"Dispositif de sécurité" <EMI ID=1.1>
peuvent être reliés respectivement aux conduits à haute et à basse pressions 3, 4 d'un orifice 2 et à instrument de mesure de pres-
<EMI ID=2.1>
Pans la technique, on mesure normalement les débits des fluides au Moyen d'orifices. Selon la direction du courant de fluide, on constate une différence de pressions de part et d'autre de l'orifice, le côté amont présentant une pression plus élevée que
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raccordée à un instrument de Mesure de pression différentiel qui est codçu pour indiquer le débit du fluide à partir de la diffé-
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suite d'incidents, la matière dont on mesure le débit, et qui sera
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ainsi les lectures de pression incertaines ou réutilisables. Dans
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
dommager. En conséquence, on a besoin d'un dispositif de protection simple pour l'instrument de.mesure et pour nettoyer les conduits de
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simple efficace et peu coûteux. Plusieurs dispositifs de ce genre appartiennent à la technique antérieure, mais aucun d'eux n'est vraiment satisfaisant. Comme exemples, on peut citer les brevets
<EMI ID=9.1>
3 105 384 de Hcdgeman.
La présente invention apporte un dispositif qui joint les qualités de protection nécessaires à des facilités pour enlever
la matière de traitement des conduits d'orifice. Ce dispositif est peu coûteux et peut être facilement déposé aux fins de remplacement ou de réparation. Il comprend une enveloppe ayant un premier passage s'étendant d'une entrée formée d'un côté de celle-ci pour le raccordement à un conduit de haute pression d'un orifice, un second passage s'étendant d'une entrée formée d'un côté de ladite envelop- <EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
comportant, en outre" d'autres passages s'étendant du troisième passage à des sorties situées à l'extérieur de l'enveloppe; des
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passage: des moyens d'égalisation de pression interposés dans le troisième passage; des valves faisant partie intégrante de ladite enveloppe et interposées dans le premier et dans le second passages, en face du troisième passage, et des valves faisant partie intégrante de l'enveloppe- et interposées dans le premier et le second passages, en face du quatrième passage, les valves situées en face dudit quatrième passage confortant des moyens de contrôle adaptés à laisser passer le fluide sous pression lorsque sa pression est supérieure à celle régnant dans les prenier et second passages.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-
<EMI ID=13.1>
tre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d'un dispositif conforme à l'invention associé à un orifice et à un instrument de mesure de pression différentiel; <EMI ID=14.1> l'invention;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant le même dispositif tourna de 1800;
- la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la figure 3;
- la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne A-A . de la figure 3;
- la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 3; et, <EMI ID=15.1>
En se référant maintenant à la figure 1, on remarque qu'un fluide circule dans la direction indiquée par les flèches dans un tuyau de transfert 1 et traverse un orifice 2 qualifié ci-après de <EMI ID=16.1>
orifice de "mesure". Dans une -%,elle installation, un conduit 3 est prévu du côté de la haute pression de l'orifice de mesure, un second conduit 4 étant prévu sur le côté à basse pression. Pour déterminer la différence de pressions régnant de part et d'autre de l'orifice de mesure et pour pouvoir déterminer ainsi, le débit du fluide, on . relie un instrument de mesure manométrique différentiel à ces con- . duits. Un fluide, généralement un gaz, souvent appelé "gaz de contrepression" s'oppose à la pression qui s'exerce dans les conduits de l'orifice dans une mesure suffisante pour empêcher le fluide qui fait l'objet de la mesure d'entrer dans l'instrument. Cette différence de pressions est mesurée, comme les techniciens le savent,
par un instrument 5 qui est étalonné pour afficher le débit du fluide circulant dans le tuyau 1.
En se référant à la figure 1, on voit qu'entre les conduits
3 et 4 de l'orifice de mesure et l'instrument de mesure manométrique différentiel 5 est interposé le dispositif de commande ou de
<EMI ID=17.1>
côté à lente pression de l'orifice entre dans ce dispositif par une
<EMI ID=18.1>
La ligne 9 de l'instrument de mesure 5 est fixée au côté
à haute pression du dispositif de sécurité 6, à l'ouverture 10. La ligne 11 de l'instrument de mesure 5 est, de mcne, fixée au côté à basse pression du dispositif de sécurité 6 à l'ouverture 12. La référence 13 indique le point où un fluide, par exemple, un gaz de contre-pression, est introduit dans le dispositif 6.
