FR2730547A1

FR2730547A1 - Attachment between body and head of on/off fluid valve

Info

Publication number: FR2730547A1
Application number: FR9501563A
Authority: FR
Inventors: Dominique Bonne; Jean Claude Chaix; Jean Marie Perret; Herve Salmon
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2015-02-10
Also published as: FR2730547B1

Abstract

The clamping assembly of the head (5) of a valve onto its body (1) contains two lateral flanges (2) to which the piping is fixed (4), and where the head is fixed by screwing. It consists of a clamping sleeve (10), mounted round the head (5), and provided with keys (11) which engage with clamping shoulders (6) forming part of the valve head (5). A reaction cylinder (15) fits round this sleeve and is fixed to the valve body (1) by the flanges (2). For operation a hydraulic actuator is fitted over the drive nut (13) mounted on the top of the inner sleeve (10) and the spanners reaction is taken by the cut-out formed in the top of the outer reaction sleeve (15).

Description

DISPOSITIF DE SERRAGE CORPS/CHAPEAU D'UN ROBINET
DESCRIPTION
Domaine de l'invention
L'invention concerne les robinets constitués d'un corps et d'un chapeau vissé sur celui-ci. De tels robinets sont utilisés en très grand nombre dans l'industrie. C'est entre autres le cas dans les installations des centrales nucléaires fonctionnant avec un réacteur à eau pressurisée. Dans une telle installation, environ quatre mille robinets de ce type sont utilisés.BODY / HAT TIGHTENING DEVICE OF A TAP
DESCRIPTION
Field of the invention
The invention relates to valves consisting of a body and a cap screwed onto it. Such valves are used in very large numbers in industry. This is inter alia the case in the installations of nuclear power plants operating with a pressurized water reactor. In such an installation, approximately four thousand valves of this type are used.

Art antérieur et problème posé
Les conditions de fonctionnement de tels robinets sont telles que le chapeau et le corps doivent être serrés l'un sur l'autre avec un couple très important pour qu'ils ne constituent qu'une seule pièce. D'ailleurs, jusqu'à maintenant, ils sont soudés l'un sur l'autre après leur serrage.Prior art and problem posed
The operating conditions of such valves are such that the cap and the body must be tightened one on the other with a very large torque so that they constitute only one piece. Besides, until now, they are welded to each other after tightening.

Il est donc nécessaire d'utiliser un outillage pour réaliser ce serrage du chapeau sur le corps. On sait donc utiliser une clé dynamométrique prenant appui sur l'arcade du chapeau du robinet et une clé de contre-couple prenant appui sur les embouts ou brides du robinet. L'utilisation de cette clé de contre-couple est obligatoire car les couples de serrage peuvent aller jusqu'à environ 200 m.daN. Son utilisation s'avère obligatoire sous peine de constater la rupture de la tuyauterie reliée au robinet, lors du serrage. Pour un couple atteignant une valeur de l'ordre de 200 m.daN, la longueur du bras de levier nécessaire au serrage est importante, environ deux ou trois mètres. It is therefore necessary to use a tool to achieve this tightening of the cap on the body. It is therefore known to use a torque wrench bearing on the yoke of the valve cap and a counter torque wrench bearing on the ends or flanges of the valve. The use of this counter-torque wrench is compulsory because the tightening torques can go up to around 200 da.Nm. Its use is obligatory under penalty of noting the rupture of the piping connected to the tap, during tightening. For a torque reaching a value of the order of 200 m.daN, the length of the lever arm necessary for tightening is significant, approximately two or three meters.

Cet outillage manuel est bien adapté quand un espace suffisant est disponible dans le proche environnement du robinet à serrer. Par contre, il en est bien autrement lorsque le robinet, une fois installé dans son contexte industriel, est difficile d'accès. En effet, dans ce cas, on ne dispose alors pas de l'espace nécessaire à l'utilisation de cet outillage classique. Il en résulte parfois un serrage, du corps sur le chapeau du robinet qui peut avoir pour conséquence la fissuration par fatigue de la soudure d'étanchéité, quand le contact métal/métal des lèvres soudables du chapeau et du corps n'est pas parfaitement réalisé. This manual tool is well suited when sufficient space is available in the immediate vicinity of the valve to be tightened. However, it is quite different when the valve, once installed in its industrial context, is difficult to access. Indeed, in this case, there is then no space necessary for the use of this conventional tool. This sometimes results in a tightening of the body on the valve cap which can result in cracking by fatigue of the sealing weld, when the metal / metal contact of the weldable lips of the cap and of the body is not perfectly achieved. .

