Actionneur de fermeture cr une vanne de sécurité et ensemble_de sécurité . Closing actuator creates a safety valve and safety assembly.
L'invention concerne un actionneur de déclenchement de fermeture d'une vanne de sécurité montée dans un conduit d'exploitation de sous-sol. L'invention concerne également un ensemble de sécurité pour conduit d'exploitation de sous-sol. Un tel conduit d'exploitation de sous-sol doit être introduit dans un trou ménagé dans ledit sous-sol.The invention relates to an actuator for triggering the closure of a safety valve mounted in a basement operating conduit. The invention also relates to a security assembly for a basement operating conduit. Such a basement operating duct must be introduced into a hole made in said basement.
Un domaine d'application de l'invention concerne les puits de production de pétrole et tout puits éruptif dans lequel est introduit un conduit pour prélever des hydrocarbures présents dans le sous-sol. En cas d'alarme ou de danger ou lorsqu'on souhaite simplement arrêter le passage du fluide dans le conduit, on ferme la vanne de sécurité qui obture alors, en position de fermeture, le conduit et empêche la remontée de fluide dans le conduit, en aval de ladite vanne.One field of application of the invention relates to oil production wells and any eruptive well into which a conduit is introduced for withdrawing hydrocarbons present in the subsoil. In the event of an alarm or danger or when you simply wish to stop the passage of the fluid in the conduit, the safety valve is closed which then closes, in the closed position, the conduit and prevents the ascent of fluid in the conduit, downstream of said valve.
A cet effet, il est prévu des moyens de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité, comportant une partie de réception de signal de maintien d'ouverture, une partie d'actionnement et des moyens de conversion pour maintenir la partie d'actionnement dans une première position longitudinale de passage de fluide, lorsque la partie de réception reçoit le signal de maintien d'ouverture, et pour faire passer la partie d'actionnement dans une deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture, lorsque la partie de réception ne reçoit pas le signal de maintien d'ouverture. On connaît un tel actionneur, dans lequel la partie d'actionnement agit par l'intermédiaire de tronçons de tube sur la vanne de fermeture. Ces tronçons de tube sont montés coulissants contre la paroi intérieure du conduit d'exploitation de sous- sol. Une extrémité de ces tronçons de tube est appuyée contre la vanne de sécurité pour l'escamoter contre la paroi du conduit d'exploitation de sous-sol, lorsque la partie d'actionnement se trouve dans la première position longitudinale, pour laisser passer le fluide dans les tronçons de tube, le fluide traversant alors également les moyens de déclenchement de fermeture de la vanne. Lorsque la partie d'actionnement passe dans la deuxième position de fermeture, le tronçon de tube appuyé auparavant contre la vanne est déplacé longitudinalement par rapport au conduit d'exploitation de sous-sol pour ne plus être appuyé contre la vanne et permettre à un ressort de faire passer la vanne de la position escamotée à la position de fermeture du conduit d'exploitation de sous-sol. Cet actionneur présente de nombreux inconvénients. Les moyens de déclenchement de fermeture de la vanne sont
obligatoirement traversés par le fluide prélevé dans le sous-sol, lorsque la vanne est ouverte. Il en résulte une pollution des moyens de déclenchement de fermeture de l'actionneur par le fluide présent dans le sous-sol. Étant donné que le fluide présent dans le sous-sol peut comporter des matières liquides ou visqueuses ainsi que des particules solides entraînées dans le flux de fluide, le risque est grand que le fluide extrait du sous-sol ne coince entre elles les différentes parties de ces moyens de déclenchement de fermeture. La fermeture de la vanne de sécurité risque d'être déclenchée intempestivement, alors que le signal de maintien d'ouverture est toujours reçu, ou, de manière plus grave, la fermeture de la vanne de sécurité peut ne pas être déclenchée par les tronçons de tubes, alors que justement cette fermeture est souhaitée et qu'aucun signal de maintien d'ouverture n'est plus appliqué dans ce but, ce qui peut porter atteinte à l'installation entière d'exploitation de fluide et notamment aux moyens de stockage du fluide remonté et au personnel en surface. Par ailleurs, l'actionneur mentionné ci-dessus ne peut fonctionner que pour un type déterminé de conduit d'exploitation de sous-sol et d'interfaces de commande, étant donné que les tronçons de tubes utilisés pour le déclenchement de la fermeture de la vanne de sécurité coopèrent avec la paroi intérieure de ce conduit d'exploitation de sous-sol. Ainsi, cet actionneur ne peut pas être utilisé avec un autre conduit d'exploitation de sous-sol ayant un diamètre supérieur ou inférieur au diamètre de conduit d'exploitation de sous-sol pour lequel il a été conçu, ou disposant d'une interface de commande différente.To this end, means are provided for triggering the closing of the safety valve, comprising a part for receiving the opening hold signal, an actuating part and conversion means for maintaining the actuating part in a first longitudinal position for the passage of fluid, when the receiving part receives the opening hold signal, and for passing the actuating part into a second longitudinal position for triggering closure, when the receiving part does not receive the opening hold signal. Such an actuator is known, in which the actuating part acts via tube sections on the closing valve. These tube sections are slidably mounted against the inner wall of the basement operating duct. One end of these sections of tube is pressed against the safety valve to retract it against the wall of the basement operating duct, when the actuating part is in the first longitudinal position, to let the fluid pass in the tube sections, the fluid then also passing through the valve closing release means. When the actuating part passes into the second closed position, the section of tube previously pressed against the valve is moved longitudinally relative to the basement operating duct so that it is no longer pressed against the valve and allows a spring to move the valve from the retracted position to the closed position of the basement operating duct. This actuator has many disadvantages. The valve closure release means are obligatorily crossed by the fluid taken from the basement, when the valve is open. This results in pollution of the means for triggering the closure of the actuator by the fluid present in the basement. Since the fluid present in the subsoil may contain liquid or viscous materials as well as solid particles entrained in the flow of fluid, there is a great risk that the fluid extracted from the subsoil will wedge the different parts of it these closing release means. The closing of the safety valve may be triggered inadvertently, while the keep open signal is still received, or, more seriously, the closing of the safety valve may not be triggered by the sections of tubes, when precisely this closing is desired and that no signal to maintain opening is no longer applied for this purpose, which may harm the entire installation for operating the fluid and in particular the storage means of the fluid reassembled and to personnel at the surface. In addition, the above-mentioned actuator can only operate for a specific type of underground operating duct and control interfaces, given that the tube sections used to trigger the closing of the safety valve cooperate with the inner wall of this underground mining conduit. Thus, this actuator cannot be used with another basement operating conduit having a diameter greater or less than the diameter of the underground operating conduit for which it was designed, or having an interface different order.
Un objectif de l'invention est de fournir un actionneur de déclenchement de fermeture d'une vanne de sécurité ayant une meilleure fiabilité à la fermeture de la vanne de sécurité ainsi qu'au maintien de l'ouverture de la vanne de sécurité et à sa réouverture.An object of the invention is to provide an actuator for triggering the closing of a safety valve having better reliability when the safety valve is closed as well as when the safety valve is opened and when it is closed. reopening.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un actionneur de déclenchement de fermeture d'une vanne de sécurité de sécurité qui puisse être utilisé pour plusieurs types de conduits d'exploitation de sous-sol. Un troisième objectif de l'invention est de fournir un actionneur de déclenchement de fermeture d'une vanne de sécurité qui soit d'un coût plus bas.Another object of the invention is to provide an actuator for triggering the closing of a safety safety valve which can be used for several types of underground mining conduits. A third objective of the invention is to provide an actuator for triggering the closing of a safety valve which is of lower cost.
