FR2665891A1 - Filling limiter for liquid storage tank - Google Patents
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Abstract
Description
Limiteur de remplissaqe pour cuve de stockage d'un liquide.Filling limiter for liquid storage tank.
La présente invention concerne un limiteur de remplissage pour cuve de stockage d'un liquide. The present invention relates to a filling limiter for a liquid storage tank.
Il est connu de munir une cuve de stockage enterrée ou aérienne destinée à recevoir un liquide, d'un limiteur de remplissage dont la fonction est d'interrompre le remplissage de la cuve lorsque le liquide, dans ladite cuve, atteint un niveau prédéterminé, de manière à éviter un débordement qui serait préjudiciable à l'environnement de la cuve. Ceci est surtout recherché lorsque la cuve à remplir est située dans une station service débitant des hydrocarbures de divers types. It is known to provide an underground or overhead storage tank intended to receive a liquid, with a filling limiter whose function is to interrupt the filling of the tank when the liquid, in said tank, reaches a predetermined level, so as to avoid an overflow which would be detrimental to the environment of the tank. This is especially sought after when the tank to be filled is located in a service station supplying hydrocarbons of various types.
Les limiteurs les plus simples dans leur structure comprennent un corps, un clapet monté dans ledit corps et mobile entre une position d'ouverture correspondant au remplissage de la cuve et une position de fermeture correspondant à l'interruption du remplissage de ladite cuve ; un flotteur, relié audit clapet, suit la montée du liquide dans la cuve de manière à fermer le clapet lorsqu'un niveau prédéterminé de liquide est atteint dans la cuve. The simplest limiters in their structure include a body, a valve mounted in said body and movable between an open position corresponding to the filling of the tank and a closed position corresponding to the interruption of filling of said tank; a float, connected to said valve, follows the rise of the liquid in the tank so as to close the valve when a predetermined level of liquid is reached in the tank.
De nombreux perfectionnements ont été apportés aux limiteurs suivant que les cuves de stockage sont munies de trous d'homme ou d'orifice d'entrée pour le positionnement des limiteurs à l'intérieur de la cuve de stockage. Numerous improvements have been made to the limiters depending on whether the storage tanks are provided with manholes or inlet orifice for positioning the limiters inside the storage tank.
Dans les brevets US Nos 1 289 490 et 1 689 066, les limiteurs comprennent un corps de tube muni d'une cloison interne pour délimiter deux chambres adjacentes disposées côte à côte, l'une des chambres servant de passage pour le liquide destiné à remplir la cuve et l'autre pour la réception d'un flotteur qui est relié à un clapet susceptible d'être déplacé d'une position d'ouverture correspondant à un niveau bas du liquide dans la cuve, situé au-dessous du flotteur, à une position de fermeture correspondant à un niveau haut du liquide dans la cuve, mais toujours situé au-dessous du clapet d'obturation. La réouverture du clapet, dans cet art antérieur, est toujours effectuée manuellement.De plus, et c'est un inconvénient grave, il n'y a pas de possibilité de réouverture du clapet lorsque le préposé au remplissage n'interrompt pas le remplissage lorsque le clapet est en position de fermeture. In US Pat. Nos. 1,289,490 and 1,689,066, the limiters include a tube body provided with an internal partition to delimit two adjacent chambers arranged side by side, one of the chambers serving as a passage for the liquid intended to fill the tank and the other for receiving a float which is connected to a valve capable of being moved from an open position corresponding to a low level of the liquid in the tank, located below the float, a closed position corresponding to a high level of the liquid in the tank, but always located below the shutter valve. The reopening of the valve, in this prior art, is always carried out manually. In addition, and this is a serious drawback, there is no possibility of reopening the valve when the filling agent does not interrupt filling when the valve is in the closed position.
D'autres limiteurs ont été récemment proposés. De tels limiteurs sont par exemple décrits dans la demande fran çaise 89 16 604, la demande PCT-FR-89 00 241, la demande européenne 03 12 320 et le brevet US 4 667 711. Other limiters have recently been proposed. Such limiters are for example described in French application 89 16 604, PCT application-FR-89 00 241, European application 03 12 320 and US patent 4,667,711.