<EMI ID=19.1>
corps ou l'enveloppe du dispositif a été référencé 14. Des valves ;
15, 16 et 17 sont prévues sur le côté à haute pression de celui-ci,
<EMI ID=20.1>
basse pression. La valve 21 commande la circulation d'un fluide, tal que L'air ou l'azote, dans le dispositif de protection. La valve 22 règle la pression dans ce dispositif. Des ouvertures 23 et 24 ont été prévues pour le raccordement de manomètres (non-représentés) qui peuvent être fixés sur les côtés à haute et à basse pressions du dispositif afin de vérifier les indications de l'instrument de mesure.
<EMI ID=21.1>
7 et 8 désignent les ouvertures d'entrée auxquelles sont respectivement fixes les conduits provenant des côtés à haute et à basse pressions de l'orifice de mesure. Les références 10 et 12 indiquent les ouvertures auxquelles peuvent être fixés respectivement les conduits 9 et 11 aboutissant au dispositif de protection. Un fluide tel que l'air peut être introduit dans le dispositif de protection. 6 par un orifice 13.
En se référant maintenant à la figure 4, on voit que le conduit 3 de la figure 1, provenant du côté à haute pression de l'orifice de mesure, est fixé à l'ouverture 7 du dispositif. De même, le conduit 4 de la figure 1, provenant du côté à basse pression de l'orifice de mesure, est fixé à l'orifice 8. L'orifice 7 communique avec un passage ou une chambre 26 parfois qualifiée de "chambre à haute pression", tandis que l'orifice 8 communique avec un passage ou une chambre 27, parfois qualifiée de "chambre
<EMI ID=22.1>
En fonctionnement normal, les valves 16, 17, 19 et 20 sont
<EMI ID=23.1>
fermées. Les obturateurs 28, 29, 30 et 31 des valves sont pleins et sont conçus pour s'appliquer respectivement contre des sièges
32, 33, 34 et 35. Ces sièges pourraient être en métal mais sont, de préférence, en tétrafluoroéthylène, par exemple, en Téflon. Les
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sont spécialement conçus pour recevoir des éléments d'étranglement
<EMI ID=25.1>
conçus pour pouvoir être introduits dans les obturateurs 36 et 37 et pour pouvoir en être facilement enlevés aux fins de nettoyage
et de remplacement. A l'arrière de l'élément d'étranglement 38 de l'obturateur 36 est prévue une ouverture ou un trou de fuite 40 qui communique directement avec la chambre 26. Au dos de l'élément d'étranglement 39 de l'obturateur 37 est également prévu un trou de fuite 41 communiquant directement avec la chambre 27. Des siè- ges 42 et 43 sont prévus directement sur les obturateurs 36 et 37 aux fins d'étanchéité.
<EMI ID=26.1>
par exemple de l'air ou de l'azote, afflue sous une pression suf- ' <EMI ID=27.1>
alimentant le dispositif, c'est-à-dire, le "gaz de contre-pression", traverse ensuite les éléments d'étranglement poreux 38 et 39 et les trous de fuite 40 et 41 prévus dans les chambres à haute et à basse pressions 26 et 27 avec un débit suffisant pour équilibrer la haute et la basse pressions s'exerçant dans les conduits de l'orifice. Les éléments d'étranglement des obturateurs 36 et 37 permettent de régler avec précision la pression du fluide pendant que celui..ci traverse les passages 44 et 45 pour gagner respectivement les chambres 26 et 27.
Le fluide à haute pression entre par le passage 43 tandis que le fluide à basse pression entre par le passage 47 et se rend ensuite à l'instrument de mesure de pression différentiel comme le montre clairement la figure 6. ;
Les obturateurs 36 et 37 des valves 15 et 18 sont adaptés
à recevoir des orifices et des éléments d'étranglement du commerce, de préférence, des éléments d'étranglement métalliques poreux, car ceux-ci permettent le contrôle étroit nécessaire pour régler
la pression dans le dispositif de sécurité. flet éléments d'étran-
<EMI ID=28.1>
: la Société américaine Matt Metallurgical Corp. de Farmington Etat du Connecticut. Les obturateurs 36 et 37 sont taraudés et filetés pour recevoir ce type d'étranglement. Bien que ceux-ci soient les plus satisfaisants, on comprend aisément que n'importe quel dispositif d'étranglement de débit, tel qu'un orifice, peut être inséré dan� les obturateurs. Il entre dans le cadra de l'invention que l'obturateur soit réalisé sous la forme d'un élément unitaire spécialement conçu pour régler le débit de l'air dans les passages
44 et 45.