Un quatrième objectif de l'invention est d'obtenir un actionneur facile à installer dans la colonne de production du puits.A fourth objective of the invention is to obtain an actuator which is easy to install in the production column of the well.
A cet effet, l'invention a pour objet un actionneur de déclenchement de
fermeture d'une vanne de sécurité monté dans un conduit d'exploitation de sous-sol devant être introduit dans un trou ménagé dans ledit sous-sol, l'actionneur comportant des moyens de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité, lesquels comportent une partie de réception de signal de fermeture et de commande électrique de moyens électromécaniques de conversion, une partie d'actionnement mécanique, les moyens électromécaniques de conversion étant prévus pour maintenir la partie d'actionnement dans une première position longitudinale, lorsque la partie de réception reçoit un signal de maintien d'ouverture, et pour faire passer la partie d'actionnement de la première position longitudinale à une deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité dans un sens de déplacement longitudinal, lorsque la partie de réception ne reçoit pas de signal de maintien d'ouverture, les moyens de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité étant logés dans une chambre d'un boîtier d'actionneur, le boîtier d'actionneur étant destiné à être disposé dans le conduit d'exploitation de sous-sol, des moyens d'étanchéité étant prévus dans la chambre du boîtier d'actionneur pour rendre étanche celle-ci par rapport à une ouverture du boîtier d'actionneur, l'ouverture du boîtier d'actionneur étant éloignée de la chambre du boîtier dans un sens longitudinal opposé au sens de déplacement longitudinal de la partie d'actionnement allant de la première position à la deuxième position de fermeture, les moyens d'étanchéité et l'ouverture du boîtier d'actionneur ayant un passage permettant le coulissement longitudinal d'une broche longitudinale d'actionnement de la vanne de sécurité, comportant une partie retenue dans la chambre, des moyens de liaison étant prévus dans la chambre du boîtier d'actionneur pour relier le déplacement de la partie d'actionnement de la première position longitudinale à la deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture à un déplacement longitudinal de la broche permettant la fermeture de la vanne de sécurité, par l'intermédiaire de la partie de la broche retenue dans la chambre. Grâce à l'invention, les moyens de déclenchement de fermeture du clapet de sécurité sont isolés du flux de fluide présent dans le conduit d'exploitation de sous-sol, ce qui diminue le danger d'un déclenchement non souhaité de fermeture de . la vanne de sécurité, et surtout le danger d'une absence non souhaitée de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité et augmente la fiabilité de
l'actionneur. En outre, le boîtier de l'actionneur peut être construit en ayant un encombrement extérieur minimal, permettant de laisser passer du fluide, de manière à pouvoir être monté dans tout conduit d'exploitation de sous-sol ayant un diamètre supérieur à cet encombrement minimal. On évite ainsi de devoir adapter l'actionneur à chaque type de conduit d'exploitation de sous-sol, ce qui rend l'actionneur plus modulaire et diminue les coûts liés aux actionneurs.To this end, the invention relates to a trigger actuator for closing of a safety valve mounted in a basement operating duct to be introduced into a hole made in said basement, the actuator comprising means for triggering the closing of the safety valve, which comprise a part for receiving the closing signal and electrical control of electromechanical conversion means, a mechanical actuation part, the electromechanical conversion means being provided for maintaining the actuation part in a first longitudinal position, when the reception part receives an opening hold signal, and for passing the actuating part from the first longitudinal position to a second longitudinal position for triggering the closing of the safety valve in a direction of longitudinal movement, when the receiving part is not receiving no signal to maintain opening, the means for triggering closure of the valve e safety being housed in a chamber of an actuator housing, the actuator housing being intended to be disposed in the basement operating duct, sealing means being provided in the chamber of the housing actuator for sealing it with respect to an opening of the actuator housing, the opening of the actuator housing being remote from the housing chamber in a longitudinal direction opposite to the direction of longitudinal movement of the actuating part going from the first position to the second closed position, the sealing means and the opening of the actuator housing having a passage allowing the longitudinal sliding of a longitudinal actuating pin of the safety valve, comprising a part retained in the chamber, connecting means being provided in the chamber of the actuator housing to connect the movement of the actuating part from the first long position itudinal to the second longitudinal closing release position to a longitudinal movement of the spindle allowing the closing of the safety valve, via the part of the spindle retained in the chamber. Thanks to the invention, the means for triggering the closing of the safety valve are isolated from the flow of fluid present in the basement operating duct, which reduces the danger of an unwanted closing triggering of . the safety valve, and especially the danger of an unwanted absence of triggering of closing of the safety valve and increases the reliability of the actuator. In addition, the actuator housing can be constructed with a minimum external space requirement, allowing fluid to pass through, so that it can be mounted in any basement operating conduit having a diameter greater than this minimum space requirement. . This avoids having to adapt the actuator to each type of underground operating duct, which makes the actuator more modular and reduces the costs associated with the actuators.
Suivant divers modes de réalisation de l'invention :According to various embodiments of the invention:
- la partie de la broche, retenue dans la chambre, comporte un épaulement transversal et les moyens de liaison comprennent une pièce intermédiaire longitudinale dont une première partie extrême est solidaire de la partie d'actionnement et dont la deuxième partie extrême, éloignée de la première partie extrême, comporte un épaulement transversal, venant en prise derrière l'épaulement transversal de la broche dans le sens de déplacement de la première position longitudinale à la deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture ;- The part of the spindle, retained in the chamber, comprises a transverse shoulder and the connecting means comprise a longitudinal intermediate part, a first end part of which is integral with the actuation part and whose second end part, distant from the first extreme part, comprises a transverse shoulder, engaging behind the transverse shoulder of the spindle in the direction of movement from the first longitudinal position to the second longitudinal position for triggering closure;
- la pièce intermédiaire longitudinale est tubulaire et comporte à sa deuxième partie extrême un rebord transversal intérieur formant épaulement transversal complémentaire et entourant la boche longitudinale, derrière l'épaulement transversal de ladite broche ; - la broche longitudinale est montée mobile longitudinalement par rapport à la pièce intermédiaire, des premiers moyens de précontrainte de l'épaulement transversal de la broche longitudinale vers l'épaulement transversal complémentaire de la pièce intermédiaire étant prévus, les moyens de conversion étant aptes à maintenir la partie d'actionnement dans la première position longitudinale à rencontre des premiers moyens de précontrainte, les premiers moyens de précontrainte étant aptes à laisser la broche longitudinale coulisser par rapport à la pièce intermédiaire, lorsque la vanne de sécurité passe en position fermée et lorsque la partie d'actionnement est commandée par les moyens de conversion pour passer de la deuxième position à la première position ; - les premiers moyens de précontrainte sont formés par un ressort de compression ;- The longitudinal intermediate piece is tubular and has at its second end part an internal transverse rim forming a complementary transverse shoulder and surrounding the longitudinal pin, behind the transverse shoulder of said pin; the longitudinal spindle is mounted movable longitudinally with respect to the intermediate piece, first means for prestressing the transverse shoulder of the longitudinal spindle towards the transverse shoulder complementary to the intermediate piece being provided, the conversion means being able to maintain the actuating part in the first longitudinal position meeting the first prestressing means, the first prestressing means being capable of allowing the longitudinal spindle to slide relative to the intermediate piece, when the safety valve passes into the closed position and when the actuation part is controlled by the conversion means to move from the second position to the first position; - The first prestressing means are formed by a compression spring;
- le ressort de compression est logé dans la pièce intermédiaire tubulaire, entre la partie d'actionnement et l'épaulement transversal de la broche longitudinale ;