Chacun des limiteurs décrits dans ces brevets ou demandes de brevet comprend un flotteur qui est relié au clapet de façon que lors de la montée du liquide dans la cuve il soit éloigné du corps du limiteur. Lorsque le limiteur est introduit dans l'orifice d'entrée de la cuve, le flotteur est logé au moins partiellement dans le corps de manière à diminuer l'encombrement du limiteur. Each of the limiters described in these patents or patent applications comprises a float which is connected to the valve so that when the liquid rises in the tank it is distant from the body of the limiter. When the limiter is introduced into the inlet opening of the tank, the float is housed at least partially in the body so as to reduce the size of the limiter.
Toutefois, de tels limiteurs, du fait du débattement du flotteur à l'extérieur du corps, ne peuvent assurer un remplissage maximum de la cuve. En effet, il est nécessaire de maintenir un espace minimum entre la paroi supérieure de la cuve et la position haute maximale du flotteur. However, such limiters, due to the movement of the float outside the body, cannot ensure maximum filling of the tank. Indeed, it is necessary to maintain a minimum space between the upper wall of the tank and the maximum high position of the float.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et a pour objet de proposer un limiteur qui soit d'une part simple dans sa réalisation comparée à celle plus complexe des limiteurs de l'art antérieur et, d'autre part, permet un remplissage quasi-total et sans risque de débordement de la cuve de stockage. The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks and its object is to propose a limiter which is on the one hand simple in its embodiment compared to that more complex of the limiters of the prior art and, on the other hand, allows almost complete filling and without risk of overflowing the storage tank.
La présente invention a pour objet un limiteur du type comprenant : un corps disposé au moins en partie dans ladite cuve, un conduit de passage pour le liquide qui est ménage dans ledit corps et qui est délimité par une paroi externe du corps et une cloison de séparation intérieure disposée dans le corps, un clapet monté au-dessous du conduit de passage et susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture, un siège de clapet prévu dans le corps et sur lequel vient en appui ledit clapet dans la position de fermeture, un flotteur qui est déplacé par la montée du liquide dans la cuve et qui est disposé audessus et relié au clapet par des moyens de liaison, le flotteur étant mobile verticalement dans une chambre ménagée sensiblement parallèlement au conduit du passage et délimitée à l'intérieur dudit corps par la cloison de séparation du conduit de passage et par la périphérie dudit corps, ledit flotteur amenant ledit clapet de la position d'ouverture à la position de fermeture pour un niveau prédéterminé de liquide dans ladite cuve qui est situé au-dessus du clapet. The present invention relates to a limiter of the type comprising: a body disposed at least partly in said tank, a passage conduit for the liquid which is housed in said body and which is delimited by an external wall of the body and a partition of internal partition arranged in the body, a valve mounted below the passage duct and capable of being moved between an open position and a closed position, a valve seat provided in the body and on which said abuts valve in the closed position, a float which is moved by the rise of the liquid in the tank and which is arranged above and connected to the valve by connecting means, the float being movable vertically in a chamber formed substantially parallel to the passage conduit and delimited inside said body by the partition separating the passage duct and by the periphery of said body, said float bringing said valve t from the open position to the closed position for a predetermined level of liquid in said tank which is located above the valve.
Un avantage de la présente invention réside dans le fait que non seulement lorsque tout le volume de la cuve peut être utilisé à des fins de stockage du liquide mais encore qu'on ne risque d'altérer le fonctionnement du limiteur et/ou une détérioration par un contact constant ou répété du flotteur lors de son mouvement ascendant sur l'une des parois de la cuve lorsque le limiteur est logé à proximité de ladite paroi. An advantage of the present invention lies in the fact that not only when the entire volume of the tank can be used for liquid storage purposes but also that there is no risk of altering the operation of the limiter and / or deterioration by constant or repeated contact of the float during its upward movement on one of the walls of the tank when the limiter is housed near said wall.