L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de serrage différent du chapeau sur le corps du robinet. The invention aims to remedy this drawback by proposing a device for clamping different from the cap on the valve body.

Résumé de l'invention
A cet effet, l'objet principal de l'invention est un dispositif de serrage entre le chapeau et le corps d'un robinet, dont le corps comprend deux brides latérales sur chacune desquelles est fixée une canalisation et sur lequel est vissé le chapeau qui comporte au moins deux arêtes en saillie, le robinet comprenant un moyen de serrage. Le dispositif comprend un organe de serrage destiné à prendre appui sur le chapeau et un organe de contre-serrage destiné à prendre appui sur le corps.Summary of the invention
To this end, the main object of the invention is a clamping device between the cap and the body of a tap, the body of which comprises two lateral flanges on each of which is fixed a pipe and on which the cap which is screwed has at least two projecting edges, the valve comprising a clamping means. The device comprises a clamping member intended to bear on the cap and a counter-clamping member intended to bear on the body.

Selon l'invention, l'organe de contre-serrage est un premier cylindre de contre-serrage entourant le robinet et comprenant des moyens de fixation sur la bride du robinet. De préférence, le premier cylindre comprend une encoche supérieure et l'organe de serrage comporte un carré d'entraînement placé sur une surface supérieure, dans le but d'utiliser une clé hydraulique prenant appui sur l'organe de contre-serrage et son organe de serrage. According to the invention, the counter-clamping member is a first counter-clamping cylinder surrounding the valve and comprising fixing means on the valve flange. Preferably, the first cylinder comprises an upper notch and the clamping member comprises a drive square placed on an upper surface, for the purpose of using a hydraulic key bearing on the counter-clamping member and its member Clamping.

Dans une première réalisation, l'organe de serrage est placé sur le chapeau et lié en rotation avec lui, grâce à des encoches internes latérales dans lesquelles pénètrent au moins deux arêtes d'une arcade do chapeau. In a first embodiment, the clamping member is placed on the cap and linked in rotation with it, thanks to lateral internal notches into which penetrate at least two edges of a hat arch.

Dans cette première réalisation principale, l'organe de serrage est de préférence un deuxième cylindre placé autour et sur le chapeau et comprend au moins deux étriers mobiles s'emboitant chacun dans une fente latérale de ce deuxième cylindre, pour faire saillie à l'intérieur de celui-ci et constituer les encoches internes. In this first main embodiment, the clamping member is preferably a second cylinder placed around and on the cap and comprises at least two movable stirrups each fitting into a lateral slot of this second cylinder, to project inside. of it and constitute the internal notches.

Dans une deuxième réalisation principale, notamment utilisée avec un robinet fonctionnant avec un servomoteur et comprenant donc un disque de fixation comportant lui-même des trous de fixation, l'organe de serrage est un deuxième cylindre dont l'extrémité inférieure est munie d'au moins deux pions d'entraînement destinés à venir dans les trous de fixation du disque de fixation du robinet. In a second main embodiment, in particular used with a tap operating with a servomotor and therefore comprising a fixing disc itself having fixing holes, the clamping member is a second cylinder whose lower end is provided with at least two drive pins intended to come into the fixing holes of the valve fixing disc.

Cette deuxième réalisation se complète avantageusement par le fait que les moyens de fixation du premier cylindre porte des étriers fixés à la partie inférieure de ce premier cylindre et chevauchant chacun une bride grâce à une encoche. This second embodiment is advantageously completed by the fact that the means for fixing the first cylinder carries stirrups fixed to the lower part of this first cylinder and each overlapping a flange by virtue of a notch.

Liste des figures
L'invention et ses deux réalisations seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de trois figures représentant respectivement
- figure 1, en vue éclatée, le dispositif selon l'invention dans sa première réalisation installée sur un robinet ;
- figure 2, en coupe frontale, cette première réalisation du dispositif selon l'invention ; et
- figure 3, en vue éclatée, une deuxième réalisation du dispositif selon l'invention.List of Figures
The invention and its two embodiments will be better understood on reading the following description, accompanied by three figures representing respectively
- Figure 1, in exploded view, the device according to the invention in its first embodiment installed on a tap;
- Figure 2, in front section, this first embodiment of the device according to the invention; and
- Figure 3, in exploded view, a second embodiment of the device according to the invention.

