WO1992014957A1 - Obturateur coulissant pour conduites de fluides avec securite de positionnement de l'opercule - Google Patents

Obturateur coulissant pour conduites de fluides avec securite de positionnement de l'opercule Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K35/00—Means to prevent accidental or unauthorised actuation

Definitions

  • the present invention relates to a sliding shutter for fluid lines, with positioning security of the cover.
  • the cover can be moved without the shutter being completely in the "loose flanges" position, which can lead to more or less significant deterioration of the device.
  • the displacement of said cover is generally carried out without having the certainty of obtaining the correct position, passage or blocking position of the fluid, hence risks of intermediate position, with loss of tightness.
  • the device according to the present invention eliminates all these drawbacks. In fact, it makes it possible to obtain single or multiple sliding obturators in which the displacement of the cover can only be carried out when the flanges are in the released position, which flanges cannot otherwise be tightened unless the cover is in exactly one of the two correct positions for use.
  • a locking finger of the cover that can sink into two holes made in the thickness of said cover and corresponding respectively to the positions "passage of the fluid” and “blocking of the fluid”, and a movable metal plate secured to the loosening mechanism of the flanges, the shape of which is on the one hand, the locking finger can only be released when the flanges are fully loosened and, on the other hand, the clamping of the flanges is only possible if the locking finger is pressed into one of the two holes.
  • Figure 1 shows the device as a whole, seen from the side.
  • Figure 2 is a cross section of the device along the arrows A-A of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a detail of the positioning security system seen according to arrow B in FIG. 1.
  • FIG. 4 represents a detail of the same security system for positioning the cover, seen along arrow C in FIG. 2.
  • Figure 5 shows, in section along the arrows D-D of Figure 1, a detail of an alternative embodiment in which the clamping shafts of the flanges are motorized.
  • Figure 6 is a detail showing the guide system of the cover.
  • Figure 7 is a section along the arrows E-E of Figure 2 showing another alternative embodiment, with actuator of the cover.
  • the device consists of two flanges 1 and 2, secured by a mechanism for tightening and loosening them, and between which slides a cover dish 3 having a solid side and a side provided with an opening 4 with a diameter substantially equal to the inside diameter of the flanges.
  • the clamping mechanism of the flanges 1, 2 is composed of four spacers 5 parallel to the axis of the flanges and made integral with the latter by means of four bars 6, 7 welded in pairs on the outer walls of each flange.
  • the spacers are fixed to these bars by means of four shafts 8, 9 successively passing through holes made in a first spacer, a bar, a second bar and a second spacer.
  • the shafts 8 corresponding to one of the flanges, here the upper flange, are fixed, while the shafts 9 corresponding to the other flange can rotate about their axes, the part of these movable shafts passing through the spacers 5 being eccentric relative to that passing through the bars 7, so that the rotation of said shafts causes the two flanges 1, 2 to move closer or further apart.
  • the two mobile shafts 9 are rotated simultaneously by two cranks 10, 11 integral with one of their ends and connected together by a link 12, a lever 13, integral with one of the cranks for performing the maneuver.
  • the security system for positioning the cover is composed of a locking finger 14 which can penetrate into two holes 15 made in the thickness of the cover 3 and corresponding respectively to the open and closed positions of the shutter.
  • a movable plate 16 integral with one of the cranks of the clamping mechanism for the flanges, is located behind the locking finger and prevents it from coming out of said bores if the flanges 1, 2 are not fully loose. When the locking finger is out it blocks the plate 16, thus preventing the clamping of the flanges.
  • the system is completed by a latch 20 for blocking the locking finger.
  • the cover 3 is guided by a dynamic centering system (FIG.
  • the sliding shutter is pre-equipped for possible motorization.
  • the movable shaft 8 has a couplable end allowing it to be driven by a motor 17 ( Figure 5) for the purpose of automating the operations of the shutter.
  • the shutter body and the cover 3 are provided with elements capable of receiving a jack 18 (FIG. 7) or a motor intended to actuate the cover 3.
  • One or two ball valves can be incorporated into the valve body, on one side or on both sides of the cover. This construction not only makes it possible to reduce the total size, the assembly time on site and the cost of the assembly, but also to reduce the risks of leakage by eliminating the seal between valve and obturator.
  • These valves will preferably be of a type comprising only a single seat and a single seal on the sphere.
  • the obturator connection flanges may include pressure relief nozzles ensuring safe operation without residual pressure.