D'autres avantages et caractéristiques apparaitront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré de l'invention ainsi que des dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue en coupe dune cuve de stockage munie d'un limiteur selon la présente invention. Other advantages and characteristics will appear better on reading the description of a preferred embodiment of the invention as well as the appended drawings in which
Figure 1 is a sectional view of a storage tank provided with a limiter according to the present invention.
La figure 2 est une vue en coupe du limiteur selon l'invention, le clapet étant dans la position d'ouverture. Figure 2 is a sectional view of the limiter according to the invention, the valve being in the open position.
La figure 3 est une vue en coupe du limiteur analogue à celle de la figure 2, le clapet étant dans la position du début de fermeture. Figure 3 is a sectional view of the limiter similar to that of Figure 2, the valve being in the position of the start of closure.
La figure 4 est une vue en coupe du limiteur analogue aux figures 2 et 3, le clapet étant dans la position de fermeture. Figure 4 is a sectional view of the limiter similar to Figures 2 and 3, the valve being in the closed position.
Le limiteur de remplissage 1, selon la présente invention, est destiné à équiper une cuve de stockage 2 d'un liquide 3 tel qu'un hydrocarbure, lacune 2 étant munie par exemple d'un orifice d'entrée 4 délimité par la section interne d'un tube d'entrée 5 solidaire de la paroi supérieure 6 de la cuve 2 (figure 1). The filling limiter 1, according to the present invention, is intended to equip a storage tank 2 with a liquid 3 such as a hydrocarbon, gap 2 being provided for example with an inlet orifice 4 delimited by the internal section an inlet tube 5 secured to the upper wall 6 of the tank 2 (Figure 1).
Le limiteur de remplissage 1 comprend un corps 7 de section généralement circulaire, qui est au moins en partie logé dans ladite cuve 1. Le corps 7 est divisé intérieurement en deux parties 8 et 9. La partie 8, ménagée entre la paroi extérieure 10 du corps 7 et une cloison de séparation intérieure 11, constitue une conduite de passage pour le liquide de remplissage qui s'effectue de haut en bas depuis l'orifice d'entrée 4 vers le fond 2a de la cuve. La partie 9a est délimitée par la cloison de séparation 11 et une paroi 12 dont l'épaisseur est inférieure à celle de la paroi externe 10 du corps et qui est munie d'au moins deux ouvertures 13 et 14 ménagées en parties supérieure et inférieure respectivement. The filling limiter 1 comprises a body 7 of generally circular section, which is at least partly housed in said tank 1. The body 7 is internally divided into two parts 8 and 9. Part 8, formed between the outer wall 10 of the body 7 and an internal partition 11, constitutes a passage for the filling liquid which is carried out from top to bottom from the inlet orifice 4 towards the bottom 2a of the tank. Part 9a is delimited by the partition 11 and a wall 12 whose thickness is less than that of the external wall 10 of the body and which is provided with at least two openings 13 and 14 formed in upper and lower parts respectively .
Un clapet 15, susceptible de se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture représentées respectivement sur les figures 2 et 4, est monté dans le corps 7, au-dessous de l'extrémité inférieure 16 de la conduite de passage 8. La partie inférieure 17 de la conduite de passage est inclinée vers l'axe vertical 18 du corps 7 comme un déflecteur de manière à protéger le clapet 15 de l'action du flot de liquide circulant dans ladite conduite de passage lorsque le clapet 15 est dans la position de pleine ouverture représentée sur la figure 2. A valve 15, capable of moving between an open position and a closed position shown respectively in Figures 2 and 4, is mounted in the body 7, below the lower end 16 of the passage pipe 8 The lower part 17 of the passage pipe is inclined towards the vertical axis 18 of the body 7 like a deflector so as to protect the valve 15 from the action of the flow of liquid flowing in said passage pipe when the valve 15 is in the fully open position shown in Figure 2.
Le clapet 15 est du type papillon, articulé sur un axe de pivotement 19 qui est excentré par rapport à l'axe 18 et il est relié à un flotteur 20 disposé dans la chambre 9. The valve 15 is of the butterfly type, articulated on a pivot axis 19 which is eccentric relative to the axis 18 and it is connected to a float 20 disposed in the chamber 9.
