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FR2670470A1 - Device for obturating an opening formed in the wall of a tank - Google Patents

Device for obturating an opening formed in the wall of a tank Download PDF

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FR2670470A1
FR2670470A1 FR9016049A FR9016049A FR2670470A1 FR 2670470 A1 FR2670470 A1 FR 2670470A1 FR 9016049 A FR9016049 A FR 9016049A FR 9016049 A FR9016049 A FR 9016049A FR 2670470 A1 FR2670470 A1 FR 2670470A1
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Abstract

The invention relates to a device (4) for obturating an opening, in particular an inspection opening, formed in a cylindrical wall (2), this obturating device comprising: - a thick cover (8) having at least one fluid-tight bearing surface (9) bearing on a seat (10), - a solid part (11) in which is formed the opening (3) and whose thickness is very much greater than that of the wall (2) of the tank, this part (11), on the one hand, being connected to the edge (13) of a cut-out (14) provided in the wall (2) of the tank and, on the other hand, having a surface which is arranged around the opening (3) in such a way as to constitute the fluid-tight bearing seat of the complementary bearing surface (9) of the cover (8), - at least one means (15) of strongly applying the cover (8) against the seat (10) of the annular part (11), and between the peripheral edge (16) of the annular part (11) and the edge (13) of the cut-out (14) formed in the wall (2) there is interposed a collar (17) whose cross-section is adjusted in order to compensate the above-mentioned difference in thickness.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif d'obturation d'une ouverture ménagée dans la paroi d'un réservoir soufis à la pression d'un fluide interne. The invention relates to a closure device for an opening in the wall of a tank suffused with the pressure of an internal fluid.

L'invention concerne plus particuliérement mais non exclusivement un dispositif d'obturation d'une ouverture de visite managée dans la partie extrême d'un réservoir allongé et d'axe horizontal d'un wagon citerne pour le transport de fluide sous pression. The invention relates more particularly, but not exclusively, to a device for closing a manned inspection opening in the end portion of an elongated tank and having a horizontal axis of a tank car for conveying pressurized fluid.

De tels reservoirs de transport de fluide sous pression comprennent classiquement au toi nus une ouverture de visite qui est obturée de manière étanche par un dispositif spécifique. Such pressurized fluid transport tanks conventionally comprise, to the bare of you, a visit opening which is closed in a sealed manner by a specific device.

Classiquement, le dispositif d'obturation comprend
- un couvercle épais doté d'au WiGi ns une portée d'étanchéité contre un siège porte par le réservoir,
- une pièce rassi ve sensibleeient annulaire dans laquelle est aménagée l'ouverture de visite et qui, d'une part, est raccordée de mani ére étanche par soudure au bord d'une decoupe prevue dans la paroi du rzservoir et, d'autre part, présente une surface realisant le siège d'appui étanche du couvercle,
- des moyens d'application énergique du couvercle par sa portee d'étanchéité contre le siège de la pièce annulaire tels des goujons et des écrous.
Conventionally, the shutter device comprises
a thick cover provided with WiGi ns a sealing surface against a seat carried by the reservoir,
an annular sensitive piece in which the inspection opening is arranged and which, on the one hand, is sealingly connected by welding to the edge of a cutout provided in the wall of the tank and, on the other hand has a surface forming the seat for sealing the lid,
- Means energetic application of the cover by its sealing door against the seat of the annular part such as studs and nuts.

Classiquement, la pièce massive annulaire qui est sensiblement plate, peut, pour être raccordez par soudure au bord de la découpe prévue dans la paroi du reservoir, être pourvue d'une collerette de raccordement.  Conventionally, the annular solid piece which is substantially flat, may be to be welded to the edge of the cutout provided in the tank wall, be provided with a connecting flange.

Généralement, l'épaisseur de la pièce massive est sensiblement centrée sur celles de la collerette et de la paroi. Generally, the thickness of the solid piece is substantially centered on those of the flange and the wall.

