FR2830599A1

FR2830599A1 - Vanne a obturateur coulissant

Info

Publication number: FR2830599A1
Application number: FR0113290A
Authority: FR
Inventors: Christophe Fabre
Original assignee: Marceau Amalric SA
Current assignee: Marceau Amalric SA
Priority date: 2001-10-06
Filing date: 2001-10-06
Publication date: 2003-04-11
Anticipated expiration: 2021-10-06
Also published as: FR2830599B1

Abstract

La vanne à obturateur coulissant, comporte un corps de vanne (1) dans lequel est formé au moins une voie (2) de circulation de produit, et un logement transversal (3) sécant à la voie (2) dans lequel est monté en coulissement, un obturateur (4) présentant d'une part au moins une ouverture traversante (5) et d'autre part au moins une partie pleine (6). La partie de l'obturateur (4) pourvue de l'ouverture traversante (5), pénètre, lors de la fermeture de la vanne, dans une section aval (3b) étanche de logement, maintenue sous une pression de gaz, supérieure à celle du produit et/ou à celle de son fluide de transport dans la voie de circulation (2) en sorte que lors du passage de l'obturateur (4) de la position ouverte vers la position fermée et inversement, du gaz sous pression puisse refluer en force vers la voie de circulation pour maintenir le produit dans cette dernière.

Description

VANNE À OBTURATEUR COULISSANT.

La présente invention se rapporte à une vanne dont l'obturateur est déplaçable perpendiculairement au sens d'écoulement du produit entre une position d'obturation et une position d'ouverture selon laquelle le produit transporté peut librement circuler au travers de la vanne entre un orifice d'admission et un orifice de délivrance.

Ce genre de vanne comprend un corps de vanne dans lequel est formée une voie de circulation de produit s'étendant depuis un orifice d'admission vers un orifice de délivrance et divisée en une section amont et une section aval par un logement transversal sécant à ladite voie de passage, s'étendant de part et d'autre de cette dernière dans lequel est monté en coulissement un obturateur de forme rectangulaire présentant d'une part une ouverture traversante et d'autre part une partie pleine amenées tour à tour, par coulissement de l'obturateur en regard de deux sièges vannes formés respectivement en extrémité amont de la section amont de voie et en extrémité aval de la section aval de voie, les dits sièges étant appliqués contre l'obturateur afin d'assurer l'étanchéité.

Les vannes de ce type sont connues et largement utilisées dans l'industrie. Notamment ces vannes sont installées sur des conduites de transport équipant les cimenteries et destinées au transport pneumatique du ciment fabriqué vers les silos de stockage. Elles sont généralement en tête de ces silos.

Pour donner une idée de leurs dimensions, sans que pour autant cela soit limitatif, le diamètre de la voie de passage du produit se situe aux alentours de 200 mm. mm.

Le principal inconvénient de cette vanne réside dans le fait que son obturateur ne peut être manoeuvré dans le sens de l'ouverture ou de la fermeture lorsque la conduite de transport est en charge, c'est-à-dire véhicule du ciment, sans risque de fuite de ciment vers l'extérieur et par voie de conséquence de pollution. En effet comme on peut le voir sur la figure 1, illustrant de manière schématique l'art antérieur, l'ouverture 21 de l'obturateur 20, en position intermédiaire entre les deux positions précitées, se situe à tant l'intérieur du corps de vanne 30 qu'à l'extérieur ce qui rompt temporairement l'étanchéité de la vanne. Ainsi du produit peut s'extraire de la voie de passage

de produit 40 de la vanne, vers l'extérieur et ce par passage au travers de l'ouverture 21 de l'obturateur 20 et du logement 40 de guidage de ce dernier avec comme conséquence une pollution de l'environnement immédiat de la vanne. Pour ces raisons, les vannes à obturateur coulissant sont manoeuvrées après mise hors charge de la conduite de transport. Cependant les transports de produit sous débit important et sous pression élevée requièrent des groupes propulseurs de puissance élevée dont la mise en route est quelquefois relativement longue à opérer et toujours sur consommatrice d'énergie. Pour ces raisons, ces vannes utilisées pour leur robustesse et leur longévité importante sont employées dans des configurations techniques n'exigeant pas de manoeuvres fréquentes.