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Abstract

La présente invention a pour objet un obturateur coulissant pour conduites de fluides, avec sécurité de positionnement de l'opercule. Il est constitué par la combinaison d'un doigt de verrouillage (14) de l'opercule (3) pouvant s'enfoncer dans deux perçages pratiqués dans l'épaisseur dudit opercule et correspondant respectivement aux positions "passage du fluide" et "blocage du fluide", et d'une plaque métallique mobile solidaire du mécanisme de desserrage des brides (1), dont la forme est telle que, d'une part, le doigt de verrouillage ne puisse être libéré que lorsque les brides sont entièrement desserrées et que, d'autre part, le serrage des brides ne soit possible que si le doigt de verrouillage est enfoncé dans l'un des deux perçages. Il est destiné à équiper les réseaux de tuyauteries les plus divers, en particulier dans les installations de raffinage d'hydrocarbures, de traitement de gaz, d'installations pétrochimiques ou similaires.

Description

OBTURATEUR COULISSANT POUR CONDUITES DE FLUIDES AVEC SECURITE DE POSITIONNEMENT DE L'OPERCULE
La présente invention a pour objet un obturateur coulissant pour conduites de fluides, avec sécurité de positionne¬ ment de l'opercule.
II est destiné à équiper les réseaux de tuyauteries les plus divers, en particulier dans les installations de raffinage d'hydrocarbures, de traitement de gaz, d'installations pétrochi¬ miques ou similaires.
Dans les obturateurs coulissants simples ou multiples réalisés à ce jour, l'opercule peut être déplacé sans que l'obtu¬ rateur soit totalement en position "brides desserrées", ce qui peut entraîner des détériorations plus ou moins importantes de l'appareil. De plus le déplacement dudit opercule est en général effectué sans avoir la certitude d'obtenir la position correcte, position de passage ou de blocage du fluide, d'où risques de position intermédiaire, avec perte d'étanchéité.
Le dispositif suivant la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'obtenir des obtu¬ rateurs coulissants simples ou multiples dans lesquels le déplace¬ ment de l'opercule ne peut s'effectuer que lorsque les brides sont en position desserrée, lesquelles brides ne pouvant par ailleur être serrées que si l'opercule se trouve exactement dans l'une des deux positions correctes d'utilisation.
Il est constitué par la combinaison d'un doigt de verrouillage de l'opercule pouvant s'enfoncer dans deux perçages pratiqués dans l'épaisseur dudit opercule et correspondant respectivement aux positions "passage du fluide" et "blocage du fluide", et d'une plaque métallique mobile solidaire du mécanisme de desserrage des brides, dont la forme est telle que d'une part, le doigt de verrouillage ne puisse être libéré que lorsque les brides sont entièrement desserrées et que, d ' autre part , le serrage des brides ne soit possible que si le doigt de verrouil¬ lage est enfoncé dans l ' un des deux perçages.
Sur les dessins annexés , donnés à titre d ' exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l 'objet de 1 ' invention :
La figure 1 représente le dispositif dans son ensemble, vu de côté.
La figure 2 est une coupe transversale du dispositif suivant les flèches A-A de la figure 1 ;
La figure 3 montre un détail du système de sécurité de positionnement vu selon la flèche B de la figure 1.
La figure 4 représente un détail du même système de sécurité de positionnement de l 'opercule, vu suivant la flèche C de la figure 2.
La figure 5 montre, en coupe suivant les flèches D-D de la figure 1 , un détail d 'une variante d 'exécution dans laquel- le les arbres de serrage des brides sont motorisés .
La figure 6 est un détail représentant le système de guidage de l 'opercule.
