Dispositif de colmatage des fuites du joint de vannes hydrauliques. Dans les vannes hydrauliques et en par ticulier dans les vannes-papillons à lentille symétrique et dans les vannes-robinets du type sphérique, l'étanchéité du joint n'est pas toujours assurée d'une façon complète et du rable par un contact métallique intime des surfaces d'étanchéité de ce joint, soit à cause d'un léger jeu prévu d'emblée entre ces sur faces pour éviter des frottements ou des coin cements nuisibles, soit que ces surfaces pré sentent des déformations par suite de leurs grandes dimensions ou soient détériorées par l'usure due aux matières en suspension dans l'eau passant dans la vanne ou à la nature corrosive de cette eau.
Pour remédier à cet inconvénient, il est généralement procédé avec ces types de vanne à un colmatage du joint au moyen de sas qui permettent d'introduire directement dans l'eau sous pression, au haut et à l'amont de la vanne, une certaine quantité de matières, telles que: poudre de scories, sciure, crottin, etc., susceptibles d'assurer le colmatage. Ces matières maintenues en suspension dans l'eau ou tombant librement au bas de la vanne, selon leur densité, ne sont, comme l'expé rience l'a montré, que partiellement entraî nées vers les fuites du joint par le courant plus ou moins fort résultant de ces fuites.
Ce procédé exige de ce fait, pour être rapide et efficace, une quantité relativement consi dérable de matières de colmatage par rapport à la longueur du joint à colmater. D'autre part, s'il donne généralement satisfaction avec les vannes de petite section, il n'en est pas de même avec celles de grande. section, par exemple de plus de 3 m@, par suite de la difficulté d'amener ces matières à proximité des fuites sur tout le pourtour du joint.
Dans d'autres dispositifs de colmatage connus appliqués seulement à des vannes de petites dimensions et dans lesquelles les sur faces d'étanchéité sont en contact métallique intime, telles que, par exemple, les robinets à boisseau, une substance de nature vis queuse est pressée dans un canal fermé, mé nagé sur tout le pourtour du joint, de façon à former entre les surfaces en regard de co joint une sorte de bourrelet plastique assu rant une étanchéité parfaite du joint pour autant toutefois que ses fuites soient mi nimes.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention a l'avantage, sur les dispositifs décrits ci- dessus, d'être d'une action rapide, de consom mer relativement peu de matières colma- tantes et de pouvoir être appliqué à des vannes de toutes dimensions avec ou sans con tact métallique des surfaces d'étanchéité de leur joint.
Ce dispositif utilise des matières pou dreuses et fibreuses insolubles dans l'eau, qui sont délayées hors de la vanne dans un liquide introduit ensuite sous pression dans -un conduit constitué par une rainure, prati quée sur tout le pourtour du joint dans une de ses surfaces en regard et fermée par l'autre surface, de telle manière que les re bords de la rainure et la surface opposée forment un double joint entre l'amont et l'aval de la vanne, le joint aval étant celui à colmater; il est caractérisé en ce que le con duit présente au moins un orifice d'échappe ment destiné à assurer pendant toute la du rée du colmatage un entraînement des ma tières le long de ce joint aval plus rapide que celui qui résulterait des seules fuites de ce joint, de façon à réduire la. durée de ce col matage.
Le dessin annexé représente schématique ment, à titre d'exemple, quatre formes d'exé cution du dispositif faisant l'objet de l'inven tion.
Les fig. 1 et ? montrent en coupe longitu dinale et transversale et partiellement en vue une vanne-papillon dans sa position de fer meture, à laquelle est appliquée une première forme d'exécution du dispositif.
La fig. 3 est une élévation en vue et en coupe partielle d'une prise d'eau de conduite équipée avec une vanne-papillon, à laquelle est appliquée une deuxième forme d'exécu tion du dispositif.
La fig. 4 est une coupe longitudinale d'une vanne-robinet du type sphérique repré sentée dans la position de fermeture et à la quelle est appliquée une troisième forme d'exécution du dispositif.
La fig. 5 est une vue latérale d'une vanne-robinet du type sphérique et une coupe en élévation d'une partie du dispositif ap pliqué à. cette vanne sous une quatrième forme d'exécution.
Selon les fi-. 1 et \?, la vanne-papillon est de forme connue, avec corps 1 cylindrique et lentille ? symétrique, portée par deux tou rillons dont un seul 3 est figuré.
Dans le corps 1 est ménagée une surface 4 annulaire et en forme de zone sphérique qui présente autour de chaque tourillon un élar gissement circulaire grâce auquel est réali sée, sur tout le pourtour intérieur du corps, une surface interrompue constituant une des deux surfaces d'étanchéité du joint de la vanne.