- les moyens de conversion comprennent un deuxième moyen de précontrainte de la partie d'actionnement de la première position à la deuxième position longitudinale de fermeture de la vanne de sécurité, agissant entre la partie d'actionnement et une butée intérieure fixe, située dans la chambre du boîtier d'actionneur ;- The compression spring is housed in the tubular intermediate piece, between the actuating part and the transverse shoulder of the longitudinal spindle; the conversion means comprise a second means for prestressing the actuating part from the first position to the second longitudinal position for closing the safety valve, acting between the actuating part and a fixed internal stop located in the actuator housing chamber;
- le deuxième moyen de précontrainte est formé par un ressort de compression ;- The second prestressing means is formed by a compression spring;
- la pièce intermédiaire entoure la partie d'actionnement et des moyens de guidage longitudinal de la pièce intermédiaire par rapport au boîtier d'actionneur sont prévus ;- The intermediate piece surrounds the actuating part and means for longitudinally guiding the intermediate piece relative to the actuator housing are provided;
- le deuxième moyen de précontrainte est logé dans la chambre autour de la pièce intermédiaire ;- The second prestressing means is housed in the room around the intermediate piece;
- l'ouverture du boîtier d'actionneur est prévue sur un embout d'extrémité, à distance des moyens d'étanchéité, dans le sens longitudinal opposé au sens de déplacement longitudinal de la partie d'actionnement allant de la première position à la deuxième position de fermeture ;the opening of the actuator housing is provided on an end piece, at a distance from the sealing means, in the longitudinal direction opposite to the direction of longitudinal movement of the actuating part going from the first position to the second closed position;
- les moyens d'étanchéité sont montés coulissants longitudinalement par rapport à la broche longitudinale et au boîtier d'actionneur ;- The sealing means are slidably mounted longitudinally with respect to the longitudinal spindle and to the actuator housing;
- la chambre du boîtier renferme un fluide de fonctionnement des moyens de déclenchement de fermeture de la vanne de sécurité ;- The chamber of the housing contains an operating fluid of the means for triggering the closing of the safety valve;
- le fluide de fonctionnement contient de l'huile lubrifiante. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention :- the operating fluid contains lubricating oil. According to other characteristics of the invention:
- les moyens de conversion comprennent des moyens de passage inverse pour faire passer la partie d'actionnement de la deuxième position de déclenchement de fermeture à la première position, lorsque la partie de réception reçoit un signal d'ouverture ;- The conversion means comprise reverse passage means for passing the actuating part from the second closing release position to the first position, when the receiving part receives an opening signal;
- les moyens de passage inverse comprennent un moteur électrique, dont le stator est fixé à l'intérieur du boîtier et dont le rotor est relié à une tige longitudinale filetée coopérant, de manière réversible, avec un écrou relié à des moyens pour pousser longitudinalement la partie d'actionnement de la deuxième position de déclenchement de fermeture à la première position, des moyens étant prévus pour provoquer par le moteur la rotation du rotor dans le sens déterminé jusqu'à la première position de la partie d'actionnement lorsque la partie de réception reçoit un signal d'ouverture, des moyens étant prévus pour bloquer en rotation l'écrou par
rapport au stator du moteur lors du passage de la deuxième position de déclenchement de fermeture à la première position ;the reverse passage means comprise an electric motor, the stator of which is fixed inside the housing and the rotor of which is connected to a threaded longitudinal rod cooperating, reversibly, with a nut connected to means for longitudinally pushing the actuation part from the second closing release position to the first position, means being provided to cause the motor to rotate the rotor in the direction determined until the first position of the actuation part when the part of reception receives an opening signal, means being provided for locking the nut in rotation by relative to the stator of the motor when passing from the second closing release position to the first position;
- les moyens de blocage comprennent une chemise de guidage longitudinal de l'écrou et des moyens pour immobiliser la chemise par rapport au stator du moteur lors de la rotation du rotor dans le sens déterminé et dans la première position de la partie d'actionnement ;the locking means comprise a jacket for the longitudinal guide of the nut and means for immobilizing the jacket with respect to the stator of the motor during the rotation of the rotor in the determined direction and in the first position of the actuating part;
- la chemise de guidage comprend une rainure de guidage longitudinal d'un doigt solidaire de l'écrou ;- The guide sleeve includes a longitudinal guide groove of a finger integral with the nut;
- les moyens d'immobilisation de la chemise de guidage comprennent un bobinage électrique logé dans un support d'immobilisation pour attirer une pièce complémentaire d'attraction solidaire de la chemise de guidage, des moyens d'alimentation étant prévus pour alimenter en énergie électrique d'attraction de ladite pièce complémentaire d'attraction le bobinage lors de la rotation du rotor dans le sens déterminé et dans la première position de la partie d'actionnement ; - les moyens de passage inverse comprennent des moyens pour autoriser la rotation du rotor dans le sens déterminé et empêcher la rotation du rotor dans le sens inverse du sens déterminé ;the means for immobilizing the guide jacket comprise an electrical coil housed in an immobilization support for attracting an additional attraction piece secured to the guide jacket, supply means being provided for supplying electrical energy d attraction of said complementary attraction part the winding during the rotation of the rotor in the determined direction and in the first position of the actuating part; the reverse passage means comprise means for authorizing the rotation of the rotor in the determined direction and preventing rotation of the rotor in the opposite direction to the determined direction;
- lesdits moyens pour autoriser la rotation du rotor comprennent une roue libre ; - lesdits moyens pour autoriser la rotation du rotor comprennent au moins un cliquet coopérant avec une roue dentée solidaire du rotor ;- Said means for authorizing the rotation of the rotor comprise a free wheel; - Said means for authorizing the rotation of the rotor comprise at least one pawl cooperating with a toothed wheel secured to the rotor;
- les moyens de poussée comprennent un tube de logement de la tige longitudinale filetée fermé à son extrémité éloignée de l'écrou, un organe intermédiaire étant inséré entre ladite extrémité du tube de logement et la partie d'actionnement pour permettre la rotation dudit tube de logement par rapport à la partie d'actionnement;- The pushing means comprise a housing tube for the threaded longitudinal rod closed at its end remote from the nut, an intermediate member being inserted between said end of the housing tube and the actuating part to allow rotation of said tube. housing relative to the actuating part;
- ledit organe intermédiaire est formé par un grain de crapaudine ;- Said intermediate member is formed by a grain of a toad;
- les moyens de conversion comprennent des moyens de déblocage de la chemise de guidage par rapport au stator du moteur pour faire passer la partie d'actionnement de la première position longitudinale à la deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture par l'intermédiaire de l'écrou et des moyens de poussée ;- The conversion means comprise means for unlocking the guide jacket relative to the stator of the motor to pass the actuating part from the first longitudinal position to the second longitudinal position for triggering closure by means of the nut and thrust means;
- les moyens de déblocage comprennent des moyens de commande de coupure d'alimentation du bobinage ;
- la vanne de sécurité comporte un volet d'obturation du conduit, contraint par des moyens de contrainte de vanne de sécurité, à passer en , position d'obturation du conduit, la broche est solidaire, à l'extérieur du boîtier, d'une pièce de butée contre le volet de la vanne de sécurité à encontre desdits moyens de contrainte de vanne de sécurité, pour faire passer la vanne de sécurité de la position d'ouverture du conduit à la position d'obturation lorsque la partie d'actionnement passe de la première position longitudinale à la deuxième position longitudinale de déclenchement de fermeture ;the unlocking means comprise means for controlling the winding supply cut-off; - The safety valve comprises a shutter shutter of the conduit, constrained by means of constraint of safety valve, to pass in, position of shutter of the conduit, the spindle is secured, outside the housing, of a stop piece against the flap of the safety valve against said safety valve constraint means, for passing the safety valve from the open position of the conduit to the closed position when the actuating part passes from the first longitudinal position to the second longitudinal closing release position;
- la pièce de butée est formée d'un manchon comportant une première partie de fixation à la broche et une deuxième partie d'application contre le volet, la première partie de fixation et la deuxième partie d'application étant emboîtées l'une à l'autre par complémentarité de forme.- The stopper part is formed of a sleeve comprising a first part for fixing to the spindle and a second part for applying against the flap, the first part for fixing and the second part for applying being fitted one to the other. 'other by complementarity of form.