La figure 7 est une coupe suivant les flèches E-E de la figure 2 montrant une autre variante d ' exécution , avec vérin de manoeuvre de l 'opercule.
Le dispositif, figures 1 à 4, est constitué de deux brides 1 et 2, solidarisées par un mécanisme permettant de les serrer et de les desserrer, et entre lesquelles coulisse un opercule plat 3 comportant un côté plein et un côté pourvu d'une ouver¬ ture 4 d'un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur des brides.
Le mécanisme de serrage des brides 1, 2 est composé de quatre entretoises 5 parallèles à l'axe des brides et rendues solidaires de ces dernières grâce à quatre barreaux 6, 7 soudés deux à deux sur les parois extérieures de chaque bride. Les entretoises sont fixées à ces barreaux par l'intermédiaire de quatre arbres 8, 9 traversant successivement des trous pratiqués dans une première entretoise, un barreau, un second barreau et une seconde entretoise. Les arbres 8 correspondant à l'une des brides, ici la bride supérieure, sont fixes, alors que les arbres 9 correspondant à l'autre bride peuvent tourner autour de leurs axes, la partie de ces arbres mobiles passant dans les entretoises 5 étant excentrée par rapport à celle passant dans les barreaux 7, de manière à ce que la rotation desdits arbres provoque le rapprochement ou l'éloignement des deux brides 1, 2. La rotation simultanée des deux arbres mobiles 9 est assurée grâce à deux manivelles 10, 11 solidaires de l'une de leurs extré¬ mités et reliées entre elles par une biellette 12, un levier 13, solidaire de l'une des manivelles permettant d'effectuer la manoeuvre.
Le système de sécurité de positionnement de l'opercule est composé d'un doigt de verrouillage 14 pouvant pénétrer dans deux perçages 15 pratiqués dans l'épaisseur de l'opercule 3 et correspondant respectivement aux positions ouverte et fermée de l'obturateur. Un plaque mobile 16, solidaire de l'une des mani- velles du mécanisme de serrage des brides, est située derrière le doigt de verrouillage et l'empêche de sortir desdits perçages si les brides 1 , 2 ne sont pas entièrement desserrées. Lorsque le doigt de verrouillage est sorti il bloque la plaque 16, empê¬ chant ainsi le serrage des brides. Le système est complété par un loquet 20 de blocage du doigt de verrouillage. L'opercule 3 est guidé par un système à centrage dynamique (figure 6) constitué de galets épaulés 19, 20 fixés respectivement sur les deux demi-corps 21, 22 de l'obturateur et ayant pour effet de maintenir l'opercule à mi-distance desdits demi-corps en position desserrée, évitant ainsi tout frottement durant les déplacements dudit opercule, ce qui permet d'équiper ce dernier de disques de ruptures ou de clapets ou de diaphragmes pouvant être installés ou remplacés sans démontage.
L'obturateur coulissant est pré-équipé en vue d'une éventuelle motorisation. Dans ce but, l'arbre mobile 8 comporte une extrémité accouplable lui permettant d'être entraîné par un moteur 17 (figure 5) en vue de l'automatisation des manoeuvres de l'obturateur. De même le corps de l'obturateur et l'opercule 3 sont pourvus d'éléments aptes à recevoir un vérin 18 (figure 7) ou un moteur destiné à actionner l'opercule 3.
Une ou deux vannes à boisseau sphérique arbre peuvent être incorporées au corps de l'obturateur, d'un côté ou des deux côtés de l'opercule. Cette construction permet non seulement de diminuer l'encombrement total, le temps de montage sur le site et le coût de l'ensemble, mais également de réduire les risques de fuite grâce à la suppression du joint entre vanne et obtu¬ rateur. Ces vannes seront de préférence d'un type ne comportant qu'un seul siège et un seul joint sur la sphère.
Les brides de raccordement de l'obturateur peuvent comporter des piquages de décompression assurant la sécurité de manoeuvre sans pression résiduelle.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.