Les moyens de liaison entre le clapet 15 et le flotteur 20 comprennent une tige fixe 21 solidaire du clapet 15, une biellette 22 montée à pivotement à l'une de ses extrémités sur un axe 23 disposé à l'extrémité libre de la tige fixe 21 et, à son autre extrémité, sur un axe 24 disposé à l'extrémité inférieure d'une tige verticale 25 qui est reliée par l'extrémité supérieure au flotteur 20.The connecting means between the valve 15 and the float 20 comprise a fixed rod 21 integral with the valve 15, a link 22 pivotally mounted at one of its ends on an axis 23 disposed at the free end of the fixed rod 21 and, at its other end, on an axis 24 disposed at the lower end of a vertical rod 25 which is connected by the upper end to the float 20.
Une portion de paroi 26 est prévue à la partie inférieure de la conduite de passage 8 et constitue notamment une séparation entre la chambre de flotteur 9 et l'espace 27 du corps 7 dans lequel est monté le clapet 15. Dans la portion de paroi 26 sont ménagés deux passages 28 et 29, l'un 28 pour le guidage de la tige 25 et l'autre 29 pour la réception d'une vis 30 de réglage du positionnement du clapet 15 à la pleine ouverture. La vis 30 peut être déplacée dans le passage 29 et elle est maintenue dans une position appropriée au moyen d'une vis de blocage 31. A wall portion 26 is provided in the lower part of the passage pipe 8 and in particular constitutes a separation between the float chamber 9 and the space 27 of the body 7 in which the valve 15 is mounted. In the wall portion 26 two passages 28 and 29 are provided, one 28 for guiding the rod 25 and the other 29 for receiving a screw 30 for adjusting the positioning of the valve 15 at full opening. The screw 30 can be moved in the passage 29 and is held in an appropriate position by means of a locking screw 31.
Le flotteur 20 comporte à la base 32 deux pattes 33 parallèles entre lesquelles est montée une petite plaque 34, en forme de L, qui est fixée sur les pattes 33 par des boulons 35, et sur laquelle est soudée l'extrémité supérieure de la tige 25 de manière à permettre un décalage latéral de la tige 25 par rapport à l'axe du-flotteur 20. The float 20 has at the base 32 two parallel legs 33 between which is mounted a small L-shaped plate 34, which is fixed to the legs 33 by bolts 35, and on which the upper end of the rod is welded 25 so as to allow a lateral offset of the rod 25 relative to the axis of the float 20.
Le flotteur 20 est limité, en position basse, par la tête 36. The float 20 is limited, in the low position, by the head 36.
Un ressort 37, de préférence conique, est monté autour de la tige 25 et prend appui par son extrémité inférieure sur l'axe 24. A spring 37, preferably conical, is mounted around the rod 25 and is supported by its lower end on the axis 24.
Une soupape d'amortissement d'onde de choc 38 est prévue sur la face interne ou aval du clapet 15. La soupape d'amortissement est montée à l'extrémité d'une tige creuse 39 passant à travers un orifice 40 ménagé dans ledit clapet. Un écrou 41 d'ajustage du tarage d'un ressort 42 est vissé sur un filetage extérieur 43 de la tige 39. Lorsque la fermeture du clapet 15 sur un siège 46, usiné sur la paroi intérieure du corps 7, s'effectue brutalement, une onde de choc est créée au-dessus du clapet 15, ladite onde de choc se propageant dans un flexible ou tuyau de remplissage reliant le limiteur à un camion citerne ou autre source de liquide. En l'absence de la soupape d'amortissement 38, la propagation de l'onde de choc entre le clapet 15 et une vanne de commande du camion citerne provoquerait des ouvertures et fermetures successives du clapet contre son siège.La soupape d'amortissement 38 s'ouvre dès la création de l'onde de choc, à la fermeture brutale du clapet 15 : de ce fait, on crée une chute de la surpression et l'onde de choc est écrêtée très rapidement et le clapet 15 n'a donc pas tendance à s'ouvrir. A shock wave damping valve 38 is provided on the internal or downstream face of the valve 15. The damping valve is mounted at the end of a hollow rod 39 passing through an orifice 40 formed in said valve . A nut 41 for adjusting the calibration of a spring 42 is screwed onto an external thread 43 of the rod 39. When the closure of the valve 15 on a seat 46, machined on the internal wall of the body 7, takes place suddenly, a shock wave is created above the valve 15, said shock wave propagating in a flexible or filling pipe connecting the limiter to a tanker truck or other source of liquid. In the absence of the damping valve 38, the propagation of the shock wave between the valve 15 and a control valve of the tank truck would cause successive openings and closings of the valve against its seat. opens as soon as the shock wave is created, when the valve 15 is suddenly closed: this creates a drop in the overpressure and the shock wave is clipped very quickly and the valve 15 therefore has no not tend to open.