- des moyens sont prévus sur l'actionneur de déclenchement de fermeture pour permettre le retrait de l'actionneur du conduit d'exploitation de sous-sol, lorsque la vanne de sécurité est fermée.- Means are provided on the closing release actuator to allow the actuator to be withdrawn from the basement operating duct, when the safety valve is closed.
L'invention concerne également un ensemble de sécurité pour conduit d'exploitation de sous-sol devant être introduit dans un trou ménagé dans ledit sous- sol, comportant une vanne de sécurité associée à un actionneur de déclenchement de fermeture de ladite vanne de sécurité, ladite vanne de sécurité et ledit actionneur de déclenchement de fermeture de celle-ci étant montés dans un conduit secondaire destiné à être introduit dans le conduit d'exploitation de sous-sol et permettant de laisser passer du fluide de sous-sol dans le conduit secondaire lorsque la vanne de sécurité est ouverte.The invention also relates to a safety assembly for a basement operating duct to be introduced into a hole made in said basement, comprising a safety valve associated with an actuator for triggering the closing of said safety valve, said safety valve and said actuator for triggering the closing thereof being mounted in a secondary conduit intended to be introduced into the basement operating conduit and allowing the passage of underground fluid in the secondary conduit when the safety valve is open.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, fait en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, made with reference to the appended drawings, given solely by way of nonlimiting example and in which:
- les figures 1A, 1B, 1C, 1D et 1E représentent schématiquement l'actionneur suivant l'invention dans une première position permettant de maintenir une vanne de sécurité dans une position ouverte, suivant différentes possibilités de montage dans un trou souterrain ;- Figures 1A, 1B, 1C, 1D and 1E schematically represent the actuator according to the invention in a first position for maintaining a safety valve in an open position, according to different mounting possibilities in an underground hole;
- la figure 2 représente schématiquement en coupe longitudinale agrandie par rapport à la figure 1, l'actionneur suivant l'invention dans la première position permettant de maintenir une vanne de sécurité dans une position ouverte ;- Figure 2 shows schematically in longitudinal section enlarged relative to Figure 1, the actuator according to the invention in the first position for maintaining a safety valve in an open position;
- la figure 3 représente schématiquement en coupe transversale
l'actionneur suivant la figure 2, à la même échelle que celle-ci, dans une position provoquant la fermeture de la vanne de sécurité ;- Figure 3 shows schematically in cross section the actuator according to FIG. 2, on the same scale as the latter, in a position causing the closing of the safety valve;
- la figure 4 représente schématiquement en coupe longitudinale l'actionneur suivant la figure 2 et 3, à la même échelle que celles-ci, dans une position de fermeture de la vanne de sécurité et de réarmement pour pouvoir faire passer ultérieurement la vanne de sécurité de la position de fermeture à une position d'ouverture, après égalisation de pression de part et d'autre de la vanne de sécurité ; et- Figure 4 shows schematically in longitudinal section the actuator according to Figure 2 and 3, on the same scale as these, in a closed position of the safety valve and reset to be able to pass the safety valve later from the closed position to an open position, after pressure equalization on either side of the safety valve; and
- la figure 5 représente schématiquement en coupe transversale une pièce de butée contre la vanne de sécurité, prévue dans l'actionneur suivant l'invention.- Figure 5 shows schematically in cross section a stop piece against the safety valve, provided in the actuator according to the invention.
Aux figures 1A et 1B , l'actionneur 1 suivant l'invention est monté dans un conduit 2 d'exploitation de sous-sol s'étendant suivant une direction générale 3 longitudinale dans le cuvelage 4b d'un trou 4 ménagé dans un sous-sol 5. La direction 3 est une direction générale de continuité du conduit 2. Le conduit 2 est destiné à laisser passer un flux de fluide présent dans le sous-sol 5, tel que des hydrocarbures pour un trou 4 formé par un puits de forage dans des nappes de pétrole présentes dans le sous-sol 5, le conduit 2 comportant à cet effet un ou plusieurs orifices 6 de communication entre l'extérieur du conduit 2, tourné vers le trou 4 du sous-sol 5 et l'intérieur 7 du conduit 2. Le conduit 2 est destiné à prélever du fluide gazeux et/ou liquide présent dans le sous-sol 5, suivant un sens 8 longitudinal de fermeture et de remontée vers la surface du sol. Des moyens 4c sont prévus entre le conduit 2 et le cuvelage 4b pour empêcher du fluide de passer entre eux. Dans la variante représentée à la figure 1 C, l'actionneur 1 est fixé à l'intérieur d'un conduit secondaire 2b fixé de manière étanche au fluide dans le conduit 2 par l'intermédiaire de moyens 4d d'étanchéité prévus entre ceux-ci, en aval du clapet 9 dans le sens 8, le conduit secondaire 2b pouvant se terminer en amont du clapet 9 dans le sens 8.In FIGS. 1A and 1B, the actuator 1 according to the invention is mounted in a basement operating duct 2 extending in a general direction 3 longitudinally in the casing 4b of a hole 4 formed in a sub- soil 5. Direction 3 is a general direction of continuity of the conduit 2. The conduit 2 is intended to let pass a flow of fluid present in the basement 5, such as hydrocarbons for a hole 4 formed by a wellbore in oil slicks present in the basement 5, the conduit 2 having for this purpose one or more orifices 6 for communication between the exterior of the conduit 2, facing the hole 4 of the basement 5 and the interior 7 of the duct 2. The duct 2 is intended to take off gaseous and / or liquid fluid present in the basement 5, in a longitudinal direction 8 of closure and ascent towards the ground surface. Means 4c are provided between the conduit 2 and the casing 4b to prevent fluid from passing between them. In the variant shown in FIG. 1C, the actuator 1 is fixed inside a secondary duct 2b fixed in a fluid-tight manner in the duct 2 by means of sealing means 4d provided between them ci, downstream of the valve 9 in the direction 8, the secondary conduit 2b being able to terminate upstream of the valve 9 in the direction 8.