La lentille ? présente sur son pourtour une surface annulaire 6 constituant l'autre surface en regard du joint de la vanne; cette surface, parallèle < < , la surface 4, est destinée, dans la position fermée de la vanne, à se trouver aussi prés que possible de cette der nière surface sans qu'il y ait toutefois de contact métallique entre elles. Sur tout le pourtour de la, surface 6 est pratiquée une rainure 7 qui contourne les tourillons du côté amont. Les rebords 9 et<B>10</B> de la rai nure forment avec la surface d'étanchéité 4 un double joint, dont l'un 1(1, situé du côté aval de la rainure, constitue le joint à col mater.
Un conduit 8 formé par la rainure 7 fer mée par la surface 4 communique au travers du corps de la vanne par quatre orifices 11 (dont deux seulement sont figurés) et par des branchements 13 et 14, avec une conduite 12 reliée à un récipient 1.5 communiquant lui- même avec l'arrivée d'eau sous pression 16 de la vanne par une conduite 17 dans laquelle est intercalée une pompe centrifuge 18. La conduite 8 communique directement avec l'eau sous pression à l'amont de la vanne par quatre petits orifices 24 répartis symé triquement sur le pourtour du conduit, entre les orifices d'entrée 11.
Le récipient 15 qui reçoit les matières de colmatage 21 est fermé par un couvercle 22 muni d'une purge d'air 26. La conduite 17 d'amenée d'eau sous pression dans le récipient crache verticalement de haut en bas dans ce dernier par un tuyau coudé 28. Un robinet 19 et un clapet 20 permettent de mettre la pompe et le récipient hors service.
Pour colmater les fuites de la vanne- papillon décrite, le récipient 15 sera rempli de matières de colmatage jusqu'à une cer taine hauteur, puis sera fermé avec le cou vercle 22 et rempli d'eau en ouvrant le ro binet 19 et la purge 26. A ce moment, la pression dans le conduit 8 et dans le réci pient sera la même que celle régnant à l'amont 16 de la vanne, et aucune circula tion ne se produira entre ce récipient et la vanne. La mise en marche de la pompe 18 aura alors pour effet de faire circuler la dilu tion dans le conduit 8 et de refouler à l'amont de la vanne, par les orifices 24, la quantité de cette dilution qui n'aura pas été absorbée par les fuites du joint 10.
Il en ré sultera pendant toute la durée du colmatage une circulation continue des matières.
Les matières de colmatage contenues dans le récipient 15 seront délayées automatique ment par les remous provoqués dans le réci pient par l'arrivée de l'eau s'échappant du tuyau 23. En arrivant dans le conduit 8, ces matières seront entraînées par les fuites du joint 10 au fur et à mesure de leur passage devant ces fuites, comme indiqué par les flèches.
Le délayage pourrait être aussi réalisé mécaniquement par des moyens connus, pa lette, hélice, etc.
L'introduction des matières dans le ré cipient 15 pourrait se faire pendant l'opéra tion de colmatage, par exemple au moyen d'un sas de construction connue monté sur ce récipient. Au lieu d'être pratiquée dans la lentille, la rainure 7 pourrait être pratiquée dans le corps 1.
La forme des surfaces d'étanchéité 4 et 6 pourrait être autre que sphérique.
La conduite 17 au lieu d'être branchée sur la tubulure 16 d'arrivée d'eau sous pres sion de la vanne pourrait communiquer di rectement, au travers du corps 1, avec le con duit 8 par quatre orifices raccordés à la con duite 17 par des branchements semblables aux branchements 13 et 14, tels que prévus pour les orifices 11, et répartis symétrique ment entre ces derniers, les orifices 24 étant dans ce cas supprimés.
Le nombre d'orifices d'entrée et d'échap pement du conduit peut différer de quatre; il dépendra des dimensions de la vanne et du jeu donné à son double joint. Le jeu du joint amont 9, prévu plus grand que celui du joint aval 10 pourrait servir d'orifice d'échappe ment.
La pompe 18 et le récipient 15 pourraient être utilisés pour le colmatage de plusieurs vannes voisines d'une même installation, moyennant que les conduites 17 et 12 soient raccordées à chacune de ces vannes et mu nies des organes d'obturation nécessaires.
La pompe pourrait être d'une autre cons truction et commandée à la main.
Dans la fig. 3, 30 est une vanne-papillon de même construction que celle décrite dans la première forme d'exécution suivant fig. 1 et 2, mais la dilution est introduite dans le conduit 31 sous la même pression que celle régnant à l'entrée de la vanne et elle s'échappe de ce conduit directement à l'exté rieur et à l'air libre, 34 est un récipient ou vert dans lequel se fait la dilution, 32 est une tuyauterie, avec robinet d'arrêt 33, ame nant cette dilution dans le conduit 31, 36 est une tuyauterie alimentant le récipient 34 en eau sous pression provenant directement d'une prise d'eau 35 sur laquelle est branchée la vanne-papillon 30, 37 est une tuyauterie reliant les orifices d'échappement du conduit 31,
38 est un robinet d'arrêt et de réglage de l'écoulement de la conduite 37, 39 est un ro- binet de vidange servant au contrôle des fuites de la vanne-papillon 30.
