La présente invention concerne un procédé pour assurer le remplissage et le prélèvement de liquide contenu dans un fut ne comportant qu'une seule ouverture, particulièrement dans des laboratoires.
Usuellement, lorsque des liquides sont contenus dans des futs métalliques, tels les futs de transport, le prélèvement s'opère par l'injection sous pression appropriée d'un gaz neutre, généralement de l'ordre de 250 mbar, fonction de la hauteur du fut et du poids spécifique du liquide, ledit liquide s'écoulant alors par une tuyauterie plongée jusqu'au fond du fut. Il est dans ce cas usuel de prévoir au moins deux orifices à la partie supérieure du fut, l'un pour l'injection de gaz, l'autre pour le prélèvement. De plus, l'utilisateur désire généralement connaître l'état de remplissage du fut, ce qui nécessite un troisième orifice pour l'introduction d'un système de mesure du niveau. Un quatrième orifice est souvent encore prévu pour le remplissage, voir un cinquième pour une soupape de sécurité à la surpression.
Tous ces dispositifs sont connus et usuels, entre autres dans l'industrie chimique. Il n'en sera donc pas fait plus ample description.
L'inconvénient est évident: L'exigence de multiples orifices constitue un facteur de cout et rend impos-sible l'utilisation directe des futs standard qui le plus souvent ne disposent que d'un seul orifice.
La présente invention concerne ainsi un procédé, tel que défini à la revendication 1, pour assurer le remplissage et le prélèvement de liquide contenu dans un fut muni d'un seul orifice présentant usuellement un taraudage de 2 pouces dans lequel se visse un bouchon fileté. Ce procédé est caractérisé par l'utilisation d'un dispositif formant un tout d'un seul tenant qui se visse sur l'orifice du fut et qui com-porte tous les éléments nécessaires à assurer les fonctions décrites plus haut, soit remplissage, mise sous pression par l'introduction de gaz, mesure du niveau, surveillance de la pression, prélèvement.
L'invention concerne également le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, tel que défini à la revendication 2, qui est caractérisé par la présence des divers organes montés sur un corps unique qui vient se visser en lieu et place du bouchon du fut.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description de deux exemples préférés de réalisation et des dessins annexés dans lesquels: Fig. 1: Présentation en élévation et en plan d'une première variante du dispositif selon l'invention. Fig. 2: Présentation en élévation et en plan d'une seconde variante du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 représente en élévation et en plan une première variante du dispositif monté sur l'ouverture 1 d'un fut 2. Le corps 3 du dispositif dispose d'un filetage correspondant à celui du fut, soit usuellement G 2''. Un orifice horizontal 4 taraudé est en communication avec un canal vertical 5 qui débouche à l'intérieur du fut. Cet orifice 4 est destiné au raccordement d'un élément de tuyauterie 6 comportant une vanne 7 donnant passage au gaz et raccordé de préférence par un raccord rapide 8 à un réseau de distribution de gaz non représenté. Cet élément de tuyauterie comporte également une soupape 9 de protection en cas de surpression débouchant à l'air libre.
Un deuxième élément de tuyauterie 10 comportant une ou plusieurs vannes de distribution 11 pour le prélèvement est monté à l'orifice 12, cet orifice étant en communication avec le canal vertical 13 à l'extrémité inférieure duquel est monté un tuyau plongeur 14 débouchant près du fond du fut.
Le canal 5 donne également passage à la tige 15 du dispositif 16 de mesure du niveau 17 du liquide, niveau détecté par la position du flotteur 18. L'indication est donnée sous forme analogique ou numé-rique par un élément d'affichage non représenté, -cette indication pouvant être exprimée en unités de volume ou de masse, compte tenu de la densité du liquide, ainsi que des dimensions et de la forme du fut.
Un troisième élément de tuyauterie 19 muni d'une vanne 20 et d'un raccord d'entrée 21 est destiné au remplissage du fut si celui-ci est à poste fixe. Cet élément est monté sur l'orifice 22 en communication avec le canal vertical 23, de préférence au canal 5 par lequel doit s'écouler le gaz contenu dans le fut lors du remplissage, la vanne 7 étant alors ouverte et le raccord 8 découplé de l'alimentation en gaz. La vanne 7 peut aussi être du type à 3 voies, l'une d'entre elles débouchant à l'air libre, ce qui évite la déconnexion de l'alimentation en gaz.
A l'exception du corps 3 du dispositif, tous les éléments mentionnés ci-dessus sont des éléments standard, disponibles dans le commerce. Relevons enfin les fraisages 24 destinés à la mise en place d'une clé pour le montage du dispositif et le joint 25 assurant l'étanchéité entre ce dernier et le fut.