Claims

REVENDICATIONS
1° Obturateur coulissant pour conduites de fluides, avec sécurité de positionnement de l'opercule, ayant pour objet l'équipement de réseaux de tuyauteries, par exemple dans des installations de raffinage d'hydrocarbures ou de traitement de gaz, constitué dee deux brides (1,
2) solidarisées par un méca¬ nisme de serrage, et entre lesquelles coulisse un opercule plat
(3) comportant un côté plein et un côté pourvu d'une ouverture
(4) de passage du fluide, caractérisé par la combinaison d'un doigt de verrouillage (14) de l'opercule (3) pouvant s'enfoncer dans deux perçages (15) pratiqués dans l'épaisseur dudit oper¬ cule, correspondant respectivement aux positions ouverte et fermée de l'obturateur, et d'une plaque métallique mobile (16) située à l'arrière du doigt de verrouillage et solidaire du mécanisme de serrage des brides (1, 2), la forme de cette plaque étant telle que, d'une part, le doigt de verrouillage -(14) ne puisse être libéré que lorsque les brides (1, 2) sont entièrement desser¬ rées et que, d'autre part, le serrage des brides ne soit possible que si le doigt de verrouillage (14) est enfoncé dans l'un des deux perçages (15).
2° Obturateur coulissant suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le système de sécurité de positionnement de l'opercule (3) est équipé d'un loquet (20) de blocage du doigt de verrouillage.
3° Obturateur coulissant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le mécanisme de serrage des brides est composé de quatre entre¬ toises (5) parallèles à l'axe des brides (1, 2) rendues solidaires de ces dernières grâce à quatre barreaux (6, 7) fixés deux à deux sur les parois extérieures de chaque bride, lesdites entre¬ toises étant fixées à ces barreaux par l'intermédiaire de deux arbres fixes (8) et deux arbres rotatifs (9) passant par des trous pratiqués dans les entretoises et les barreaux, la partie des arbres rotatifs (9) passant dans les entretoises (5) étant excentrée par rapport à celle passant dans les barreaux (7), de manière à ce que leur rotation provoque le rapprochement ou 1 ' éloignement des deux brides (1, 2), la rotation simultanée des deux arbres étant assurée grâce à deux manivelles (10, 11) solidaires de l'une et de leurs extrémités et reliées entre elles par une biellette (12), un levier de manoeuvre (13), fixé à l'une des manivelles permettant d'actionner le mécanisme.
4° Obturateur coulissant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'opercule (3) est guidé par un système à centrage dynamique constitué de galets épaulés (19, 20) fixés sur les deux demi-corps (21, 22) de l'obturateur de telle manière que l'opercule soit main- tenu à mi-distance desdits demi-corps en position desserrée, évitant ainsi tout frottement durant les déplacements dudit opercule.
5° Obturateur coulissant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le corps de l'obturateur et l'opercule (3) sont pourvus d'éléments aptes à recevoir un vérin (18) ou un moteur destiné à actionner ledit opercule, et que l'un des arbres rotatifs (8, 9) comporte une extrémité accouplable lui permettant d'être entraîné par un moteur (17).
6° Obturateur coulissant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'opercule (3) est équipé de disques de ruptures, de clapets ou de diaphragmes pouvant être installés ou remplacés sans démont¬ age.
7° Obturateur coulissant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que une ou deux vannes à boisseau spherique arbre, à siège et joint sur la sphère unique, est/sont incorporée(s) au corps de l'ob¬ turateur, d'une côté ou des deux côtés de l'opercule (3). 8° Obturateur coulissant suivant l ' une quelconque des revendications précédentes , se caractérisant par le fait que les brides de raccordement de l 'obturateur comportent des piquages de décompression assurant la sécurité de manoeuvre sans pression résiduelle.
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