Une vanne 9 de sécurité est montée dans la paroi du conduit 2 aux figures 1A et 1 B et dans la paroi du conduit 2b secondaire à la figure 1C. La vanne 9 de sécurité peut être par exemple une vanne à boule rotative comportant un passage traversant pouvant être mis dans une position d'obturation pour la fermeture de la vanne et dans une position de libre passage de fluide pour l'ouverture de la vanne, la boule pouvant être commandée pour passer entre l'une et l'autre de ses positions d'obturation et de non-obturation par rotation provoquée par des moyens de
commande de rotation. L'actionneur est décrit dans ce qui suit en référence à la figure 1A ; bien entendu, la description qui va suivre s'applique aussi bien à la figure 1B qu'à la figure 1C.A safety valve 9 is mounted in the wall of the duct 2 in FIGS. 1A and 1B and in the wall of the secondary duct 2b in FIG. 1C. The safety valve 9 may for example be a rotary ball valve comprising a through passage which can be placed in a closed position for closing the valve and in a position for free passage of fluid for opening the valve, the ball can be controlled to pass between one and the other of its shutter and non-shutter positions by rotation caused by means of rotation control. The actuator is described in the following with reference to FIG. 1A; of course, the description which follows applies as well to FIG. 1B as to FIG. 1C.
Aux figures, la vanne 9 de sécurité est un clapet 9 de sécurité comportant un volet 10 d'obturation du conduit 2 relié par une charnière pivotante 11 à la paroi 12 du conduit 2. Le clapet de sécurité 9 est situé en aval de l'orifice 6 dans le sens longitudinal 8. Un ressort spiral de torsion 13 est monté autour de la charnière 11 et est fixé par une première extrémité 14 dans la paroi 12 du conduit 2 et par une deuxième extrémité 15 dans le volet 10. Le ressort 13 est monté de manière à contraindre le volet 10 à passer de la position escamotée représentée aux figures 1 et 2, dans laquelle le volet 10 se trouve le long de la paroi 12, est logé dans un siège 12b prévu dans la paroi 12 et laisse passer les fluides dans le conduit 2, à une position de fermeture représentée aux figures 3 et 4, dans laquelle le volet 10 s'étend transversalement dans la section transversale du conduit 2, par exemple perpendiculairement à la direction longitudinale 3, pour empêcher du fluide de passer en aval du clapet 9 dans le sens longitudinal 8. Ainsi, dans cette position de fermeture, du fluide entrant par l'orifice 6 ne peut-il plus passer en aval du clapet 9 dans le sens 8.In the figures, the safety valve 9 is a safety valve 9 comprising a shutter 10 for closing the conduit 2 connected by a pivoting hinge 11 to the wall 12 of the conduit 2. The safety valve 9 is located downstream of the orifice 6 in the longitudinal direction 8. A spiral torsion spring 13 is mounted around the hinge 11 and is fixed by a first end 14 in the wall 12 of the duct 2 and by a second end 15 in the shutter 10. The spring 13 is mounted so as to force the flap 10 to pass from the retracted position shown in Figures 1 and 2, in which the flap 10 is located along the wall 12, is housed in a seat 12b provided in the wall 12 and allows passage the fluids in the conduit 2, in a closed position shown in Figures 3 and 4, in which the flap 10 extends transversely in the cross section of the conduit 2, for example perpendicular to the longitudinal direction 3, for emp prevent fluid from passing downstream of the valve 9 in the longitudinal direction 8. Thus, in this closed position, the fluid entering through the orifice 6 can no longer pass downstream of the valve 9 in the direction 8.
L'actionneur 1 est monté dans le conduit 2 ou 2b en aval du clapet de sécurité 9 dans le sens 8 longitudinal. L'actionneur 1 comporte un boîtier 16 d'actionneur oblong suivant la direction longitudinale 3 et comportant sur sa surface extérieure des moyens 16a de fixation à la paroi 12 du conduit 2 ou 2b, par exemple par coinçage dans le conduit 2 ou 2b. Le boîtier 16 est de forme générale cylindrique circulaire de section transversale inférieure à la section transversale intérieure de conduit 2 de manière à pouvoir laisser passer du fluide autour du boîtier 16 et de l'actionneur 1. Par exemple, ainsi que représenté aux figures 1D et 1 E, le boîtier 16 comporte comme moyens 16a sur sa paroi extérieure une ou plusieurs saillies 2d comprimables prévues sur une partie de sa circonférence pour être reçues dans une gorge intérieure circulaire 2c de la paroi 12 du conduit 2 ou du conduit secondaire 2b, la gorge et la ou les saillies ayant des formes complémentaires longitudinalement et permettant le passage de fluide dans le conduit autour de la ou des saillies.The actuator 1 is mounted in the duct 2 or 2b downstream of the safety valve 9 in the longitudinal direction 8. The actuator 1 comprises a housing 16 of oblong actuator in the longitudinal direction 3 and comprising on its outer surface means 16a for fixing to the wall 12 of the conduit 2 or 2b, for example by wedging in the conduit 2 or 2b. The housing 16 is of generally circular cylindrical shape with a cross section smaller than the internal cross section of the conduit 2 so as to allow fluid to pass around the housing 16 and the actuator 1. For example, as shown in FIGS. 1D and 1 E, the housing 16 comprises as means 16a on its outer wall one or more compressible projections 2d provided on a part of its circumference to be received in a circular inner groove 2c of the wall 12 of the conduit 2 or of the secondary conduit 2b, the groove and the projection (s) having longitudinally complementary shapes and allowing the passage of fluid in the conduit around the projection (s).
Le boîtier 16 est creux et comporte une chambre intérieure 17 rendue étanche aux fluides extérieurs au boîtier 16. La chambre 17 intérieure du boîtier 16
est remplie d'un milieu connu, différent du fluide présent dans le conduit 2, peu compressible et permettant le fonctionnement des pièces contenues dans celle-ci, par exemple de l'huile lubrifiante. A cet effet, le boîtier 16 comporte une ouverture 161 de remplissage en fluide de fonctionnement de la chambre 1 et ultérieurement bouché par tout moyen approprié.The housing 16 is hollow and has an interior chamber 17 made impervious to fluids external to the housing 16. The interior chamber 17 of the housing 16 is filled with a known medium, different from the fluid present in the pipe 2, not very compressible and allowing the operation of the parts contained therein, for example lubricating oil. To this end, the housing 16 has an opening 161 for filling the operating fluid of the chamber 1 and subsequently blocked by any suitable means.
Le boîtier 16 comporte une première partie extrême 16b, destinée à être tournée vers le clapet de sécurité 9, une deuxième partie extrême 16c, plus éloignée du clapet de sécurité 9 que la -première partie extrême 16b, et une paroi extérieure centrale 16d auxquelles sont reliées la première partie extrême 16b et la deuxième partie extrême 16c de manière étanche au fluide extérieur et au fluide de fonctionnement. L'ouverture 161 est par exemple située dans la deuxième partie extrême 16c. La chambre 17 est délimitée par rapport à l'extérieur par la première partie extrême 16b, la deuxième partie extrême 16c et la paroi centrale 16d. La deuxième partie extrême 16c est par exemple solidaire d'une pièce 16e d'accrochage d'un outil, non représenté, pour le retrait de l'actionneur 1 en dehors du conduit. La pièce 16e d'accrochage est par exemple en forme de pointe dirigée dans le sens 8 et comportant un épaulement arrière 16f destiné à être enserré par l'outil de retrait.The housing 16 comprises a first end portion 16b, intended to be turned towards the safety valve 9, a second end portion 16c, more distant from the safety valve 9 than the first end portion 16b, and a central outer wall 16d to which are connected the first end portion 16b and the second end portion 16c in a sealed manner to the external fluid and to the operating fluid. The opening 161 is for example located in the second extreme part 16c. The chamber 17 is delimited with respect to the outside by the first end part 16b, the second end part 16c and the central wall 16d. The second end portion 16c is for example integral with a part 16e for attaching a tool, not shown, for removing the actuator 1 from the conduit. The attachment part 16e is for example in the form of a point directed in the direction 8 and comprising a rear shoulder 16f intended to be clamped by the removal tool.