On a tenté de résoudre le problème de la manoeuvre de la vanne la conduite en charge en associant au corps de vanne un caisson étanche dans lequel se loge l'obturateur en position de fermeture de la vanne. On évite ainsi la propulsion du produit en dehors de la vanne mais en corollaire, le produit retenu par le caisson forme une épaisseur qui s'oppose à la longue, au déploiement complet de l'obturateur et interdit la fermeture totale de la vanne. Si des fuites de la vanne, pour certaines applications sont sans conséquence préjudiciable, il n'en va pas de même pour d'autres applications comme celles liées au transport du ciment vers les silos de stockage. En effet il faut savoir qu'il existe plusieurs catégories de ciment pour diverses utilisations et types de travaux, chaque catégorie devant répondre très précisément à des spécifications techniques particulièrement rigoureuses pour que le mortier fabriqué ensuite à partir de ce ciment présente les caractéristiques mécaniques appropriées à son emploi. Ainsi le ciment à partir duquel est fabriqué le mortier pour la réalisation d'ouvrages d'art devant supporter des charges (ponts et autres) est différent du ciment à partir duquel est fabriqué le mortier utilisé pour la liaison des blocs de construction. On comprend donc que la mauvaise fermeture d'une vanne peut se traduire par la pollution d'un silo par un ciment d'une catégorie différente donnant naissance à une altération des propriétés du ciment du silo et à une altération des caractéristiques mécaniques de l'ouvrage construit avec ce ciment. Pour réduire le danger de fuite de la vanne, il est possible d'intervenir périodiquement au niveau du caisson en vue de son nettoyage. Mais ces travaux

qui sont effectué à distance du sol en tête de silo sont toujours fastidieux et peuvent devenir vite dangereux. Par ailleurs ils sont difficilement réalisables lorsque la conduite associée est en charge. On comprend donc que la solution connue de l'art antérieur ne résout qu'en partie le problème sus évoqué.

Un autre problème lié au transport de produit hydrophile tel que le ciment est la formation d'un mortier dans la vanne en présence d'eau de condensation.

Le mortier en séchant forme une croûte particulièrement adhérente qui peut s'opposer à la manoeuvre de l'obturateur de la vanne. Le déblocage de l'obturateur, qui est une opération simple en soi, peut devenir périlleux lorsque la vanne est installée en hauteur en tête d'un silo par exemple.

La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes précédemment évoqués en mettant en oeuvre une vanne avec étanchéité améliorée dont la manoeuvre de l'obturateur coulissant entre la position d'obturation et la position de délivrance peut être effectuée lorsque la conduite de transport est en charge et ce sans risque de propulsion de produit hors de la voie de passage.

Un autre but de la présente invention est de réduire le risque d'accrochage du mortier qui pourrait se former dans la vanne.

À cet effet, la vanne à obturateur coulissant, selon la présente invention comportant un corps de vanne dans lequel est formée au moins une voie de circulation de produit, s'étendant depuis un orifice d'admission vers un orifice de délivrance et divisée en une section amont et une section aval par un logement transversal sécant à ladite voie de circulation et s'étendant de part et d'autre de cette dernière, dans lequel est monté de manière guidée en coulissement, un obturateur de forme rectangulaire présentant d'une part au moins une ouverture traversante et d'autre part au moins une partie pleine amenées tour à tour, par coulissement de l'obturateur, en regard de deux sièges de vanne, disposés en regard de la section centrale du logement, formés respectivement en extrémité amont de la section amont de voie et en extrémité aval de la section aval de voie, les dits sièges étant appliqués contre l'obturateur afin d'assurer l'étanchéité, et ledit obturateur étant solidarisé à un organe moteur qui assure son déplacement entre la position d'obturation de la vanne selon laquelle la partie pleine de l'obturateur est disposée en regard des sièges et des sections

amont et aval de la voie de passage et une position d'ouverture de la vanne selon laquelle l'ouverture traversante de l'obturateur est disposée en regard des sections amont et aval de la voie de circulation, se caractérise essentiellement en ce que la partie de l'obturateur pourvue de l'ouverture traversante, pénètre, lors de la fermeture de la vanne, dans une section aval étanche de logement, attenante à la section centrale du logement et en communication avec cette dernière, que ladite section aval est sous pression de gaz, et que la valeur de la pression du gaz présent dans la section aval de logement est supérieure à la pression du produit et/ou à celle de son fluide de transport, dans la voie de circulation en sorte que lors du passage de l'obturateur de la position ouverte vers la position fermée et inversement, du gaz sous pression puisse brusquement refluer en force vers la voie de circulation et maintienne le produit dans ladite voie de circulation.

Il est donc maintenant possible de manoeuvrer l'obturateur entre ces deux positions alors que les conduites de transport et la voie de circulation de la vanne sont en charge.

L'étanchéité de la section aval de logement et plus généralement le logement dans son ensemble assure le confinement du produit dans la vanne d'une part et réduit la consommation de gaz sous pression au strict nécessaire c'est-à-dire à la phase de transition de l'obturateur de la position ouverte vers la position fermée. La durée de cette phase transitoire étant courte, de l'ordre de la seconde, la consommation de gaz sous pression est particulièrement faible.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le gaz utilisé est neutre chimiquement vis-à-vis du produit transporté.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le gaz utilisé est de l'air ce qui réduit le coût d'exploitation de la vanne.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le logement de guidage de l'obturateur comprend une section amont étanche de logement attenante à la section centrale du logement et en communication avec cette dernière, dans laquelle section amont se dispose la partie pleine de l'obturateur en position d'ouverture de la vanne, cette section amont de logement étant sous pression de gaz et les sections amont et aval de logement étant en correspondance l'une avec l'autre en sorte d'équilibrer les pressions de gaz, la valeur de la pression de