Evidemment, les éléments mécaniques précités sont en matériau de nature telle et surtout dirgensionnes de In an i ere telle qu'aucune déformation du siège et/ou du couvercle ne puisse être engendrée, d'une part, par les contraintes dues aux efforts d'application du dit couvercle sur le siege et, d'autre part, par les éventuelles sollicitations de la paroi du réservoir au droit de l'ouverture et précisénent du siège précité notamment sous l'effet de la pression régnant dans le reservoir.  Obviously, the above-mentioned mechanical elements are made of material of such nature and, above all, so sensitive as to be such that no deformation of the seat and / or the cover can be generated, on the one hand, by the stresses due to the forces of application of said lid on the seat and, secondly, by possible stresses of the tank wall to the right of the opening and preciseenent seat aforementioned in particular under the effect of the pressure in the tank.

Précisément, l'épaisseur du couvercle et celle de la pièce qui porte le siège sont largerent supérieures à celle de la paroi cylindrique du réservoir. Specifically, the thickness of the lid and that of the part which carries the seat are greater than that of the cylindrical wall of the tank.

Notamment, dans de nombreuses applications, telles celles précitées, les diamètres, les passeurs du couvercle et de la piece annulaire ainsi que les états de surface de leurs faces de contact sont fixés par des normes strictes. In particular, in many applications, such as those mentioned above, the diameters, the passers of the cover and the annular piece and the surface states of their contact faces are set by strict standards.

Classiquement, par rapport à la face externe d'un réservoir dépourvu de trou d'hoe en cet endroit, le couvercle massif et la pièce annulaire qui porte le siege ainsi que les goujons forment une saillie d'iinportance notable. Conventionally, with respect to the outer face of a tank without a hole of hoe in this place, the solid cover and the annular part which carries the seat as well as the studs form a prominent projection of importance.

Que ce soit au sommet ou en extrémité des réservoirs de transport de fluide sous pression, cette protuberance est gênante car le réservoir, notamment pour wagon citerne, doit s'inscrire dans un gabarit d'encovtibrement strictement défini et, à dimensions externes egales, en cas de bride de trou d'honme, les dimensions maximale du réservoir doivent être duites.  Whether at the top or at the end of the pressurized fluid transport tanks, this protuberance is troublesome because the tank, in particular for a tank car, must be part of a strictly defined encapsulation mask and, with equal external dimensions, In the case of a manhole flange, the maximum dimensions of the tank must be removed.

Par exemple, pour un réservoir d'environ trois mètres de diamètre, l'importance de la protubérance est généralement supérieure à cent millimètres. For example, for a tank about three meters in diameter, the size of the protuberance is generally greater than one hundred millimeters.

Un des résultats que l'invention vise à obtenir est précisément un dispositif d'obturation qui, sur la face externe d'un réservoir du type précite ne forne pas l'importante saillie que forment les dispositifs connus. One of the results that the invention aims to obtain is precisely a closure device which, on the outer face of a tank of the aforementioned type does not shape the large projection formed by the known devices.

D'autres résultants que l'invention perret d'obtenir apparaîtront à la lecture de la description qui suit. Other results that the invention perron to obtain will appear on reading the description which follows.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'obturation du type précite notamment caractérisé en ce que la collerette de la pièce annulaire est concave et tourne sa concavité vers l'extérieur du reservoir de manière à former une cuvette, d'une part, dont tant le bord interne que le bord externe se raccordent sans solution de continuité avec respectivement la pièce annulaire pressentant le siège et le bord de la découpe de la paroi et d'autre part, dont la profondeur est au moins suffisante pour permettre le 1 logement du couvercle lorsque le dit couvercle se trouve applique sur son siège et ses moyens d'application sur le dit siège.  For this purpose, the subject of the invention is a closure device of the aforementioned type, characterized in that the collar of the annular piece is concave and turns its concavity towards the outside of the tank so as to form a bowl, on the one hand, both the inner edge and the outer edge connect seamlessly with respectively the annular piece sensing the seat and the edge of the wall cut and on the other hand, the depth is at least sufficient to allow the housing 1 of the cover when said cover is applied to its seat and its means of application on said seat.

L'invention sera bien comprise à l'aide de la description faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente scher,iatiquei,nent
- figure 1 : une coupe transversale partielle de l'extrémité d'un réservoir équipé du dispositif selon l'invention,
- figure 2 : à plus grande échelle, un detail de realisation.
The invention will be better understood with the aid of the description given by way of nonlimiting example with reference to the attached drawing which shows the following:
FIG. 1: a partial cross section of the end of a reservoir equipped with the device according to the invention,
- Figure 2: on a larger scale, a detail of realization.