Description détaillée de deux réalisations de l'invention
Sur la figure 1, on distingue, d'une part, le robinet placé en bas et, d'autre part, le dispositif selon l'invention placé en haut, dans une première version de l'invention.Detailed description of two embodiments of the invention
In FIG. 1, there is, on the one hand, the tap placed at the bottom and, on the other hand, the device according to the invention placed at the top, in a first version of the invention.

Le robinet est constitué d'un corps 1 surmonté d'un chapeau 5. Le corps 1 comprend deux brides ou embouts latéraux 2. Sur chacun de ces derniers est fixée une canalisation 4, le robinet étant un organe de régulation du débit d'un fluide circulant dans ces deux canalisations 4. Le fût 3 du corps du robinet est donc installé verticalement. Le chapeau 5 comporte en outre une arcade 6 servant à la fixation du palier 8 dans lequel est monté tournant le volant de manoeuvre 7 du robinet. Ce dernier est enlevé lorqu'il faut procéder au serrage ou à la fixation du chapeau 5 sur le corps l du robinet. The tap consists of a body 1 surmounted by a cap 5. The body 1 comprises two flanges or lateral end pieces 2. On each of these is fixed a pipe 4, the tap being a member for regulating the flow of a fluid flowing in these two pipes 4. The barrel 3 of the valve body is therefore installed vertically. The cap 5 further comprises an arch 6 used for fixing the bearing 8 in which is mounted turning the handwheel 7 of the valve. The latter is removed when the cap 5 has to be tightened or fixed to the valve body l.

Le dispositif selon l'invention comprend un premier cylindre 15 de contre-serrage et un deuxième cylindre 10 de serrage. Ce dernier est d'abord monté en premier autour du chapeau 5 du robinet de manière à l'entourer. Des étriers amovibles il sont introduits chacun dans une fente 12 pratiquée dans la paroi de ce deuxième cylindre 10. Une goupille 14, placée dans la fente 12, permet le positionnement de l'étrier 11 introduit dans cette fente 12. Les branches des étriers 11 font saillie à l'intérieur de ce deuxième cylindre 10, cet ensemble constituant l'organe de serrage. Leur écartement correspond à la largeur de l'arcade 6 du chapeau 5. De ce fait, il est possible de bloquer en rotation ce deuxième cylindre 10 par rapport au chapeau 6. L'arcade 6 constitue donc un moyen de serrage.On remarque que ce deuxième cylindre 10 est surmonté d'un carré d'entralnement 13 permettant de venir y fixer dessus une clé hydraulique de serrage. The device according to the invention comprises a first counter-clamping cylinder 15 and a second clamping cylinder 10. The latter is first mounted first around the cap 5 of the valve so as to surround it. Removable stirrups are each introduced into a slot 12 formed in the wall of this second cylinder 10. A pin 14, placed in the slot 12, allows the positioning of the stirrup 11 inserted into this slot 12. The branches of the stirrups 11 protrude inside this second cylinder 10, this assembly constituting the clamping member. Their spacing corresponds to the width of the yoke 6 of the cap 5. As a result, it is possible to block this second cylinder 10 in rotation relative to the cap 6. The yoke 6 therefore constitutes a tightening means. this second cylinder 10 is surmounted by a centering square 13 allowing it to be fixed thereon a hydraulic tightening key.

La figure 2 est une coupe permettant de mieux voir le montage des étriers amovibles 11 placés chacun dans une fente du deuxième cylindre 10. Les branches 18 de ces deux étriers amovibles 11 entourent chacune un bras de l'arcade 6 qui est solidaire du chapeau 5 monté vissé sur le fût 3 du corps 1 du robinet. L'aspect compact de l'ensemble est mis en évidence sur cette figure. La clé hydraulique ou la clé dynamométrique est montée en prise sur le carré d'entraînement 13 et dans le décrochement 17 du premier cylindre 15. Figure 2 is a section to better see the mounting of the removable stirrups 11 each placed in a slot of the second cylinder 10. The branches 18 of these two removable stirrups 11 each surround an arm of the yoke 6 which is integral with the cap 5 mounted screwed onto the barrel 3 of the valve body 1. The compact aspect of the assembly is highlighted in this figure. The hydraulic key or the torque wrench is mounted on the drive square 13 and in the recess 17 of the first cylinder 15.