gaz dans les sections amont et aval de logement étant toujours supérieure à la valeur de la pression du produit et/ou de son fluide de transport dans la voie de circulation.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'obturateur au moins est revêtu d'une couche de molybdène ce qui réduit les risques d'accrochage du mortier que pourrait former un produit hydrophile avec l'eau de condensation qui pourrait se déposer dans la vanne. On évite ainsi le blocage de l'obturateur sous l'effet du durcissement du mortier et on évite aussi l'usure prématurée des sièges de vanne sous l'effet de l'abrasion due à des aspérités formées par des dépôts de mortier sur le dit obturateur.

D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une vanne de l'art antérieur, - la figure 2 est une vue schématique d'une vanne selon l'invention, l'obturateur étant en position d'ouverture totale de la vanne, - la figure 3 est une vue schématique de la vanne selon l'invention, l'obturateur étant en position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture, - la figure 4 est une vue schématique de la vanne selon l'invention, l'obturateur étant en position de fermeture, - la figure 5 est une vue en perspective d'une vanne selon l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une vanne selon l'invention, - la figure 7 est une vue en éclaté d'une vanne selon l'invention, - la figure 8 est une vue de face de la partie centrale du logement de l'obturateur, - la figure 9 est une vue en coupe d'un siège de vanne, - la figure 10 est une vue schématique d'une vanne deux voies selon l'invention.

Telle que représentée, la vanne selon l'invention, à obturateur coulissant, comprend un corps de vanne 1 dans lequel est formée au moins une voie 2 de circulation de produit, s'étendant de manière rectiligne depuis un orifice d'admission vers un orifice de délivrance. Cette voie est divisée en une section amont 2a de voie et en une section aval 2b de voie par un logement transversal 3 formé dans le corps de vanne de manière sécante à ladite voie de circulation 2

et s'étendant de part et d'autre de cette dernière. Le logement présente une section droite rectangulaire et est orienté en sorte que la longueur de la section soit perpendiculaire à la voie 2 de circulation. Dans ce logement 3 est monté en coulissement un obturateur 4 se présentant sous la forme d'une paroi plane rectangulaire possédant deux grandes faces planes opposées se développant parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement à la voie de circulation de produit 2.

L'obturateur 4 est pourvu d'une ouverture traversante 5 débouchant sur les deux grandes faces planes. De manière attenante à cette ouverture, en amont ou en aval de cette dernière en considérant le sens de déplacement de l'obturateur, l'obturateur est pourvu d'une partie pleine 6 d'occlusion. Cet obturateur est solidarisé à un organe moteur 7 qui assure son déplacement dans le logement 3 et ce entre et au contact de deux sièges 8 de vanne associés respectivement à la section amont de voie 2a et à la section aval 2b de voie de circulation. Les sièges de vanne 8 pénètrent en partie dans le logement 3, plus précisément dans la partie centrale 3a de ce dernier.

Par l'organe moteur 7 l'obturateur est déplacé entre une position d'ouverture de la vanne (Fig. 2) et une position de fermeture (Fig. 4). Selon la position d'ouverture de la vanne, l'ouverture traversante 5 de l'obturateur 4 est positionnée dans l'axe et en regard des sections aval et amont de voies de circulation et en regard des sièges 8 associés à ces deux sections. Plus précisément, chaque siège 8 par sa lèvre annulaire est appliqué contre la bordure périphérique de l'ouverture traversante 5 et assure l'étanchéité à ce niveau. Selon cette position d'ouverture, la communication est assurée entre les deux sections de voies par l'ouverture traversante 5 de l'obturateur et du produit peut directement s'écouler de la section de voie amont 2a vers la section de voie aval 2b sans possibilité de refluer vers le logement 3 grâce à l'étanchéité réalisée par les sièges de vanne 8. En position de fermeture de la vanne, la partie pleine de l'obturateur 4 est disposée en regard des sections amont et aval de voie de circulation et en regard des sièges de vanne. Dans cette position, la partie pleine isole les deux sections de voie l'une de l'autre et interdit le passage du produit entre les deux sections. L'étanchéité est toujours assurée par les

sièges 8 de vanne, ces derniers s'opposant à tout reflux de produit vers le logement 3.

Cette vanne peut être montée, sans que cela soit limitatif, sur une conduite de transport d'un produit pulvérulent tel que du ciment. Le produit pulvérulent peut être transporté dans la conduite par un flux d'air sous pression comme connu de l'homme de l'art. La vanne pourra être disposée en tête d'un silo de stockage afin de maîtriser le remplissage de ce dernier.