En se reportant au dessin, on voit en coupe transversale la partie extrême d'un réservoir métallique 1 à paroi 2 délimitant un corps sensiblement cylindrique qui présente une ouverture 3 dotée d'un dispositif d'obturation 4. Referring to the drawing, we see in cross section the end portion of a metal tank 1 with wall 2 delimiting a substantially cylindrical body having an opening 3 provided with a closure device 4.

Le reservoir est par exemple du type destiné à contenir un fluide sous pression tel un fluide comprenant une phase gazeuse et une phase liquide. The reservoir is for example of the type intended to contain a fluid under pressure such as a fluid comprising a gaseous phase and a liquid phase.

Par exemple, l'ouverture est du type permettant à une personne (non représentée) d'avoir accés à l'intérieur du réservoir notamment en vue d'une visite de contrôle et/ou d'entretien évidemment après vidange du réservoir. For example, the opening is of the type allowing a person (not shown) to have access to the interior of the tank including a visit for control and / or maintenance obviously after emptying the tank.

Tel que cela apparat au dessin, le dispositif d'obturation 4 comprend
- un couvercle 8 épais et présentant au moins une portee d'étanchéité 9 contre un siège 10 quant à lui au moins indirectement solidaire du reservoir 1,
- une pièce massive 11 sensiblement annulaire dans laquelle et aménagée l'ouverture 3 et dont l'épaisseur est, au moins au droit de cette ouverture, largement supérieure à celle de la paroi 2 du réservoir, laquelle pièce 11, d'une part, est raccordée de manière étanche au bord 13 d'une coupe 14 prevue dans la paroi 2 du réservoir et, d'autre part, presente une surface qui est organisé autour de l'ouverture 3 pour constituer le siège d'appui étanche de la portée 9 compléientaire du couvercle 8,
- au moins un moyen 15 d'application énergique du couvercle 8, par sa portée 9, contre le siège 10 de la piece annulaire 11.
As it appears in the drawing, the shutter device 4 comprises
- A thick cover 8 and having at least one seal 9 against a seat 10 meanwhile at least indirectly secured to the reservoir 1,
a substantially annular solid piece 11 in which the opening 3 is arranged and whose thickness is, at least in line with this opening, much greater than that of the wall 2 of the tank, which piece 11, on the one hand, is connected sealingly to the edge 13 of a section 14 provided in the wall 2 of the reservoir and, on the other hand, has a surface which is organized around the opening 3 to form the seat for sealing the scope 9 complementary to the cover 8,
- At least one means 15 of forceful application of the cover 8, by its bearing surface 9, against the seat 10 of the annular piece 11.

La différence signalée entre l'épaisseur de la paroi 2 du réservoir 1 et l'épaisseur de la pièce annulaire ll est classique et due à la différence des types de sollicitations mécaniques auxquelles sont sujets ces e;le,.lents.  The difference reported between the thickness of the wall 2 of the tank 1 and the thickness of the annular piece 11 is conventional and due to the difference in the types of mechanical stresses to which these e, le.ent.

En effet, on rappelle que l'épaisseur de la paroi 2 du réservoir 1 est calculee essentiellerent pour resister à la traction alors que l'épaisseur de la piece annulaire 11 est, au moins au droit de l'ouverture 3 qu'elle comporte, calculée pour résister à la flexion et notamment de lanière à n'autoriser aucune déformation susceptible d'engendrer un défaut d'application entre couvercle 8 et siège 10. Indeed, it is recalled that the thickness of the wall 2 of the tank 1 is calculated essentially to resist traction while the thickness of the annular piece 11 is, at least to the right of the opening 3 that it comprises, calculated to withstand bending and in particular strap to allow no deformation likely to cause a lack of application between cover 8 and seat 10.

Compte tenu de cette différence d'épaisseur, entre le bord périphérique 16 de la pièce annulaire ll et le bord 13 de la découpe 14 aménagée dans la paroi 2, est interposée une collerette 17 dont la section transversale est ajustee de manière à compenser la différence d'épaisseur signale et ce en vue de permettre l'asserblage optimum par soudage. Given this difference in thickness, between the peripheral edge 16 of the annular piece 11 and the edge 13 of the cutout 14 formed in the wall 2, is interposed a flange 17 whose cross section is adjusted to compensate for the difference Thickness signals and this to allow the optimum welding by welding.