Une fois l'organe de serrage, c' est-à-dire ce deuxième cylindre 10, monté sur le chapeau 5, l'organe de contre-serrage constitué du premier cylindre 15 est placé autour. Le diamètre intérieur de ce premier cylindre 15 est juste supérieur au diamètre extérieur du deuxième cylindre 10, de manière à ce que le premier cylindre 15 entoure le deuxième cylindre 10. Once the clamping member, that is to say this second cylinder 10, mounted on the cap 5, the counter-clamping member consisting of the first cylinder 15 is placed around. The internal diameter of this first cylinder 15 is just greater than the external diameter of the second cylinder 10, so that the first cylinder 15 surrounds the second cylinder 10.

Ce deuxième cylindre 15 est ainsi descendu jusqu'à ce que deux encoches 16 placées dans sa partie inférieure viennent chevaucher ou s'encastrer chacune sur une bride 2 du corps 1 du robinet. Ainsi, cet organe de contre-serrage constitué par ce premier cylindre 15 bloque en rotation le corps 3 du robinet.This second cylinder 15 is thus lowered until two notches 16 placed in its lower part overlap or fit each on a flange 2 of the body 1 of the valve. Thus, this counter-tightening member constituted by this first cylinder 15 blocks the body 3 of the valve in rotation.

On note, dans la partie supérieure de ce premier cylindre, un décrochement 17 permettant à la clé hydraulique de serrage de venir en prise sur celui-ci. Ainsi, il est possible de procéder au serrage par vissage du chapeau 5 sur le corps du robinet, quel que soit l'environnement de celui-ci. En effet, l'aspect compact des deux éléments 10 et 15 s'emboîtant l'un dans l'autre et enveloppant simplement le robinet dans son ensemble permet de fixer une clé hydraulique de serrage sur cet ensemble de deux éléments. On note que la clé hydraulique peut être constituée également d'une clé dynamométrique équipée d'un multiplicateur de couple. There is, in the upper part of this first cylinder, a recess 17 allowing the hydraulic tightening key to engage thereon. Thus, it is possible to tighten by screwing the cap 5 on the valve body, whatever the environment thereof. Indeed, the compact appearance of the two elements 10 and 15 fitting one into the other and simply enveloping the valve as a whole makes it possible to fix a hydraulic tightening key on this set of two elements. Note that the hydraulic key can also consist of a torque wrench equipped with a torque multiplier.

Le fait de maintenir la base du robinet de bride 2 évite le basculement ou la torsion du robinet, lors du serrage. Maintaining the base of the flange valve 2 prevents the valve from tilting or twisting when tightening.

La deuxième réalisation principale de l'invention s'applique à des robinets qui fonctionnent avec une motorisation. En d'autres termes, un servomoteur est utilisé pour fermer et ouvrir le robinet. The second main embodiment of the invention applies to taps which operate with a motorization. In other words, a servomotor is used to close and open the valve.

On retrouve sur cette figure le corps 1 du robinet sur les brides 2 duquel sont montées les canalisations 4. Le chapeau 25 du robinet comprend en outre un disque de fixation 20, horizontal et dans lequel sont pratiqués plusieurs trous 21 à sa périphérie. Ces trous 21 permettent, la fixation du servomoteur sur le robinet. This figure shows the body 1 of the tap on the flanges 2 of which the pipes 4 are mounted. The cap 25 of the tap further comprises a fixing disc 20, horizontal and in which several holes 21 are made at its periphery. These holes 21 allow the servomotor to be fixed to the tap.

Pour effectuer le serrage, le servomoteur, non représenté, a été ôté de ce disque de fixation 20. To carry out the tightening, the servomotor, not shown, was removed from this fixing disc 20.

L'organe de serrage est toujours constitué par un deuxième cylindre 30 de structure équivalant au précédent, mais équipé de pions d'entraînement 29, pouvant pénétrer chacun dans un des trous 21 du disque de fixation 20 qui constitue un moyen de serrage. Un carré d'entraînement 13 est toujours prévu sur la surface supérieure de ce deuxième cylindre 10.The clamping member is always constituted by a second cylinder 30 of structure equivalent to the previous one, but fitted with drive pins 29, each of which can penetrate one of the holes 21 of the fixing disc 20 which constitutes a clamping means. A drive square 13 is always provided on the upper surface of this second cylinder 10.