La fig. 2 représente également en élévation et en plan une autre variante du dispositif monté sur l'ouverture 1 d'un fut 2. Le corps 31 du dispositif dispose d'un filetage correspondant à celui du fut, soit usuellement G 2''. Un orifice horizontal 32 taraudé est en communication avec un canal vertical 33 qui débouche au fond du fut par un conduit 34. Cet ori-fice 32 est destiné au raccordement d'un élément de tuyauterie 35 comportant une vanne 36 donnant passage au gaz et raccordé de préférence par un raccord rapide 37 à un réseau de distribution non représenté. Cet élément de tuyauterie comporte également une soupape anti-retour 38 montée en série, l'orifice 37 ne pouvant servir à l'échappement du gaz lors du remplissage.
Un manomètre de sensibilité appropriée 39, usuellement d'une portée comprise entre 50 et 200 mbar, connecté au canal 33 est placé à la partie supérieure du corps 31, son logement étant fermé par une vitre 40 munie d'un joint d'étanchéité 41 et relié à l'intérieur du fut par un canal 42 débouchant à la partie inférieure du corps 31. Ce manomètre mesure ainsi la différence de pression entre le gaz introduit par le conduit 34 et le gaz contenu au-dessus du niveau du liquide. Cette pression différentielle est alors proportionnelle à la hauteur H du liquide dans le fut, donc au volume de liquide disponible. Une tabelle prenant en compte le dia-mètre du fut et le poids spécifique du liquide donne la correspondance entre la pression différentielle mesurée et le volume du liquide disponible.
Dans le cas d'un fut de forme non cylindrique, la tabelle y sera adaptée.
Dans une forme de réalisation non représentée, le manomètre est remplacé par un capteur de pression et l'indication de la quantité disponible est donnée par un module d'affichage analogique ou numérique. Le capteur est alors également utilisé de manière à effectuer une mesure différentielle.
De même que dans l'exemple de la fig. 1, un ensemble de tuyauterie 43 est destiné au prélèvement, un autre ensemble 44 au remplissage, chacun de ces deux ensembles étant relié par son propre canal vertical à la face inférieure du corps 31, alors qu'une soupape de sécurité en cas de surpression 45 et une vanne d'échappement 46 du gaz sont en communication avec le canal 42, la soupape 45 étant de préférence placée sous la vanne 46. Relevons enfin les poignées 47 facilitant le vissage du dispositif sur le fut et l'anneau ressort 48 retenant la vitre 40.
Dans une variante non représentée du dispositif destinée au prélèvement de liquide à partir d'un fut de transport dont le remplissage ne s'effectue que chez son fournisseur, les tuyauteries destinées au remplissage et à l'évacuation du gaz sont supprimées.
Par ailleurs, une autre variante du dispositif (non représentée) comporte des électrovannes en remplacement d'une ou plusieurs des vannes manuelles, le remplissage du fut pouvant alors être automatisé à partir des indications fournies par le dispositif de mesure du niveau.
Enfin, il est à remarquer que les descriptions ci-dessus ne doivent pas être considérées comme limitatives dans leur disposition, le dispositif pouvant au besoin être réalisé en plusieurs parties démon-tables les unes par rapport aux autres afin de répondre à des exigences particulières d'encombrement et/ou de raccordement à une installation existante.
The present invention relates to a method for ensuring the filling and removal of liquid contained in a fut with only one opening, particularly in laboratories.
Usually, when liquids are contained in metal drums, such as the transport casks, the sampling takes place by the injection under appropriate pressure of a neutral gas, generally of the order of 250 mbar, depending on the height of the was and the specific weight of the liquid, said liquid then flowing through a pipe plunged to the bottom of the fut. In this case, it is customary to provide at least two orifices at the top of the drum, one for gas injection and the other for sampling. In addition, the user generally wants to know the filling state of the fut, which requires a third port for the introduction of a level measurement system. A fourth port is often still provided for filling, see a fifth for a pressure relief valve.
All these devices are known and common, among others in the chemical industry. There will therefore be no further description.
The disadvantage is obvious: The requirement of multiple orifices is a cost factor and makes impossible the direct use of standard drums which most often have only one orifice.
The present invention thus relates to a method, as defined in claim 1, for filling and removal of liquid contained in a was provided with a single orifice usually having a thread of 2 inches in which is screwed a threaded plug. This method is characterized by the use of a device forming a single unit which is screwed on the orifice of the fut and which com-door all the elements necessary to perform the functions described above, or filling, setting pressurized by gas introduction, level measurement, pressure monitoring, sampling.