Conformément à l'invention, le logement 3 présente une section aval 3b étanche de logement attenante à la section centrale 3a et en communication avec cette dernière, dans laquelle pénètre lors du mouvement de fermeture de la vanne, la partie de l'obturateur pourvue de l'ouverture traversante 5, ladite section aval 3b de logement étant sous pression de gaz, et la valeur de la pression du gaz présent dans la section aval 3b de logement étant supérieure à la pression du produit et/ou à celle de son fluide de transport, dans la voie de circulation 2 en sorte que, lors du passage de l'obturateur de la position ouverte vers la position fermée et inversement, du gaz sous pression puisse brusquement refluer en force vers la voie de circulation 2 et maintienne le produit dans ladite voie de circulation (Fig. 3). Comme on le conçoit, lors du mouvement de l'obturateur 3 entre les positions d'ouverture et de fermeture, l'ouverture traversante 5 se trouve décalée latéralement par rapport aux sièges 8 de vanne tout en étant en partie en regard des sections 2a, 2b de conduite. Dans ces positions intermédiaires, l'ouverture traversante établie une communication entre les deux sections de voie 2a, 2b et la section aval 3b du logement 3 via la section centrale 3a. Ceci n'est pas en soit gênant en raison du fait que le mouvement brusque du gaz sous pression entre la section aval 3b et les deux sections de conduite 2a, 2b, dû à la rupture temporaire de l'étanchéité de la voie de passage, chasse vers et/ou maintienne dans cette dernière le produit qui pourrait s'en échapper (Fig. 3). Il est donc maintenant possible de manoeuvrer la vanne même lorsque la conduite associée est en charge.

Préférentiellement, la capacité de la section aval 3b de logement est suffisante pour assurer le maintien d'un flux de gaz vers les sections de conduite 2a, 2b, sous une pression appropriée, le temps que dure la phase de transition.

Cependant pour notamment réduire les risques de reflux du produit vers le

logement, reflux qui pourrait se produire en fin de vidage de ladite section 3b de logement, cette dernière est connectée en permanence à une source S de gaz sous pression. Ainsi un flux de gaz de chasse est toujours disponible sous une pression appropriée. Un autre intérêt d'une telle disposition est de permettre, après la phase transitoire, un remplissage rapide de la section aval de logement.

Selon la forme préférée de réalisation, le logement de guidage de l'obturateur comprend une section 3c amont étanche de logement, attenante à la section centrale 3a du logement et en communication avec cette dernière, dans laquelle section amont se dispose la partie pleine de l'obturateur en position d'ouverture de la vanne, ladite section amont de logement étant sous pression de gaz et les sections amont et aval de logement étant en communication l'une avec l'autre en sorte d'équilibrer les pressions de gaz.. La valeur de la pression de gaz dans les sections amont 3c et aval 3b de logement est toujours supérieure à la valeur de la pression du produit et/ou de son fluide de transport dans la voie de circulation.

Avantageusement, la section amont 3c sera connectée par une conduite à la source S de gaz sous pression et par une autre conduite externe à la section 3b de logement. Cette conduite externe permet assure un équilibrage rapide des pressions dans les deux sections 3b, 3c de logement. Grâce à l'équilibre des pressions sur l'obturateur, ce dernier ne pourra pas être mu sous l'effet des efforts engendrés par la pression de gaz sur ces faces latérales. Cette disposition autorise donc l'emploi d'un organe moteur 7 du type réversible pour l'actionnement de l'obturateur dont un des principaux intérêts est de permettre un mouvement rapide dudit obturateur entre les positions d'ouverture et de fermeture. Grâce à la rapidité de ce mouvement, la durée de la phase transitoire entre les positions d'ouverture et de fermeture pendant laquelle du gaz sous pression s'échappe vers les sections de voie de passage se trouve diminuée. On réduit ainsi fortement la consommation de gaz sous pression. À titre indicatif, la durée de ce mouvement est de l'ordre de la seconde. Pour réduire encore cette consommation le volume des sections aval et amont 3b, 3c du logement 3 est réduit au strict nécessaire. À cet effet les sections aval et amont de logement pourront présenter une section droite de dimensions, longueur et largeur supérieure de un à trois millimètres par exemple, à celles de la section droite de

l'obturateur 4. Dans cette configuration, le guidage de l'obturateur 4 est effectué préférentiellement au niveau de la section centrale 3a du logement 3 mais en variante il pourra être effectué au niveau des deux sections de logement ou au niveau de l'une d'entre elles ou bien dans l'ensemble du logement.

Préférentiellement, l'organe moteur 7 pour l'actionnement de l'obturateur 4, est constitué par un vérin pneumatique double effet, associé par des conduites appropriées à un distributeur du type deux voies, trois orifices piloté pneumatiquement ou électriquement comme connu de l'homme de l'art.

L'organe moteur 7 d'actionnement de l'obturateur 4 est fixé de manière étanche par son corps à l'une des parois du logement 3 et l'organe de poussée et de traction que possède cet organe moteur, sur lequel un effort moteur est disponible, est disposé dans le logement 3 et est solidarisé dans ce dernier, par une attache 12, à l'obturateur coulissant 4.