Dans ce cas, le colmatage de la vanne se fera après avoir ouvert le robinet 33 de la conduite d'amenée 32 et le robinet 38 de la conduite de décharge 37, puis en versant des matières de colmatage dans le récipient 34, jusqu'à ce que les fuites d'eau s'échappant par la vidange 39 aient cessé.
Le récipient 34 et sa tuyauterie 36 pour raient naturellement servir au colmatage de plusieurs vannes telles que 30, branchées sur la même prise d'eau 35, moyennant que la tuyauterie 32 d'alimentation de ces vannes soit munie des branchements et robinets de sectionnement nécessaires.
Dans la fig. 4, 41 est le corps d'une vanne-robinet du type sphérique connu avec tubulures d'entrée 42 et de sortie 43, obtu rateur tubulaire 44 porté par deux tourillons 45 et 46 et pourvu sur l'un de ses côtés d'un cylindre 48 terminé par un bourrelet 49 pré sentant une surface sphérique annulaire 50 destinée à se trouver aussi près que possible d'une surface semblable 51 ménagée dans le corps 41; sur tout le pourtour de cette surface 51 est pratiquée une rainure 47 fermée par la surface 50, de façon à constituer un conduit fermé 52 communiquant, d'une part, direc tement avec l'amont de la vanne par un ori fice annulaire constitué par le jeu 69 du joint amont de la vanne, prévu plus grand que le jeu du joint aval;
d'autre part, par l'intermédiaire d'un tuyau 53 et d'un robinet 54 avec une presse hydraulique 55à pistons différentiels 56 et 57. Le petit cylindre 58 de cette presse, fermé à sa partie inférieure par le piston 57 et à sa partie supérieure par un couvercle 59, sert de récipient pour le dé layage des matières de colmatage 60.
Un robinet à quatre voies 61 sert à la man#uvre de la presse; il fait communiquer par des tuyaux 62 et 63 la. face inférieure du piston 56 du grand cylindre 64 avec l'eau sous pression à l'amont de la vanne par un tuyau 65, et la face supérieure de ce piston avec l'atmosphère par le tuyau 66 lorsqu'il s'agit de refouler la dilution, et inversement lorsqu'il s'agit de remplir le petit cylindre 58. Une tige 68 fixée au piston 56 sert à contrô ler le mouvement de ce dernier.
Le colmatage de cette vanne supposée fer mée, comme figuré sur le dessin, se fera comme suit: Le robinet 5.1 étant fermé et le couvercle 59 du cylindre 58 enlevé, le piston 57 sera amené dans sa position inférieure en tournant de 90 le robinet à quatre voies 61 par rap port à la position donnée par le dessin. Puis, après remplissage du cylindre 58 avec une dilution qui pourrait être préparée avec un liquide autre que de l'eau, la presse sera. mise en service en tournant le robinet à quatre voies 61 dans la position donnée par le des sin.
En ouvrant ensuite le robinet 54, la dilu tion sera refoulée dans le conduit 52 par le tuyau 53, pénétrera graduellement dans ce eonduit et déposera les matières de colmatage sur tout son parcours aux endroits où se pro duisent les fuites, tandis que l'excédent de dilution s'échappera directement à l'amont par le jeu 69 du joint amont. La presse sera mise hors circuit en fermant. les robinets 54 et 61.
Dans cette forme d'exécution, la presse pourrait être remplacée par une pompe, avec récipient fermé, indépendant, et l'échappe ment du conduit pourrait se faire par un ori fice débouchant à l'extérieur de la vanne et raccordé par une tuyauterie à l'amont de cette vanne.
Dans la fig. 5, 70 est une vanne-robinet de construction semblable à celle décrite dans la troisième forme d'exécution du dispositif suivant. fi,,-. 4, 71 est un récipient ouvert contenant la dilution, 72 est une pompe à piston à, commande â main telle qu'utilisée généralement pour les essais sous pression, 73 est. un tuyau reliant la pompe à un orifice d'entrée d'un conduit 7 5 prévu pour l'ame née de la dilution autour du joint, 76 est un robinet d'arrêt, 7 est un tuyau raccor dant la tubulure amont de la vanne à. un orifice d'échappement du conduit situé à l'opposé de l'orifice d'entrée.
Lors du colmatage de cette vanne, la dilu tion aspirée par la pompe 72 sera refoulée dans le conduit et après l'avoir parcouru s'échappera de celui-ci sous pression, à l'amont de la vanne, par le tuyau 77. Après colmatage et fermeture du robinet 76, la pompe et son récipient pourront être utilisés ailleurs.
Le récipient pourrait être fermé de façon à pouvoir supporter la pression et l'orifice d'échappement du conduit pourrait être rac cordé au fond de ce récipient, de façon à réa liser une circulation de la dilution dans le conduit comme c'est le cas pour la première forme d'exécution suivant fig. 1.