The invention also relates to the device for implementing the method, as defined in claim 2, which is characterized by the presence of the various members mounted on a single body which is screwed in place of the plug of the fut.
The present invention will be better understood with reference to the description of two preferred embodiments and the appended drawings in which: FIG. 1: Presentation in elevation and plan of a first variant of the device according to the invention. Fig. 2: Presentation in elevation and in plan of a second variant of the device according to the invention.
Fig. 1 shows in elevation and in plan a first variant of the device mounted on the opening 1 of a fut 2. The body 3 of the device has a thread corresponding to that of the fut, usually G 2 ''. A tapped horizontal orifice 4 is in communication with a vertical channel 5 which opens into the interior of the drum. This orifice 4 is intended for connecting a pipe element 6 comprising a valve 7 giving passage to the gas and preferably connected by a quick coupling 8 to a gas distribution network (not shown). This pipe element also comprises a protection valve 9 in the event of overpressure opening into the open air.
A second pipe element 10 having one or more distribution valves 11 for sampling is mounted at the orifice 12, this orifice being in communication with the vertical channel 13 at the lower end of which is mounted a plunger pipe 14 opening near the bottom of the was.
The channel 5 also passes to the rod 15 of the device 16 for measuring the level 17 of the liquid level detected by the position of the float 18. The indication is given in analog or digital form by a display element not shown - this indication may be expressed in units of volume or mass, taking into account the density of the liquid, as well as the dimensions and shape of the drum.
A third pipe element 19 provided with a valve 20 and an inlet connection 21 is intended for filling the fut if it is stationary. This element is mounted on the orifice 22 in communication with the vertical channel 23, preferably on the channel 5 through which the gas contained in the cartridge must flow during filling, the valve 7 then being open and the coupling 8 decoupled from the gas supply. The valve 7 can also be of the 3-way type, one of them opening in the open air, which avoids the disconnection of the gas supply.
With the exception of the body 3 of the device, all the elements mentioned above are standard elements, available commercially. Finally, note the milling 24 for the installation of a key for mounting the device and the seal 25 ensuring the seal between the latter and was.
Fig. 2 also shows in elevation and in plan another variant of the device mounted on the opening 1 of a fut 2. The body 31 of the device has a thread corresponding to that of the fut, is usually G 2 ''. A tapped horizontal orifice 32 is in communication with a vertical channel 33 which opens at the bottom of the duct via a duct 34. This ori-fice 32 is intended for the connection of a pipe element 35 comprising a valve 36 giving passage to the gas and connected preferably by a quick connector 37 to a distribution network not shown. This pipe element also comprises a non-return valve 38 mounted in series, the orifice 37 not being able to be used for exhausting the gas during filling.
A manometer of appropriate sensitivity 39, usually with a range between 50 and 200 mbar, connected to the channel 33 is placed at the upper part of the body 31, its housing being closed by a window 40 provided with a seal 41 and connected to the interior of the is by a channel 42 opening to the lower part of the body 31. This gauge thus measures the pressure difference between the gas introduced through the conduit 34 and the gas contained above the level of the liquid. This differential pressure is then proportional to the height H of the liquid in the fut, therefore to the volume of liquid available. A table taking into account the meter diameter and the specific weight of the liquid gives the correspondence between the measured differential pressure and the volume of the liquid available.
In the case of a non-cylindrical shape, the table will be adapted.
In an embodiment not shown, the manometer is replaced by a pressure sensor and the indication of the available quantity is given by an analog or digital display module. The sensor is then also used to perform a differential measurement.
As in the example of fig. 1, a set of tubing 43 is intended for sampling, another set 44 for filling, each of these two sets being connected by its own vertical channel to the lower face of the body 31, while a safety valve in case of overpressure 45 and an exhaust valve 46 of the gas are in communication with the channel 42, the valve 45 being preferably placed under the valve 46. Let us finally note the handles 47 facilitating the screwing of the device on the fut and the spring ring 48 holding the window 40.
In a variant not shown of the device for withdrawing liquid from a transport futhe whose filling is carried out only at its supplier, the pipes for filling and evacuation of gas are removed.
Furthermore, another variant of the device (not shown) comprises solenoid valves replacing one or more of the manual valves, the filling of the fut can then be automated from the indications provided by the level measuring device.
Finally, it should be noted that the above descriptions should not be considered as limiting in their arrangement, the device can if necessary be made in several parts demon-tables relative to each other to meet specific requirements d congestion and / or connection to an existing installation.