Les éléments compris dans la chambre 17 vont être décrits ci-après. Des moyens 18 de déclenchement de fermeture du clapet de sécurité 9 sont logés dans la chambre 17 du boîtier 16 d'actionneur. Ces moyens de déclenchement 18 comportent successivement dans le sens longitudinal 9b d'ouverture, allant de la position de fermeture à la position d'ouverture, allant également de la deuxième partie extrême 16c à la première partie extrême 16b et inverse du sens longitudinal 8 de fermeture, une partie 19 de réception de signal de maintien d'ouverture, fixée à l'intérieur du boîtier 16, des moyens 20 de conversion, qui seront décrits ci-après, et une partie 21 d'actionnement, guidée suivant la direction longitudinale 3 dans la chambre 17.The elements included in chamber 17 will be described below. Means 18 for triggering the closing of the safety valve 9 are housed in the chamber 17 of the actuator housing 16. These trigger means 18 successively comprise in the longitudinal opening direction 9b, going from the closed position to the open position, also going from the second end part 16c to the first end part 16b and reverse from the longitudinal direction 8 of closure, a part 19 for receiving the opening hold signal, fixed inside the housing 16, conversion means 20, which will be described below, and a part 21 for actuation, guided in the longitudinal direction 3 in room 17.
La partie 21 d'actionnement est par exemple sous la forme d'une barre longitudinale comportant une base 22 raccordée, dans le sens 9b longitudinal, à un tronçon longitudinal 23 de section transversale inférieure à celle de la base 22 et définissant ainsi un épaulement 24 tourné dans le sens 9b vers le clapet 9 de sécurité. La partie 19 de réception est par exemple sous la forme d'un récepteur de signaux électromagnétiques émis depuis la surface du sol par un émetteur, une
liaison étant établie entre l'émetteur et le récepteur.The actuating part 21 is for example in the form of a longitudinal bar comprising a base 22 connected, in the longitudinal direction 9b, to a longitudinal section 23 of cross section smaller than that of the base 22 and thus defining a shoulder 24 turned in direction 9b towards the safety valve 9. The receiving part 19 is for example in the form of a receiver of electromagnetic signals emitted from the surface of the ground by a transmitter, a link being established between the transmitter and the receiver.
La partie 19 de réception est reliée aux moyens 20 de conversion et commande électriquement ceux-ci. Les moyens 20 de conversion sont agencés pour maintenir dans la chambre 17 la partie 21 d'actionnement dans une première position longitudinale 25 avancée dans le sens 9b d'ouverture, lorsque la partie 19 de réception reçoit un signal de maintien d'ouverture. Lorsque la partie 19 de réception ne reçoit plus de signal de maintien d'ouverture, les moyens 20 de conversion ne maintiennent plus la partie 21 d'actionnement dans la première position 25. Les moyens 20 de conversion sont du type électromécanique, convertissant les signaux reçus ou l'absence de signaux reçus de la partie 19 de réception en une position de la partie 21 d'actionnement. Par exemple, la réception d'un signal de fermeture ou la non-réception de signal de maintien d'ouverture par la partie 19 de réception est convertie en un signal de fermeture de clapet de sécurité pour les moyens 20 de conversion. La réception du signal de maintien d'ouverture ou la non- réception de signal de fermeture par la partie 19 de réception est convertie en un signal d'ouverture de clapet de sécurité pour les moyens 20 de conversion.The receiving part 19 is connected to the conversion means 20 and electrically controls these. The conversion means 20 are arranged to maintain in the chamber 17 the actuating part 21 in a first longitudinal position 25 advanced in the opening direction 9b, when the receiving part 19 receives an opening maintenance signal. When the receiving part 19 no longer receives an opening hold signal, the conversion means 20 no longer maintain the actuating part 21 in the first position 25. The conversion means 20 are of the electromechanical type, converting the signals received or the absence of signals received from the receiving part 19 at a position of the actuating part 21. For example, the reception of a closing signal or the non-reception of an opening maintenance signal by the reception part 19 is converted into a safety valve closing signal for the conversion means. The reception of the opening maintenance signal or the non-reception of the closing signal by the reception part 19 is converted into a safety valve opening signal for the conversion means.
Les moyens 20 de conversion comprennent un moteur électrique 201 logé dans la chambre 17 à proximité de la partie 19 de réception et relié électriquement à celle-ci par une traversée étanche 202. Le moteur 201 est par exemple formé par un motoréducteur et sera dénommé ci-après d'une manière générale par moteur. La traversée étanche permet également le passage de fils électriques d'alimentation du moteur 201 depuis l'extérieur de l'actionneur, par exemple par une batterie non représentée. Un passage est prévu dans le moteur 201 pour les fils électriques et pour le fluide de fonctionnement dans le reste de la chambre 17.The conversion means 20 comprise an electric motor 201 housed in the chamber 17 near the receiving part 19 and electrically connected to the latter by a sealed bushing 202. The motor 201 is for example formed by a geared motor and will be referred to below - generally after by engine. The sealed passage also allows the passage of electric wires supplying the motor 201 from the outside of the actuator, for example by a battery not shown. A passage is provided in the motor 201 for the electrical wires and for the operating fluid in the rest of the chamber 17.
Le stator du moteur 201 est fixé à l'intérieur du boîtier 16, tandis que son rotor central 203 s'étend longitudinalement vers la partie 21 d'actionnement et est solidaire d'une tige 204 longitudinale cylindrique circulaire comportant, successivement dans le sens 9b, une partie 205 de tige non filetée et une partie 206 de tige filetée.The stator of the motor 201 is fixed inside the housing 16, while its central rotor 203 extends longitudinally towards the actuating part 21 and is integral with a circular cylindrical longitudinal rod 204 comprising, successively in direction 9b , a part 205 of non-threaded rod and a part 206 of threaded rod.
) Un écrou 207 coopère avec la partie 206 de tige filetée. La liaison écrou) A nut 207 cooperates with the part 206 of threaded rod. The nut connection
207 / partie de tige filetée 206 est réversible. Des moyens sont prévus pour bloquer en rotation l'écrou 207 par rapport au stator du moteur 201 lors du passage de la deuxième position 32 de déclenchement de fermeture à la première position 25.
L'écrou 207 est solidaire extérieurement d'une bague 208 comportant un doigt extérieur 209 de guidage dans une rainure longitudinale 210 complémentaire prévue dans une chemise 211 tubulaire de guidage, mobile en rotation dans le boîtier 16, permettant le coulissement longitudinal de la bague 208 dans la chemise 211 et empêchant la rotation de la bague 208 par rapport à la chemise 211.207 / part of threaded rod 206 is reversible. Means are provided for locking the nut 207 in rotation relative to the stator of the motor 201 when passing from the second position 32 for triggering closure to the first position 25. The nut 207 is externally integral with a ring 208 comprising an external guide finger 209 in a longitudinal groove 210 complementary provided in a tubular guide sleeve 211, movable in rotation in the housing 16, allowing the longitudinal sliding of the ring 208 in the sleeve 211 and preventing rotation of the ring 208 relative to the sleeve 211.