L'organe de contre-serrage est également constitué par un premier cylindre 35 analogue au précédent, mais également équipé de pions de fixation 34 pouvant pénétrer chacun dans un trou 33 de deux étriers 32. En effet, compte tenu du fait que le disque de fixation 20 du chapeau 25 est très large, les premier 35 et deuxième 30 cylindres sont plus larges que les précédents. Les brides 2 du corps 1 du robinet n'étant pas prolongées, il est indispensable d'utiliser des étriers de fixation 2 montés à la fois sur les brides 2 du corps 1 du robinet et se prolongeant autour des canalisations 4 sur une longueur suffisante pour se trouver à la hauteur du premier cylindre 35. Ainsi, les pions de fixation 34 de ce dernier peuvent venir dans les trous de fixation 33 des étriers 32. Ainsi, le contre-serrage est assuré de manière analogue à celle utilisée dans la première réalisation du dispositif selon l'invention. The counter-tightening member also consists of a first cylinder 35 similar to the previous one, but also fitted with fixing pins 34 which can each penetrate a hole 33 of two stirrups 32. In fact, taking into account the fact that the disc fixing 20 of the cap 25 is very wide, the first 35 and second 30 cylinders are wider than the previous ones. Since the flanges 2 of the valve body 1 are not extended, it is essential to use fixing brackets 2 mounted both on the flanges 2 of the valve body 1 and extending around the pipes 4 over a sufficient length to be at the height of the first cylinder 35. Thus, the fixing pins 34 of the latter can come into the fixing holes 33 of the stirrups 32. Thus, the counter-clamping is ensured in a similar manner to that used in the first embodiment of the device according to the invention.

Une clé dynamométrique équipée d'un multiplicateur de couple ou une clé hydraulique peuvent ainsi être montées de manière équivalente à la première réalisation et permettent de procéder au serrage du chapeau 25 sur le corps 1 du robinet. A torque wrench equipped with a torque multiplier or a hydraulic key can thus be mounted equivalent to the first embodiment and allow the cap 25 to be tightened on the body 1 of the valve.

On note que l'on prévoit également d'effectuer le desserrage du chapeau par rapport au corps du robinet, dès l'instant qu'ils ne sont pas fixés définitivement par soudure de leurs lèvres soudables prévues à cet effet. It is noted that provision is also made to loosen the cap relative to the body of the valve, as soon as they are not permanently fixed by welding their weldable lips provided for this purpose.

Claims

1. Clamping device for a cap (5, 25) on a body (1) of a tap whose body (1) has two lateral flanges (4) on each of which is fixed a pipe, the fixing of the cap ( 5, 25) on the body (1) being effected by screwing, the cap (5, 25) comprising a clamping means (6, 20), this device further comprising a clamping member intended to bear on the cap (5, 25) and a counter-clamping member intended to bear on the body (1), characterized in that the counter-clamping member is a first counter-clamping cylinder (15, 35) surrounding this tap and having fixing means on the flanges (2) of the tap.

2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping member (10) is placed on the cap (5) and linked in rotation with it, by means of lateral internal notches in which can penetrate at least two edges d 'an arch (6) of the cap (5) constituting the clamping means.

3. Device according to claim 2, characterized in that the clamping member is a second cylinder (6) placed around and on the cap (5) and comprising at least two removable stirrups (11) each fitting into a slot lateral (12) of this second cylinder (10), to project inside thereof and constitute the internal notches.

4. Device according to claim 1, the valve having a fixing disc (20) equipped with fixing holes (21) for receiving a booster, characterized in that the clamping member is a second cylinder (30), the lower end is provided with at least two drive pins (29) each intended to come into a fixing hole (21) of the fixing disc (20) of the cap (25) constituting the clamping means.

6. Device according to claim 5, characterized in that the first cylinder (35) being of large diameter, the means for fixing this first cylinder (35) are stirrups (32) fixed to the lower part of this first cylinder ( 35) and each overlapping a flange (4) with a notch.

7. Device according to claim 1, characterized in that the first cylinder (15, 35) has an upper recess (17) and the clamping means has a drive square (13) for receiving a clamping device.