Selon une forme préférée d'exécution, entre le corps du vérin 7 et le logement 3 est disposée une pièce 13 assurant la liaison mécanique étanche entre ces deux éléments. Cette pièce d'étanchéité et de liaison 13 comprend deux parois planes 13a, 13b parallèles, distantes l'une de l'autre présentant chacune une face plane pour assurer la jonction soit avec le corps du vérin soit avec la ou les parois du logement, ces dites parois planes 13a, 13b étant réunies l'une à l'autre par une forme tubulaire 13c déterminant un volume interne cylindrique débouchant sur les deux faces planes de jonction. Le corps du vérin pneumatique 7 est fixé par sa face frontale avant contre la face plane de jonction de l'une des parois de jonction 13a par une série de vis engagées par leurs tiges filetées dans des perçages traversants de ladite paroi de jonction et dans des taraudage du corps du vérin. L'embout de guidage fileté de la tige du vérin qui forme saillie sur la paroi frontale avant du corps du vérin est quant à lui engagé en vissage dans un taraudage formé dans le volume interne que détermine la forme tubulaire. Un joint d'étanchéité sous forme d'anneau torique sera disposé autour de l'embout de guidage entre la paroi frontale du corps de vérin et la paroi de jonction correspondante 13a. L'autre paroi de jonction 13b pourra constituer avantageusement l'une des parois terminales du logement 3 et sera fixée aux autres parois par des vis ou des boulons. Un joint d'étanchéité pourra être disposé entre les dites parois.

La tige du vérin pneumatique est solidarisée à l'obturateur par l'attache 12. À cet effet cette attache comporte un manchon taraudé dans lequel s'engage en vissage la partie terminale filetée de la tige du vérin et une forme de chape entre les ailes de laquelle est fixé par un axe l'obturateur coulissant 4. Cet axe de fixation est engagé d'une part dans des perçages traversants des ailes de la chape et dans un perçage traversant de l'obturateur.

A l'organe moteur 7 pourra être associé deux détecteurs de positionnement aptes à délivrer des signaux représentatifs des positions de totale ouverture et fermeture de la vanne. Toutes mauvaises ouverture ou fermeture pourra ainsi être détectées.

Les dispositions relatives à l'étanchéité telles que précédemment décrites s'opposent efficacement à toute perte de gaz que l'obturateur de la vanne soit en position de totale fermeture ou de totale ouverture. Les seules pertes de gaz sous pression se produisent lorsque l'obturateur passe d'une position à l'autre comme cela à été décrit précédemment. Mais les diverses dispositions précédemment décrites minimisent fortement la consommation de gaz sous pression et réduisent le coût d'exploitation de la vanne.

Le gaz utilisé est chimiquement neutre vis-à-vis du produit transporté.

Pour du ciment, il pourra être constitué par de l'air débarrassé de l'humidité et de tous éléments polluants susceptibles d'altérer les propriétés de ce ciment.

Selon la forme préférée de réalisation, le corps de vanne 1 est formé par assemblage de deux demi-corps 1 a, 1 b l'un à l'autre avec interposition de deux cales d'écartement 9 de section droite rectangulaire, parallèles l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre.

Les demi-corps en regard de l'autre présentent une face plane de jointement contre laquelle prennent appui les cales d'entretoisement et depuis chacune desquelles (les faces planes), dans le demi-corps correspondant est formé autour de l'extrémité de la section correspondante de voie, un lamage 11 prévu pour recevoir le siège de vanne correspondant 8, la section centrale 3a de logement étant délimitée par les faces planes susdites et par les faces latérales, internes à la vanne, des deux cales d'écartement 9.

Les faces latérales des cales d'écartement internes à la vanne peuvent être à distances des sièges 8 de vanne ou bien au contact de ces derniers. Ainsi

si elles sont à distance, peut subsister entre les cales d'écartement et les sièges 8 de vanne un intervalle libre de tout obstacle par lequel la communication entre les différentes sections de logement peu s'établir et les pressions de gaz dans les dites sections s'équilibrer. Toujours selon la forme préférée de réalisation, la distance entre les faces planes 1c des demi-corps 1a, 1b est supérieure à l'épaisseur de l'obturateur 4 et les sièges 8 de vanne pénètrent en partie dans la section centrale 3a du logement 3 pour venir en pression sous l'effet de leur élasticité, contre les grandes faces planes de l'obturateur et assurer ainsi l'étanchéité. Selon cette forme de réalisation, les cales 9 présentent une épaisseur supérieure à l'épaisseur de l'obturateur, l'épaisseur des cales déterminant la valeur de la distance entre les faces planes 1 c.