Des moyens sont prévus pour immobiliser la chemise 211 par rapport au stator du moteur 201 lors de la rotation du rotor 203 dans le sens déterminé S1. La chemise 211 est solidaire d'une pièce 212 d'attraction vers le stator du moteur pour son immobilisation par rapport à celui-ci. La pièce 212 d'attraction est par exemple formée par un fond 212 de la chemise 211, métallique en forme de rondelle transversale à la direction 3, à proximité de la partie non filetée 205. Le fond 212 est percé d'un évidement central 213 pour laisser passer et tourner la tige 204.Means are provided for immobilizing the jacket 211 relative to the stator of the motor 201 during the rotation of the rotor 203 in the determined direction S1. The sleeve 211 is integral with a piece 212 of attraction towards the stator of the motor for its immobilization relative to the latter. The attraction piece 212 is for example formed by a bottom 212 of the jacket 211, metallic in the form of a washer transverse to direction 3, near the non-threaded part 205. The bottom 212 is pierced with a central recess 213 to let pass and turn the rod 204.
Le stator du moteur 201 et le boîtier 16 sont solidaires d'un support 214 d'immobilisation de la chemise 211 , lequel support 214 comporte deux parois cylindriques intérieure 215 et extérieure 216 séparées transversalement par un espace de logement d'un bobinage 217. L'espace de logement du bobinage 217 est ouvert vers le fond 212 de la chemise 209 et est prolongé vers celui-ci par un entrefer. Des fils électriques d'alimentation en courant électrique du bobinage 217 électrique sont reliés à la partie 19 au travers d'un passage 218 prévu dans le support 214 et entre le moteur 201 et la paroi 16d. Des moyens de commande d'alimentation en énergie du moteur 201 et du bobinage 217 en fonction d'instructions reçues par la partie 19 de réception sont prévus.The stator of the motor 201 and the housing 16 are integral with a support 214 for immobilizing the jacket 211, which support 214 has two internal cylindrical walls 215 and external 216 separated transversely by a space for housing a coil 217. L the winding housing space 217 is open towards the bottom 212 of the jacket 209 and is extended towards the latter by an air gap. Electric wires for supplying electric current to the electric winding 217 are connected to the part 19 through a passage 218 provided in the support 214 and between the motor 201 and the wall 16d. Means for controlling the power supply to the motor 201 and to the winding 217 as a function of instructions received by the receiving part 19 are provided.
L'écrou 207 et la bague 208 sont solidaires, vers la partie 21 d'actionnement, d'un tube 219 de logement de la tige 204 lorsque l'écrou 207 est proche du fond 212. Le tube 219 est fermé à son extrémité 220 éloignée de l'écrou 207 et proche de la partie 21 d'actionnement. Un organe intermédiaire 221 est inséré entre l'extrémité 220 et la partie 21 d'actionnement, de manière à autoriser la rotation de ladite partie 21 d'actionnement par rapport au tube 219 autour du point de contact entre la partie 21 d'actionnement et l'extrémité 220 du tube. L'organe intermédiaire 221 est par exemple formé d'un grain 221 de crapaudine. Le fonctionnement des moyens 20 de conversion est le suivant. Lorsque la partie 19 de réception reçoit une instruction d'ouverture de clapet de, sécurité, de l'énergie électrique est envoyée au bobinage 217 qui attire alors magnétiquement le fond 212 de la chemise 211 , pour l'immobiliser par rapport au
boîtier 16, et le rotor 203 est mis en rotation dans un sens S1 déterminé provoquant la rotation de la tige 204 par rapport au boîtier 16. Ce sens déterminé S1 est par exemple celui de rotation d'une roue libre 203b montée sur le rotor 203 et coopérant à l'extérieur du moteur 203 avec une partie périphérique correspondante 203c fixée à l'intérieur de la paroi 16d. La roue libre 203b forme un moyen pour autoriser la rotation du rotor 203 dans ledit sens déterminé S1. En variante, il peut être prévu à l'intérieur de la paroi 16d un cliquet 203c coopérant avec une roue dentée 203b fixée au rotor 203, pour autoriser la rotation du rotor dans ledit sens déterminé S1. Le sens déterminé S1 de rotation du rotor 203 et le sens du filetage de la tige 204 et de l'écrou 207 sont tels que la rotation de la tige 204 dans le sens déterminé S1 et le blocage de la chemise 211 provoquent le coulissement longitudinal de l'écrou 207 dans le sens 9b éloignant l'écrou 207 du fond 212.The nut 207 and the ring 208 are integral, towards the actuating part 21, with a tube 219 for housing the rod 204 when the nut 207 is close to the bottom 212. The tube 219 is closed at its end 220 remote from the nut 207 and close to the actuating part 21. An intermediate member 221 is inserted between the end 220 and the actuating part 21, so as to allow the rotation of said actuating part 21 relative to the tube 219 around the point of contact between the actuating part 21 and the end 220 of the tube. The intermediate member 221 is, for example, formed of a grain 221 of crapaudine. The operation of the conversion means 20 is as follows. When the receiving part 19 receives an instruction to open a safety valve, electrical energy is sent to the coil 217 which then magnetically attracts the bottom 212 of the jacket 211, to immobilize it relative to the housing 16, and the rotor 203 is rotated in a determined direction S1 causing the rotation of the rod 204 relative to the housing 16. This determined direction S1 is for example that of rotation of a free wheel 203b mounted on the rotor 203 and cooperating outside the motor 203 with a corresponding peripheral part 203c fixed inside the wall 16d. The freewheel 203b forms a means for authorizing the rotation of the rotor 203 in said determined direction S1. As a variant, there may be provided inside the wall 16d a pawl 203c cooperating with a toothed wheel 203b fixed to the rotor 203, to allow the rotation of the rotor in said determined direction S1. The determined direction S1 of rotation of the rotor 203 and the direction of the thread of the rod 204 and of the nut 207 are such that the rotation of the rod 204 in the determined direction S1 and the blocking of the jacket 211 cause the longitudinal sliding of the nut 207 in the direction 9b moving the nut 207 away from the bottom 212.
L'énergie envoyée au moteur est telle que le rotor 203 effectue le nombre de tours permettant de faire arriver l'écrou 207 à l'extrémité du filetage de la tige 204. Ce nombre de tours effectué par le rotor 203 est préprogrammable dans la partie 19 de réception et de commande du moteur et du bobinage 217, pour que l'actionneur s'adapte facilement à différents types de vanne de sécurité. La longueur longitudinale de la partie filetée 206 de la tige 204 est dimensionnée pour le plus grand type de vanne. En variante ou en supplément, l'alimentation du moteur est coupée lorsqu'un couple déterminé sur le rotor est atteint et détecté par les moyens de commande du moteur, par exemple celui correspondant à la contrainte maximale des moyens de précontrainte 30, 40.The energy sent to the motor is such that the rotor 203 performs the number of turns allowing the nut 207 to reach the end of the thread of the rod 204. This number of turns made by the rotor 203 is preprogrammable in the part 19 for receiving and controlling the motor and the winding 217, so that the actuator easily adapts to different types of safety valve. The longitudinal length of the threaded part 206 of the rod 204 is dimensioned for the largest type of valve. As a variant or in addition, the power supply to the motor is cut off when a determined torque on the rotor is reached and detected by the motor control means, for example that corresponding to the maximum stress of the prestressing means 30, 40.
