clapet. De ce fait, ce dernier est en appui sur son siège, assurant la fermeture de la capacité. Quand la pression à l'intérieur de la capacité devient supérieure à une valeur prédéterminée, le dispositif de pilotage n'alimente plus la chambre de commande en fluide sous pression et provoque la mise à l'atmosphère de cette dernière. La force exercée sur le clapet, due à la pression de fluide dans la capacité, provoque le déplacement de l'organe support de clapet dans le sens de l'ouverture de ce dernier, ce qui est rendu possible par compression 

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 du soufflet. 



   Les avantages de cet agencement résident : - dans la compacité du dispositif puisque celui-ci ne met pas en oeuvre de vérin, - dans l'absence de joint évitant tout frottement et assurant une excellente sensibilité, cette absence de joint sous pression en position fermée favorisant également la fiabilité de la soupape par rapport aux soupapes traditionnelles, - dans l'absence des barrières thermiques habituellement nécessaires, la seule limite de travail en température étant imposée par la nature du 
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 joint, et se situant donc au dessus de 600 C, - dans l'utilisation de corps de soupape standard. 



  Selon une forme d'exécution de cette soupape, l'orgàne portant le clapet comprend deux tronçons successifs de sections différentes, à savoir un tronçon de grande section portant le clapet, et un tronçon de plus petite section dont l'extrémité forme une paroi de la chambre de commande, le corps présentant, pour sa part, une partie dans laquelle est ménagé un alésage de section correspondant au   tronçon de   grande section du clapet, à l'intérieur de laquelle fait saillie, du côté de la chambre de commande, une partie tubulaire qui, disposée concentriquement à la paroi de l'alésage, délimite la chambre de commande et sert au guidage du tronçon de plus petite section de l'organe portant le clapet, le soufflet étant fixé sur la zone de raccordement entre les deux tronçons de l'organe support du clapet,

   et étant logé dans l'espace annulaire compris entre la paroi de l'alésage et la partie tubulaire faisant saillie dans celui-ci, des segments étant prévus entre l'organe support du clapet et le corps. 



   Le soufflet ne se trouve pas dans la veine fluide, puisqu'il est logé à l'intérieur de la partie tubulaire servant au guidage de la partie de grande section du clapet. Il ne subit donc pas de chocs thermiques, et peu de chocs mécaniques, et peut donc fonctionner dans des conditions très sévères de température et de pression. 



   11 est à noter que la présence des segments vise simplement à favoriser le guidage de l'organe support du clapet dans le corps, sans aucune fonction d'étanchéité, de telle sorte que le fonctionnement de la soupape est satisfaisant même lorsque les segments sont détériorés. Il faut également noter 

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 qu'une éventuelle détérioration du soufflet se traduit par l'ouverture de la soupape, c'est-à-dire n'implique pas de résultats dommageables en ce qui concerne la sécurité. 



   De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé dont les figures 3 et 4 représentent cette soupape, vue en coupe, respectivement en position fermée et en position ouverte. 



   Cette soupape comprend, de manière connue, un corps (22) fixé sur la capacité à protéger, non représentée au dessin. Dans le corps (22) est ménagé un conduit (23) de passage pour le fluide contenu dans la capacité, 
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 dont l'extrémité supérieure forme un siège (24) pour un clapet (25). L'ouverture du clapet (25) permet la mise en communication du conduit (23) avec un con- duit (26) de mise à l'atmosphère. 



   Le clapet   (25)   est porté par un organe support (27) comprenant un tronçon (28) de grande section prolongé par un tronçon (29) de plus petite section, le tronçon (28) de grande section étant situé du côté du siège (24) du clapet   (25).   Le corps présente, pour sa part, une partie (30) dans laquelle est ménagé un alésage de section correspondant à celle du tronçon (28) de grande section de l'organe (27), à l'intérieur duquel fait saillie une partie tubulaire (32), disposée concentriquement à l'intérieur de l'alésage ménagé dans la partie (29).

   Cette partie (32) sert au guidage du tronçon (29) de l'organe (27), et délimite également une chambre de commande (33) dans laquelle débouchent, d'une part, un raccord (34) de liaison à un conduit relié à un dispositif de pilotage et, d'autre part, un orifice de purge   (35).   Il est prévu des segments, respectivement (36) et (37), entre les tronçons (28) et (29) de l'organe (27) et les alésages du corps dans lesquels ils sont montés coulissants. 



   L'élément porteur (37) de l'organe de guidage (27) est graphité, afin de réduire les risques de grippage qui sont importants lorsque la soupape est utilisée pour décharger un liquide. 



   Un soufflet métallique (38) est disposé dans l'espace annulaire compris entre l'alésage ménagé dans la partie (28) du corps et la partie tubulaire (32). Ce soufflet est fixé à l'une de ses extrémités sur la zone de liaison entre les tronçons (28) et (29) de l'organe (27), et à son autre extrémité dans le fond de l'espace annulaire précité. Un ressort (39) favorise, de manière 

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 connue, le maintien du clapet (25) en position fermée, aux faibles pressions de pilotage, permettant à la pression de pilotage d'augmenter avant d'agir pour réaliser la fermeture du clapet. 



   D'un point de vue pratique, en conditions normales de fonctionnement de l'appareil, la force due à la pression du fluide à l'intérieur de la chambre (33) et du soufflet (38) étant supérieure à la force antagoniste résultant de la pression exercée par le fluide contenu dans la capacité sur le clapet (25), ce dernier est en appui contre le siège (24). 



   Lorsque la pression dans la capacité à protéger dépasse une valeur prédéterminée, la chambre   (33)   est mise à l'atmosphère par l'orifice de purge (35) et la pression exercée sur le clapet (25) provoque l'ouverture de celui-ci après compression du soufflet (38).

Claims (2)

1. REVENDICATIONS 1.-Soupape de sécurité pilotée, du type comprenant un clapet (25) venant prendre appui sur un siège (24) pour assurer la fermeture de la capacité à protéger, ce clapet étant porté par un support (27) actionné à partir d'une chambre (33) alimentée en fluide sous pression depuis un dispositif de pilotage, caractérisée en ce que l'organe support (27) forme une paroi mobile de la chambre de commande (33), et sert à la fixation avec étanchéité d'un soufflet métallique (38) dont l'autre extrémité est fixée avec étanchéité sur le corps (30,32) de la soupape, des moyens étant prévus pour assurer le guidage axial de l'organe support du clapet.
2. 2.-Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe (27) portant le clapet (25) comprend deux tronçons successifs de sections différentes. à savoir un tronçon de grande section (28) portant le clapet, et un tronçon de plus petite section (29) dont l'extrémité forme une paroi de la chambre de commande (33), le corps présentant, pour sa part, une partie (30) dans laquelle est ménagé un alésage de section correspondante au tronçon (28) de grande section du clapet, à l'intérieur de laquelle fait saillie, du côté EMI7.1 de la chambre de commande, une partie tubulaire (32) qui, disposée concentnquement à la paroi de l'alésage de la partie (30), délimite la chambre de commande (33) et sert au guidage du tronçon de plus petite section (29) de l'organe portant le clapet, le soufflet (38)

   étant fixé sur la zone de raccordement entre les deux tronçons (28,29) de l'organe support du clapet, et étant logé dans l'espace annulaire compris entre la paroi de l'alésage et la partie tubulaire faisant saillie dans celui-ci, des segments (36,37) étant prévus entre l'organe (27) support du clapet et le corps.