En outre, cette collerette 17 a un galbe adapté pour que son bord périphérique lo < > 18 puisse puisse se raccorder avec le bord 13 de la paroi galbe du réservoir 1. In addition, this flange 17 has a curve adapted so that its peripheral edge lo <> 18 can be connected with the edge 13 of the curved wall of the tank 1.

Toutefois au lieu que le galbe de la collerette corresponde sensiblement à celui qu'aurait la paroi en l'absence de dispositif, selon l'invention, la collerette de la piece annulaire 11 est concave et tourne sa concave vers l'extérieur du réservoir de manière à former une cuvette 19, d'une part, dont tant le bord interne 20 que le bord périphérique 18 se raccordent sans solution de continuité avec respectivement la pièce annulaire 11 présentant le siège 10 et le bord 13 de la découpe 14 de la paroi 2 et d'autre part, dont la profondeur est au moins suffisante pour permettre le logement non seuleluent du couvercle 8 lorsque le dit couvercle se trouve appliqué sur son siège mais egalement de ses moyens 15 d'application sur le dit siège. However, instead of the curvature of the flange corresponding substantially to that of the wall in the absence of a device, according to the invention, the flange of the annular piece 11 is concave and turns its concave towards the outside of the tank. in order to form a bowl 19, on the one hand, of which both the inner edge 20 and the peripheral edge 18 are connected without a solution of continuity with respectively the annular piece 11 having the seat 10 and the edge 13 of the cutout 14 of the wall 2 and on the other hand, whose depth is at least sufficient to allow the noneleluent housing of the cover 8 when said cover is applied to its seat but also its application means 15 on said seat.

Cette particularite du dispositif d'obturation permet d'inscrire sensiblement ce dispositif à l'intérieur de l'enveloppe externe de la paroi du réservoir.  This feature of the closure device allows to register substantially this device inside the outer casing of the tank wall.

Tous les éléments constitutifs du dispositif viennent sensiblement affleurer un plan tangeant au pôle ou sommet de la paroi du réservoir en l'absence du dit dispositif. All the constituent elements of the device are substantially flush with a plane tangent to the pole or top of the tank wall in the absence of said device.

Avantageusernent, la collerette ne présente la forme en cuvette dont la concavité est tournée vers l'extérieur du réservoir que sur une partie 21 de sa surface à savoir celle situee du côté du siège 1G. Advantageously, the flange has the bowl shape whose concavity is turned towards the outside of the reservoir on a portion 21 of its surface, namely that located on the side of the seat 1G.

Sur sa partie externe 22, la collerette présente une courbure inverse amenant sa face interne 23 dans la continuité de la face interne 24 de la paroi du réservoir, sa face externe 25 formant a alors, étant donné l'épaisseur croissante de la collerette, un léger renflement par rapport à la courbure de la face externe 26 de la paroi (figure 2). On its outer portion 22, the collar has a reverse curvature bringing its inner face 23 in the continuity of the inner face 24 of the tank wall, its outer face 25 forming a then, given the increasing thickness of the collar, a slight bulge with respect to the curvature of the outer face 26 of the wall (Figure 2).

La section transversale et notamment les dimensions et la forme de la collerette confèrent au dispositif l'avantage que toutes les actions susceptibles d'être développées par la pression dans le réservoir sur le dispositif qui sont orientées selon une direction axiale à la pièce annulaire induisent principalement une déformation de la collerette qui est orientée essentiellement radialement à cette pièce. The cross section and in particular the dimensions and the shape of the collar give the device the advantage that all the actions that can be developed by the pressure in the tank on the device which are oriented in an axial direction to the annular part induce mainly a deformation of the flange which is oriented substantially radially to this piece.

Cette caractéristique technique permet que les contraintes mécaniques imprimées à la pièce annulaire par la pression d'un fluide interne n'engendrent qu'un très faible déport. This technical characteristic allows the mechanical stresses printed on the annular part by the pressure of an internal fluid to generate only a very small offset.