On constate ainsi que la soupape d'amortissement 38 ne s'ouvre que lorsque la différence de pression régnant de part et d'autre du clapet 15 est supérieure à une valeur prédéterminée qui est donnée par le tarage du ressort 42.It can thus be seen that the damping valve 38 only opens when the pressure difference prevailing on either side of the valve 15 is greater than a predetermined value which is given by the setting of the spring 42.
Dans la paroi supérieure 47 de la chambre 9 du flotteur 20 est ménagé un passage 48 pour une éventuelle entrée d'air, ledit passage étant pourvu d'un siège 49 pour une bille 50 qui est soulevée lorsqu'une dépression se produit dans la conduite de passage 8. Un filtre 51 est maintenu fixe par des moyens appropriés au-dessus de la bille 50 afin de permettre le passage d'air et d'éviter que des particules n'obstruent le passage 48 tout en constituant une butée pour la bille 50. In the upper wall 47 of the chamber 9 of the float 20 is formed a passage 48 for a possible air intake, said passage being provided with a seat 49 for a ball 50 which is raised when a depression occurs in the pipe. passage 8. A filter 51 is kept fixed by appropriate means above the ball 50 in order to allow the passage of air and to prevent particles from obstructing the passage 48 while constituting a stop for the ball 50.
Le fonctionnement du limiteur de remplissage est le suivant. The operation of the filling limiter is as follows.
En fonction de la hauteur souhaitée de remplissage de la cuve 2, on prolonge le corps 7 vers le haut au moyen d'un tube de raccordement 52 dont le rebord supérieur dépend du type de l'installation, et vers le bas par un tube plongeur 53 dont l'extrémité inférieure est biseautée (figure 1). Depending on the desired filling height of the tank 2, the body 7 is extended upwards by means of a connection tube 52 whose upper edge depends on the type of installation, and downwards by a dip tube 53, the lower end of which is bevelled (FIG. 1).
L'ensemble 52-7-53 est introduit dans le tube d'entrée 5 et maintenu en position par tout moyen approprié, par exemple au moyen d'un raccord symétrique 54.The assembly 52-7-53 is introduced into the inlet tube 5 and held in position by any suitable means, for example by means of a symmetrical connection 54.
Le liquide, admis dans le limiteur de remplissage 1 et provenant d'une source non représentée, s'écoule dans la conduite de passage 8 puis dans la cuve 2. The liquid, admitted into the filling limiter 1 and coming from a source not shown, flows into the passage pipe 8 then into the tank 2.