Les deux sièges 8 de part la pression qu'ils exercent sur l'obturateur assurent également le guidage de ce dernier dans le sens transversal. Le guidage latéral de l'obturateur 4 est opéré par les faces latérales internes des cales 9 d'écartement. Pour cette raison, un jeu fonctionnel de quelques dixièmes de millimètre subsiste entre les faces latérales de l'obturateur 4 et les faces latérales à la vanne de ces cales d'écartement 9. Ce jeu est suffisant pour assurer un coulissement avec très peu de frottement sans pour autant nuire à la qualité du guidage.

Toujours selon la forme préférée de réalisation, chaque siège 8 se présente sous une forme torique de section droite carrée ou rectangulaire et est formé d'une première partie annulaire 8a en matière synthétique assurant l'étanchéité et d'une seconde partie annulaire 8b en bronze, ladite seconde partie 8b étant fixée à la première partie annulaire et constituant l'une des parties externe d'angle de la forme torique, la partie en bronze venant contre la face plane correspondante de l'obturateur. La partie annulaire en bronze est appliquée sous l'effet de l'élasticité de la matière synthétique contre les grandes faces planes de l'obturateur et constitue un moyen de raclage de la face plane correspondante de ce dernier. Ainsi tout dépôt de ciment ou de mortier qui pourrait se former sur les grandes faces de l'obturateur se trouvent détachés de ces faces et maintenus à distance de la partie 8a du siège pour éviter d'endommager cette dernière.

Avantageusement les deux demi-corps sont identiques l'un à l'autre il en est de même pour les cales d'écartement. On rationalise ainsi la fabrication de la vanne et on en diminue les coûts. Chaque demi-corps 1a, 1b réalisé par exemple par moulage, présente une forme parallélépipédique sur laquelle est usinée la face plane de jointoiement et un segment tubulaire raccordé à la forme parallélépipédique dans lequel est formée la section de voie correspondante, cette section de voie débouchant sur la face de jointement. À l'opposé de la forme parallélépipédique, la section tubulaire présente une bride de raccordement à la conduite de transport correspondante.

Les deux demi-corps 1a, 1b sont assemblés l'un à l'autre par des boulons engagés dans des perçages traversants pratiqués dans la forme parallélépipédique et dans les cales d'écartement 9. Des joints d'étanchéité appropriés pourront être disposés entre les cales et les faces planes de jointoiement 1 c.

Préférentiellement le segment tubulaire de chaque demi-corps 1 a, 1 b est équipé d'un chemisage interne 10 en fonte blanche par exemple. Ce chemisage est fixé dans le segment tubulaire par tout moyen connu de l'homme de l'art.

Préférentiellement le chemisage sera fixé dans le segment tubulaire par collage à l'aide de toute matière appropriée.

Ce chemisage en fonte blanche ou autre matière de dureté appropriée, résiste particulièrement bien à l'abrasion et constitue aussi une pièce d'usure assurant la protection du segment tubulaire du demi-corps.

La section aval 3b de logement est judicieusement formée par la chambre interne d'un premier caisson 14 fixé de manière étanche et amovible au corps de vanne. Plus précisément ce caisson 14, de section droite rectangulaire, présente autour de l'ouverture de passage de l'obturateur, une bordure plane de jointoiement par laquelle il est appliqué avec interposition d'un joint d'étanchéité sur la bordure plane de jointoiement formée par les faces latérales correspondantes des demi-corps 1a, 1b de vanne et des cales 9 d'écartement.

Toujours selon la forme préférée de réalisation, l'assemblage de ce premier caisson 14 au corps de vanne est effectué par plusieurs vis engagées dans des taraudages pratiqués dans chacun des demi-corps.

Le fond de ce caisson sera judicieusement constitué par une paroi amovible fixée par vis au corps du caisson avec interposition d'un joint d'étanchéité.

La section amont 3c de logement est également formée par la chambre interne d'un second caisson 15 fixé de manière étanche et amovible au corps de vanne. Ce second caisson 15 comporte à chacune de ses extrémités deux rebords de fixation formant chacun une bordure plane de jointoiement formée autour de l'embouchure de la section de logement 3c. Un des rebords reçoit en fixation avec interposition d'un joint d'étanchéité, la paroi 13b de la pièce de liaison 13. Par l'autre rebord, le caisson 15 est appliqué avec interposition d'un joint d'étanchéité sur la bordure plane de jointoiement formée par les faces latérales correspondantes des demi-corps 1a, 1b de vanne et des deux cales d'écartement 9. L'assemblage du second caisson au corps de vanne est effectué par plusieurs vis engagées dans des taraudages pratiqués dans chacun des demi-corps.

Le volume interne du second caisson 15 est pourvu de deux renflements longitudinaux opposés dans lesquels est positionnée l'attache 12. Le caisson présente deux ouvertures traversantes opposées, obturées chacune de manière étanche par un tampon amovible 16, ces ouvertures débouchant dans les renflements du volume interne du caisson 15. Ces ouvertures sont positionnées en sorte que l'attache 12 soit disposée à leur hauteur lorsque l'obturateur 4 occupe la position de totale fermeture. Cette disposition après retrait du ou des tampons autorise toute intervention sur l'attache en vue par exemple de sa désolidarisation de l'obturateur coulissant 4.