<EMI ID=29.1>
fluide d'actionnement de l'instrument entre dans le dispositif de sécurité par le passage 54 en traversant l'ouverture 13 à partir d'une source extérieure, non représentée. Son débit est réglé par la valve 21 qui, dans des conditions de fonctionnement normales est ouverte, cornue représenté.
En se référant maintenant à la figure 6, on voit que le fluide d'actionnement à haute pression provenant de la chambre 28 passe
i <EMI ID=30.1>
Chambre 27 gagne la chambre 43. En fonctionnement normal, la valve de dérivation 22 est féroce, corme représenté, isolant ainsi le côté à basse pression du dispositif de sécurité de son côté à haute
<EMI ID=31.1>
jusqu'aux ouvertures 10 et 12 respectivement. Les ouvertures 10 et
<EMI ID=32.1>
les peuvent être obtenues. Pour équilibrer la pression de part et d'autre du dispositif de sécurité, on ouvre la valve 22 et on égalise la pression du fluide de l'instrument par le passage 49.
La figure 7 est une vue de détail de l'obturateur 37 de la figure 4. Dans des conditions normales de fonctionneront, le fluide d'actionnement de l'instrument venant du passage 48 entre dans l'élément d'étranglement 39 par le passage 50, traverse la matière poreuse 51 et le trou de fuite 41 qui communique avec la chambre à basse pression 27. La structure de l'obturateur 36 est la même que celle qui vient d'être décrite.
Le dispositif de sécurité qui est l'objet de l'invention offre plusieurs particularités originales. Il constitue un dispositif de sécurité par le fait t que quand une situation de déséquilibre se produit et que la matière qui circule dans le tuyau 1 de la figure 1 et qui doit être mesurée, est refoulée dans les conduits 3 et 4, il y a moins de risques, du fait que le dispositif est interposé entre l'orifice du tuyau 1 et l'instruiront de mesure 5, que cette matière puisse parvenir jusque dans ce dispositif 5 <EMI ID=33.1>
Ce qui est plus probable c'est qu'une situation de désé- quilibre puisse se produire dans l'installation transférant le fluide traité et à la suite de laquelle la matière traitée peut être refoulée dans les conduits 3 et 4 de l'orifice. Or, ces conduits doivent être nettoyés avant que le fonctionnement normal puisse reprendre et que des lectures fiables puissent être obtenues.
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1> <EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1> <EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
<EMI ID=41.1>
second passages, ladite enveloppe comportant d'autres passages
<EMI ID=42.1>
rieur de l'enveloppe;
(b) des Moyens pour introduire un fluide sous pression dans le quatrième passage;
(c) des moyens d'égalisation de pression interposés dans <EMI ID=43.1>
(d) des valves faisant partie intégrante de ladite envelop- <EMI ID=44.1>
du troisième passage et, <EMI ID=45.1> sage comportant des moyens adaptés à laisser passer un fluide sous
<EMI ID=46.1>
premier et second passages.
"Safety device" <EMI ID = 1.1>
can be connected respectively to the high and low pressure lines 3, 4 of a port 2 and to the pressure measuring instrument
<EMI ID = 2.1>
In the art, the flow rates of fluids are normally measured through orifices. Depending on the direction of the fluid flow, there is a pressure difference on either side of the orifice, the upstream side having a pressure higher than
<EMI ID = 3.1>
connected to a differential pressure measuring instrument which is coded to indicate the flow rate of the fluid from the different
<EMI ID = 4.1>
following incidents, the material whose flow is measured, and which will be
<EMI ID = 5.1>
thus uncertain or reusable pressure readings. In
<EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
damage. Accordingly, there is a need for a simple protective device for the measuring instrument and for cleaning the measuring conduits.
<EMI ID = 8.1>
simple effective and inexpensive. Several such devices belong to the prior art, but none of them is really satisfactory. As examples, we can cite patents
<EMI ID = 9.1>
3,105,384 from Hcdgeman.