Compte tenu du gabarit itiaximal admissible en charge, cela permet d'optimiser le diamètre maxi mal du réservoir par rapport aux realisations connues.  Given the permissible maximum permissible jig, this makes it possible to optimize the maximum diameter of the reservoir compared with known embodiments.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'obturation (4) d'une ouverture notamnient de visite aménagé dans une paroi cylindrique (2) telle celle d'un réservoir de transport de fluide (5) sous pression, 1. Device for closing (4) a particular opening of visit arranged in a cylindrical wall (2) such as that of a fluid transport tank (5) under pressure, lequel dispositif d'obturation comprend which shutter device comprises - un couvercle (8) épais et pressentant au moins une portée d'étanchéité (9) contre un siège (10) quant à lui au moins indirectement solidaire du réservoir (1), - A cover (8) thick and pressing at least one sealing surface (9) against a seat (10) meanwhile at least indirectly secured to the reservoir (1), - une pièce massive (11) sensiblement annulaire dans laquelle et amêflagée l'ouverture (3) et dont l'épaisseur est, au moins au droit de cette ouverture, largement supérieure à celle de la paroi (2) du réservoir, laquelle pièce (11), d'une part, est raccordée de manière etanc,he au bord (13) d'une découpe (14) prévue dans la paroi (2) du réservoir et, d'autre part, presente une surface qui est organisé autour de l'ouverture (3) pour constituer le siège d'appui étanche de la portée (9) complémentaire du couvercle (8), a substantially annular massive part (11) in which the opening (3) is blistered and whose thickness is, at least in line with this opening, much greater than that of the wall (2) of the reservoir, which part ( 11), on the one hand, is connected securely to the edge (13) of a cutout (14) provided in the wall (2) of the tank and, on the other hand, has a surface which is organized around the opening (3) to form the sealed seat of the seat (9) complementary to the cover (8), - au moins un moyen (15) d'application énergique du couvercle (8), par sa portée (9), contre le siège (10) de la pièce annulaire (11), at least one means (15) for vigorously applying the cover (8), by its bearing surface (9), against the seat (10) of the annular piece (11), entre le bord périphérique (16) de la piece annulaire (11) et le bord (13) de la découpe (14) aflénagée dans ld paroi (2), est interposée une collerette (17) dont la section transversale est ajustée de manière à compenser la différence d'épaisseur signalée et ce en vue de permettre 1 'assemblage optillum par soudage, between the peripheral edge (16) of the annular piece (11) and the edge (13) of the cutout (14) which has been formed in the wall (2), there is interposed a flange (17) whose cross section is adjusted so as to to compensate for the difference in thickness indicated, in order to allow the assembly of optillum by welding, lequel dispositif étant CARACTERISE en ce que la collerette de la pièce annulaire !11) est concave et tourne sa concavité vers l'extérieur du rservoir de manière à former une cuvette (19) which device is CHARACTERIZED in that the flange of the annular piece 11) is concave and turns its concavity towards the outside of the tank so as to form a bowl (19). - d'une part, dont tant le bord interne (20) que le bord périphérique (18) se raccordent sans solution de continuité avec respectivement la pièce annulaire (11) présentant le siège (10) et le bord (13) de la découpe (14) de la paroi (2) et - On the one hand, both the inner edge (20) and the peripheral edge (18) are connected without a solution of continuity with respectively the annular piece (11) having the seat (10) and the edge (13) of the cutout (14) of the wall (2) and - d'autre part, dont la profondeur est au moins suffisante pour permettre le logement non seulement du couvercle (8) lorsque le dit couvercle se trouve applique sur son siège mais également de ses moyens (15) d'application sur le dit siège.  - On the other hand, the depth is at least sufficient to allow housing not only the cover (8) when said cover is applied to its seat but also its means (15) for application on said seat. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la collerette ne présente la fore en cuvette dont la concavité est tournée vers l'extérieur du réservoir que sur une partie (21) de sa surface à savoir celle située du côté du siège (10) et en ce que sur sa partie externe (22), la collerette presente une courbure inverse aienant sa face interne (23) dans la continuité de la face interne (24) de la paroi du réservoir, sa face externe (25) formant alors, étant donné l'épaisseur croissante de la collerette, un lécher renflement par rapport à la courbure de la face externe (26) de la paroi.  2. Device according to claim 1 characterized in that the flange has the drilled bowl whose concavity is turned towards the outside of the tank on a portion (21) of its surface namely that located on the side of the seat (10). ) and in that on its outer portion (22), the flange has an inverse curvature having its inner face (23) in the continuity of the inner face (24) of the tank wall, its outer face (25) then forming given the increasing thickness of the flange, a bulge lick with respect to the curvature of the outer face (26) of the wall.
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