Les deux caissons 14,15 sont pourvus chacun d'une buse d'introduction du gaz sous pression. Les deux buses seront raccordées par des conduites appropriées l'une à l'autre ainsi qu'à une unique source de gaz sous pression.

Préférentiellement au moins l'obturateur 4 est revêtu de molybdène pour s'opposer à l'accrochage du mortier que peu former le ciment en présence d'eau de condensation. Un tel revêtement peu aussi être formé sur toutes les parties de la vanne au contact du ciment et sur lesquelles peut se former de la condensation.

On a précédemment décrit une vanne simple voie mais il est évident que les enseignements de la présente invention s'appliquent à une vanne multivoies.

En figure 10 est représentée une vanne comportant une section amont de voies de passage et section aval de voies de passage. L'obturateur de cette vanne comporte une ouverture traversante 5 attenante à deux parties pleines 6.

Lorsque l'ouverture traversante 5 est en correspondance avec l'une des sections aval de passage, l'une des parties pleines de l'obturateur est en regard de l'autre section aval de voie de passage. Cette vanne est agencée en bipasse.

Selon une autre forme de réalisation non représentée, la vanne selon l'invention comporte deux voies de passage et l'obturateur est pourvu de deux ouvertures traversantes 5 attenantes à des parties pleines 6.

Les parties pleines 6 et les ouvertures traversantes peuvent être agencées de sorte que les deux voies de la vanne soient simultanément ouvertes et simultanément fermées ou bien que l'une soit ouverte lorsque l'autre est fermée.

Il va de soi que la présente invention peu recevoir tous aménagements et variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet.

Claims

REVENDICATIONS.

1/Vanne à obturateur coulissant, comportant un corps de vanne (1) dans lequel est formée au moins une voie (2) de circulation de produit, s'étendant depuis un orifice d'admission vers un orifice de délivrance et divisée en une section amont (1a) et une section aval (1b) par un logement transversal 3) sécant à ladite voie de circulation (2) et s'étendant de part et d'autre de cette dernière, dans lequel est monté de manière guidée en coulissement, un obturateur (4) de forme rectangulaire présentant d'une part au moins une ouverture traversante (5) et d'autre part au moins une partie pleine (6) amenées tour à tour, par coulissement de l'obturateur, en regard de deux sièges de vanne (8), disposés en regard de la section centrale (3a) du logement, formés respectivement en extrémité amont de la section amont (2a) de voie et en extrémité aval de la section aval (2b) de voie, les dits sièges (8) étant appliqués contre l'obturateur (4) afin d'assurer l'étanchéité, et ledit obturateur (4) étant solidarisé à un organe moteur (7) qui assure son déplacement entre la position d'obturation de la vanne selon laquelle la partie pleine (6) de l'obturateur (4) est disposée en regard des sièges (8) et des sections amont (2a) et aval (2b) de la voie de passage et une position d'ouverture de la vanne selon laquelle l'ouverture traversante (5) de l'obturateur (7) est disposée en regard des sections amont (2a) et aval (2b) de la voie de circulation (2), caractérisée en ce que la partie de l'obturateur (4) pourvue de l'ouverture traversante (5), pénètre, lors de la fermeture de la vanne, dans une section aval (3b) étanche de logement, attenante à la section centrale (3a) du logement et en communication avec cette dernière, que ladite section aval (3b) est sous pression de gaz, et que la valeur de la pression du gaz présent dans la section aval de logement est supérieure à la pression du produit et/ou à celle de son fluide de transport, dans la voie de circulation (2) en sorte que lors du passage de l'obturateur (4) de la position ouverte vers la position fermée et inversement, du gaz sous pression puisse brusquement refluer en force vers la voie de circulation et maintienne le produit dans ladite voie de circulation.

2/Vanne à obturateur coulissant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gaz est chimiquement neutre vis-à-vis du produit transporté.

3/Vanne à obturateur coulissant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le gaz utilisé est de l'air.

4/Vanne à obturateur coulissant, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le logement de l'obturateur comprend une section amont (3c) étanche de logement attenante à la section centrale (3a) du logement (3) et en communication avec cette dernière, dans laquelle section amont (3c) se dispose la partie pleine (6) de l'obturateur en position d'ouverture de la vanne, que ladite section amont (3c) de logement est sous pression de gaz et que les sections amont (3b) et aval (3b) de logement sont en correspondance l'une avec l'autre en sorte d'équilibrer les pressions de gaz, la valeur de la pression de gaz dans les sections amont (3c) et aval (3b) de logement étant toujours supérieure à la valeur de la pression du produit et/ou de son fluide de transport dans la voie de circulation (3).