The present invention provides a device which combines the necessary protective qualities with facilities for removing
the orifice duct treatment material. This device is inexpensive and can be easily removed for replacement or repair. It comprises a casing having a first passage extending from an inlet formed on one side thereof for connection to a high pressure conduit of an orifice, a second passage extending from an inlet formed of an orifice. 'one side of said envelope- <EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
further comprising "other passages extending from the third passage to outlets located outside the casing;
<EMI ID = 12.1>
passage: pressure equalization means interposed in the third passage; valves forming an integral part of said envelope and interposed in the first and in the second passages, opposite the third passage, and valves forming an integral part of the envelope - and interposed in the first and second passages, opposite the fourth passage, the valves located opposite said fourth passage reinforcing control means adapted to allow the pressurized fluid to pass when its pressure is greater than that prevailing in the first and second passages.
Other characteristics and advantages of the invention remain
<EMI ID = 13.1>
be by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing, in which:
- Figure 1 is a simplified schematic representation of a device according to the invention associated with an orifice and a differential pressure measuring instrument; <EMI ID = 14.1> the invention;
- Figure 3 is a view similar to Figure 2 showing the same device turned 1800;
- Figure 4 is a sectional view along the line C-C of Figure 3;
- Figure 5 is a sectional view along line A-A. of Figure 3;
- Figure 6 is a sectional view along the line B-B of Figure 3; and, <EMI ID = 15.1>
Referring now to Figure 1, it is noted that a fluid flows in the direction indicated by the arrows in a transfer pipe 1 and passes through an orifice 2 referred to below as <EMI ID = 16.1>
"measurement" hole. In one installation, a duct 3 is provided on the high pressure side of the measuring port, a second duct 4 being provided on the low pressure side. To determine the pressure difference prevailing on either side of the measuring orifice and to be able to thus determine the flow rate of the fluid, we. connects a differential manometric measuring instrument to these con-. leads. A fluid, usually a gas, often referred to as a "back pressure gas" opposes the pressure exerted in the conduits of the orifice to a sufficient extent to prevent the fluid being measured from entering. in the instrument. This pressure difference is measured, as technicians know,
by an instrument 5 which is calibrated to display the flow rate of the fluid circulating in the pipe 1.
Referring to figure 1, it can be seen that between the ducts
3 and 4 of the measuring orifice and the differential manometric measuring instrument 5 is interposed the control or
<EMI ID = 17.1>
the low pressure side of the orifice enters this device through a
<EMI ID = 18.1>
Line 9 of measuring instrument 5 is attached to the side
high-pressure safety device 6, at opening 10. Line 11 of measuring instrument 5 is also attached to the low-pressure side of safety device 6 at opening 12. Reference 13 indicates the point where a fluid, for example, back pressure gas, is introduced into the device 6.
<EMI ID = 19.1>
body or the casing of the device has been referenced 14. Valves;
15, 16 and 17 are provided on the high pressure side thereof,
<EMI ID = 20.1>
low pressure. The valve 21 controls the circulation of a fluid, such as air or nitrogen, in the protection device. The valve 22 regulates the pressure in this device. Openings 23 and 24 have been provided for the connection of manometers (not shown) which can be attached to the high and low pressure sides of the device in order to verify the readings of the measuring instrument.
<EMI ID = 21.1>
7 and 8 denote the inlet openings to which the conduits coming from the high and low pressure sides of the measuring orifice are respectively fixed. The references 10 and 12 indicate the openings to which the conduits 9 and 11 can be attached respectively leading to the protection device. A fluid such as air can be introduced into the protection device. 6 through an orifice 13.
Referring now to Figure 4, it can be seen that the conduit 3 of Figure 1, coming from the high pressure side of the measuring port, is attached to the opening 7 of the device. Likewise, the conduit 4 of Figure 1, coming from the low pressure side of the measuring port, is attached to port 8. Port 7 communicates with a passage or chamber 26 sometimes referred to as a "chamber. high pressure ", while the orifice 8 communicates with a passage or a chamber 27, sometimes referred to as a" chamber
<EMI ID = 22.1>
In normal operation, valves 16, 17, 19 and 20 are
<EMI ID = 23.1>
closed. The shutters 28, 29, 30 and 31 of the valves are solid and are designed to apply against seats respectively
32, 33, 34 and 35. These seats could be made of metal but are preferably made of tetrafluoroethylene, for example Teflon. The
<EMI ID = 24.1>
are specially designed to receive throttling elements
<EMI ID = 25.1>
designed to fit into shutters 36 and 37 and to be easily removed for cleaning
and replacement. At the rear of the throttle element 38 of the shutter 36 is provided an opening or a leakage hole 40 which communicates directly with the chamber 26. At the back of the throttle element 39 of the shutter 37 a leakage hole 41 communicating directly with the chamber 27 is also provided. Seats 42 and 43 are provided directly on the shutters 36 and 37 for sealing purposes.