Lorsque le liquide, dans la cuve 2, atteint un niveau N1, situé au-dessus du clapet 15 et de la base 32 du flotteur 20, ce dernier, sous la force de poussée du liquide qui s'introduit dans la chambre 9 à travers l'ouverture 14, commence son mouvement vertical. Le déplacement du flotteur 20 entraîne, par l'intermédiaire des moyens de liaison 25-22 et 21, le clapet 15 de sa position de pleine ouverture dans laquelle il est protégé par le déflecteur 17 dans le flot de liquide circulant dans la conduite de passage 8. Le clapet 15 se ferme alors brutalement sous l'action du liquide et vient en butée sur le siège 46. Cela entraîne un déplacement supplémentaire vertical du flotteur 20 ainsi qu'une compression du ressort 37 qui se trouve alors en appui sur la portion de paroi 26. When the liquid, in the tank 2, reaches a level N1, located above the valve 15 and the base 32 of the float 20, the latter, under the pushing force of the liquid which is introduced into the chamber 9 through the opening 14, begins its vertical movement. The displacement of the float 20 drives, via the connecting means 25-22 and 21, the valve 15 from its fully open position in which it is protected by the deflector 17 in the flow of liquid circulating in the passage pipe 8. The valve 15 then closes suddenly under the action of the liquid and abuts on the seat 46. This causes additional vertical displacement of the float 20 as well as a compression of the spring 37 which is then supported on the portion wall 26.
Dans cet état et après que la pression dans la conduite de passage 8 soit stabilisée, la différence entre le poids du flotteur 20 et la poussée du liquide qui s'exerce sur ledit flotteur ainsi que la compression du ressort 37 tendent à ouvrir le clapet 15. Toutefois, le clapet 15 reste fermé tant que la pression statique dans la conduite de passage 8 est supérieure à l'action qui tend à ouvrir le clapet 15. In this state and after the pressure in the passage pipe 8 has stabilized, the difference between the weight of the float 20 and the thrust of the liquid which is exerted on said float as well as the compression of the spring 37 tend to open the valve 15 However, the valve 15 remains closed as long as the static pressure in the passage pipe 8 is greater than the action which tends to open the valve 15.
L'opérateur s'aperçoit de l'arrêt du remplissage et ferme la vanne de la source non représentée. A partir de cet instant, une décompression de la colonne de liquide ainsi isolée entre la vanne et le clapet 15 s'établit grâce à la fuite ménagée autour dudit clapet 15 sur son siège 46. The operator notices the filling stop and closes the valve of the source not shown. From this instant, a decompression of the liquid column thus isolated between the valve and the valve 15 is established by virtue of the leakage formed around said valve 15 on its seat 46.
Lorsque la pression statique dans la conduite de passage 8 atteint une valeur quasiment nulle, les forces s'exerçant sur le clapet 15 tendent à ouvrir ledit clapet 15 et le liquide contenu entre la vanne et le clapet 15 peut ainsi s'évacuer dans la cuve, favorisé en cela par une entrée d'air, qui s'effectue à travers le conduit 48 en éloignant la bille 50 hors de son siège 49 ; le niveau du liquide dans la cuve se trouve alors au-dessus du niveau N1. Du fait que le flotteur 20 s'est encore déplacé vers le haut en raison de la montée du liquide au-dessus du niveau N1, le clapet 15 a tendance à se rapprocher davantage du siège 46. When the static pressure in the passage pipe 8 reaches an almost zero value, the forces exerted on the valve 15 tend to open said valve 15 and the liquid contained between the valve and the valve 15 can thus be evacuated in the tank. , favored in this by an air intake, which takes place through the conduit 48 by moving the ball 50 away from its seat 49; the level of the liquid in the tank is then above the level N1. Due to the fact that the float 20 has again moved upwards due to the rise of the liquid above the level N1, the valve 15 tends to come closer to the seat 46.
Si la vanne d'alimentation est à nouveau ouverte, le flot du liquide dans la conduite du passage 8 amène la bille 50 sur le siège 49 et ferme le clapet 15 une nouvelle fois, le temps de fermeture dudit clapet étant bien entendu fonction du débit et donc de la vitesse du liquide dans la conduite de passage 8. L'introduction supplémentaire de liquide dans la cuve 2 amène le niveau vers N2, le flotteur 20 se trouvant alors déplacé vers le haut pour atteindre la position représentée sur la figure 4. If the supply valve is opened again, the flow of liquid in the conduit of the passage 8 brings the ball 50 to the seat 49 and closes the valve 15 again, the time for closing said valve being of course a function of the flow rate. and therefore of the speed of the liquid in the passage pipe 8. The additional introduction of liquid into the tank 2 brings the level towards N2, the float 20 then being moved upwards to reach the position represented in FIG. 4.
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