5/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de vanne est formé par assemblage de deux demi-corps (1a, 1b) l'un à l'autre avec interposition de deux cales d'entretoisement (9), parallèles l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre, de section droite rectangulaire, les demi-corps (1a, 1b) en regard l'un de l'autre présentant un face plane (1 c) contre laquelle prennent appui les cales d'entretoisement (9) et depuis chacune desquelles, dans le demi-corps correspondant (1 a, 1 b) est formé autour de l'extrémité de la section correspondante de voie, un lamage (11) prévu pour recevoir le siège (8) correspondant de vanne, la section centrale (3a) de logement étant délimitée par les faces planes susdites et par les faces latérales, internes à la vanne, des deux cales d'écartement (9).

6/Vanne à obturateur coulissant selon la revendication 5, caractérisée en ce que les sièges (8) de vanne pénètrent en partie dans la section centrale (3a) du logement (3), et que la distance entre les faces planes (3c) des deux demicorps (1 a, 1 b) est supérieure à l'épaisseur de l'obturateur (4), le guidage latéral de l'obturateur (4) étant opéré par les faces latérales internes des cales d'écartement (9).

7/Vanne à obturateur coulissant selon les revendications 1,4 et 6 prises ensembles, caractérisée en ce que la section droite de chaque section de

logement amont (3c) et aval (3b) présente des dimensions longueur et largeur supérieure aux dimensions longueur et largeur de la section droite de l'obturateur afin qu'un jeu de un à plusieurs millimètres subsiste entre l'obturateur (4) et les faces des dites sections amont (3c) et aval (3b) lorsque ledit obturateur (4) est logé dans ces dernières.

8/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la section aval (3c) de logement transversal (3) est formée par la chambre interne d'un premier caisson (14) fixé de manière étanche au corps de vanne (1 a, 1 b).

9/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le logement de guidage présente une section amont (3c) étanche de logement attenante à la section centrale (3a) du logement et en communication avec cette dernière, dans laquelle section amont (3c) se dispose la partie pleine (6) de l'obturateur (4) en position d'ouverture de la vanne, que ladite section amont (3c) de logement (3) est sous pression de gaz et que les sections amont (3c) et aval (3b) de logement (3) sont en correspondance l'une avec l'autre en sorte d'équilibrer les pressions de gaz, la valeur de la pression de gaz dans les sections amont (3c) et aval (3b) de logement étant toujours supérieure à la valeur de la pression du produit et/ou de son fluide de transport dans la voie de circulation et que ladite section amont (3c) de logement transversal est formée par la chambre interne d'un second caisson (15) fixé de manière étanche au corps (1) de vanne.

10/Vanne à obturateur coulissant, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe moteur (7) d'actionnement de l'obturateur (4) est fixé de manière étanche par son corps à l'une des parois du logement (3) et que l'organe de poussée et de traction que possède l'organe moteur, sur lequel un effort moteur est disponible est disposé dans le logement (3) et est solidarisé dans ce dernier à l'obturateur coulissant (4) par une attache (12).

11/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe moteur (7) est un vérin.

12/Vanne à obturateur coulissant, selon les revendications 9,10 et 11 prises ensembles, caractérisée par une pièce de liaison (13) disposée entre le corps de l'organe moteur (7) et le logement (3) assurant la liaison mécanique étanche entre ledit corps de l'organe moteur et ledit logement, ladite pièce d'étanchéité et de liaison (13) comprenant deux parois planes (13a, 13b) parallèles, distantes l'une de l'autre présentant chacune une face plane pour assurer la jonction soit avec le corps de l'organe moteur soit avec la ou les parois du logement, ces dites parois planes étant réunies l'une à l'autre par une forme tubulaire (13c) déterminant un volume interne cylindrique débouchant sur les deux faces planes de jonction, dans lequel volume est engagé l'embout de guidage de la tige du vérin (7) laquelle tige, dans le volume interne du caisson porte l'attache (12).

13/Vanne à obturateur coulissant selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'une des parois (13b) constitue l'une des parois terminales du logement (3).

14/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque siège (8) se présente sous une forme torique de section droite carrée ou rectangulaire et que chaque siège est formé d'une première partie annulaire (8a) en matière synthétique et d'une seconde partie annulaire en bronze (8b), ladite seconde partie (8b) étant fixée à la première partie annulaire (8a) et constituant l'une des parties externe d'angle de la forme torique, la partie en bronze venant contre la face plane correspondante de l'obturateur.

15/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sections de voie amont (2a) et aval (2b) reçoivent chacune une chemise (10) en fonte blanche.

16/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins l'obturateur (4) est revêtu de molybdène pour s'opposer à l'accrochage du mortier que peu former le ciment en présence d'eau de condensation.

17/Vanne à obturateur coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente au moins deux

sections aval de voies de passage et que ledit obturateur (4) comporte au moins une ouvertures (5) traversante attenante (s) à deux parties pleines (6).