<EMI ID = 26.1>
eg air or nitrogen flows under sufficient pressure <EMI ID = 27.1>
supplying the device, ie, the "back pressure gas", then passes through the porous throttling elements 38 and 39 and the leakage holes 40 and 41 provided in the high and low pressure chambers 26 and 27 with sufficient flow to balance the high and low pressures exerted in the conduits of the orifice. The throttling elements of the shutters 36 and 37 allow the pressure of the fluid to be precisely regulated as it passes through the passages 44 and 45 to gain the chambers 26 and 27, respectively.
High pressure fluid enters through passage 43 while low pressure fluid enters through passage 47 and then proceeds to the differential pressure measuring instrument as clearly shown in Fig. 6;
The shutters 36 and 37 of the valves 15 and 18 are suitable
to receive commercial orifices and throttling elements, preferably porous metallic throttling elements, as these allow the tight control necessary to adjust
pressure in the safety device. flounder elements of stranger
<EMI ID = 28.1>
: the American company Matt Metallurgical Corp. of Farmington State of Connecticut. The shutters 36 and 37 are tapped and threaded to receive this type of restriction. Although these are the most satisfactory, it is easily understood that any flow restricting device, such as an orifice, can be inserted in the shutters. It is within the scope of the invention that the shutter is made in the form of a unitary element specially designed to regulate the air flow in the passages.
44 and 45.
<EMI ID = 29.1>
Instrument actuation fluid enters the safety device through passage 54 through opening 13 from an external source, not shown. Its flow rate is regulated by the valve 21 which, under normal operating conditions is open, retort shown.
Referring now to Figure 6, it is seen that the high pressure actuating fluid from chamber 28 passes
i <EMI ID = 30.1>
Chamber 27 gains chamber 43. In normal operation, bypass valve 22 is fierce, as shown, thus isolating the low pressure side of the safety device from its high side.
<EMI ID = 31.1>
up to openings 10 and 12 respectively. Openings 10 and
<EMI ID = 32.1>
can be obtained. To balance the pressure on either side of the safety device, the valve 22 is opened and the pressure of the fluid in the instrument is equalized through passage 49.
Figure 7 is a detail view of shutter 37 of Figure 4. Under normal operating conditions, instrument actuation fluid from passage 48 enters throttle member 39 through passage. 50 passes through the porous material 51 and the leak hole 41 which communicates with the low pressure chamber 27. The structure of the shutter 36 is the same as that which has just been described.
The safety device which is the object of the invention offers several original features. It constitutes a safety device by the fact that when an imbalance situation occurs and the material which circulates in the pipe 1 of figure 1 and which must be measured, is discharged into the conduits 3 and 4, there is less risk, because the device is interposed between the orifice of the pipe 1 and the measuring instrument 5, that this material can reach this device 5 <EMI ID = 33.1>
What is more probable is that an imbalance situation can occur in the installation transferring the treated fluid and as a result of which the treated material can be discharged into the conduits 3 and 4 of the orifice. However, these conduits must be cleaned before normal operation can resume and reliable readings can be obtained.
<EMI ID = 34.1>
<EMI ID = 35.1> <EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1> <EMI ID = 38.1>
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
<EMI ID = 41.1>
second passages, said envelope comprising other passages
<EMI ID = 42.1>
laughter of the envelope;
(b) Means for introducing pressurized fluid into the fourth passage;
(c) pressure equalization means interposed in <EMI ID = 43.1>
(d) valves forming an integral part of said envelope- <EMI ID = 44.1>
of the third passage and, <EMI ID = 45.1> wise comprising means adapted to allow a fluid to pass under
<EMI ID = 46.1>
first and second passages.