Cela provoque, par l'intermédiaire du tube 219 et du grain 221 de crapaudine, la translation de la partie 21 d'actionnement dans la première position 25 avancée vers l'extrémité 16b. L'alimentation en énergie du bobinage 217 est maintenue pour bloquer la chemise 211. Le cliquet ou la roue libre 203b empêche la rotation de la tige 204 dans le sens S2 de vissage de l'écrou 207 le rapprochant du fond 212, qui est inverse du sens déterminé S1. Lorsque l'alimentation électrique du moteur 201 est coupée, son rotor 203 est bloqué en position par le cliquet ou la roue libre 203b et le contre-couple exercé par l'écrou 207 sous la charge du ressort 30, ce qui maintient alors la partie 21 d'actionnement dans la première position 25.This causes, through the tube 219 and the grain 221 of the plate, the translation of the actuating part 21 in the first advanced position 25 towards the end 16b. The power supply to the winding 217 is maintained to block the jacket 211. The pawl or the freewheel 203b prevents rotation of the rod 204 in the direction S2 of screwing of the nut 207 bringing it closer to the bottom 212, which is opposite of the determined meaning S1. When the power supply to the motor 201 is cut, its rotor 203 is locked in position by the pawl or the freewheel 203b and the counter-torque exerted by the nut 207 under the load of the spring 30, which then keeps the part 21 actuation in the first position 25.
La partie 21 d'actionnement est fixée par sa base 22 à une pièce intermédiaire 26 longitudinale et tubulaire, comportant un rebord extérieur 27 fixé
autour de la base 22 et raccordé dans le sens 9b à un tronçon tubulaire creux 28. Le rebord 27 est guidé extérieurement et longitudinalement contre la paroi intérieure du boîtier 16 d'actionneur, tandis que le tronçon tubulaire 28, de diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du boîtier 16 d'actionneur, est guidé longitudinalement à l'intérieur d'une gaine 29 de guidage fixée à la surface intérieure du boîtier 16, en aval dans le sens 9b.The actuating part 21 is fixed by its base 22 to an intermediate piece 26 which is longitudinal and tubular, comprising an outer rim 27 fixed around the base 22 and connected in the direction 9b to a hollow tubular section 28. The flange 27 is guided externally and longitudinally against the inner wall of the actuator housing 16, while the tubular section 28, of outside diameter smaller than the inside diameter of the actuator housing 16 is guided longitudinally inside a guide sheath 29 fixed to the interior surface of the housing 16, downstream in direction 9b.
Le rebord 27 se trouve à distance longitudinale de la gaine 29 de guidage. Un moyen de précontrainte longitudinale 30, par exemple sous forme d'un ressort hélicoïdal de compression, est inséré dans la chambre 17 entre la paroi intérieure du boîtier 16 d'actionneur et la surface extérieure du tronçon tubulaire 28 de la pièce intermédiaire 26 et entre le rebord 27 de la pièce intermédiaire 26 et une butée 31 intérieure fixe, située en aval du rebord 27 dans le sens 9b. La butée 31 est par exemple formée, ainsi que représenté, par un épaulement de la gaine 29 de guidage, tourné vers le rebord 27. Lorsque le signal de maintien d'ouverture de clapet de sécurité n'est plus reçu par la partie 19 de réception, l'alimentation en énergie du bobinage 217 est coupée. Le cliquet ou la roue libre 203b empêche la rotation de la tige 206 dans le sens S2. Le fond 212 de la chemise 211 n'est alors plus immobilisé par le bobinage 217 par rapport au boîtier 16, ce qui laisse la chemise 211 libre de tourner avec l'écrou 207. Dans ce cas, les moyens 20 de conversion ne maintiennent plus la partie 21 d'actionnement dans la première position 25 à rencontre du moyen 30 de précontrainte. Le moyen 30 de précontrainte exerce une force sur la pièce intermédiaire 26, et donc sur la partie 21 d'actionnement dans le sens 8 longitudinal de fermeture, écartant la partie 21 d'actionnement de la gaine 29 de guidage et de la butée 31 fixée au boîtier 16 d'actionneur, pour faire passer la partie 21 d'actionnement dans une deuxième position 32 de fermeture, reculée dans le sens 9b d'ouverture par rapport à la première position 25, ainsi que représenté à la figure 3. Le passage de la partie 21 d'actionnement de la première position 25 à la deuxième position 32 de fermeture provoque le vissage de l'écrou 207 sur la tige 204, dans le sens 8 le rapprochant du fond 212. La rotation de l'écrou 207 entraîne celle de la chemise 210 et la translation longitudinale de l'écrou 207 par rapport à celle-ci par l'intermédiaire du doigt 209 et de la rainure 211 complémentaires. Le moyen 30 de précontrainte est tel qu'il est apte à stocker à lui seul l'énergie nécessaire pour fermer la vanne 9 de sécurité. Dans le cas du ressort 30, cette
énergie est emmagasinée par compression de celui-ci lors de l'ouverture de la vanne de sécurité par l'actionneur 1.The rim 27 is located at a longitudinal distance from the guide sheath 29. A longitudinal prestressing means 30, for example in the form of a helical compression spring, is inserted in the chamber 17 between the inner wall of the actuator housing 16 and the outer surface of the tubular section 28 of the intermediate piece 26 and between the rim 27 of the intermediate piece 26 and a fixed inner stop 31, located downstream of the rim 27 in the direction 9b. The stop 31 is for example formed, as shown, by a shoulder of the guide sheath 29, facing the rim 27. When the signal to keep the safety valve open is no longer received by the part 19 of reception, the power supply to the winding 217 is cut off. The pawl or the freewheel 203b prevents rotation of the rod 206 in the direction S2. The bottom 212 of the jacket 211 is then no longer immobilized by the coil 217 relative to the housing 16, which leaves the jacket 211 free to rotate with the nut 207. In this case, the conversion means 20 no longer maintain the actuating part 21 in the first position 25 meets the prestressing means 30. The prestressing means 30 exerts a force on the intermediate part 26, and therefore on the actuating part 21 in the longitudinal closing direction 8, spreading the actuating part 21 away from the guide sheath 29 and from the fixed stop 31 to the actuator housing 16, to pass the actuating part 21 into a second closed position 32, moved back in the opening direction 9b relative to the first position 25, as shown in FIG. 3. The passage from the actuating part 21 from the first position 25 to the second closed position 32 causes the nut 207 to be screwed onto the rod 204, in direction 8 bringing it closer to the bottom 212. The rotation of the nut 207 causes that of the shirt 210 and the longitudinal translation of the nut 207 relative to the latter via the finger 209 and the groove 211 complementary. The prestressing means 30 is such that it is capable of storing alone the energy necessary to close the safety valve 9. In the case of spring 30, this energy is stored by compression thereof when the safety valve is opened by the actuator 1.
Le boîtier 16 d'actionneur comporte, en aval de la partie 21 d'actionnement dans le sens 9b d'ouverture, un embout 33 formant la première partie extrême 16b et comportant une ouverture 34 d'extrémité prévue pour le coulissement longitudinal d'une broche 35 longitudinale. La partie extrême 16c est également formée d'un embout, sur lequel est fixée la partie 19 de réception. Les embouts sont emmanchés et fixés par tout moyen approprié, de manière étanche au fluide, sur la paroi tubulaire du boîtier 16 d'actionneur pour délimiter la chambre 17, après fixation et disposition dans celle-ci des moyens 20 de conversion, de la partie 21 d'actionnement, de la pièce 26, du ressort 30, du ressort 40 décrit ci-dessous, de la gaine 29, de la broche 35 et du piston 39 et des moyens 391 , 392 d'étanchéité .The actuator housing 16 comprises, downstream of the part 21 for actuation in the opening direction 9b, an end piece 33 forming the first end part 16b and comprising an end opening 34 provided for the longitudinal sliding of a longitudinal pin 35. The end part 16c is also formed of a tip, on which the receiving part 19 is fixed. The ends are fitted and fixed by any suitable means, in a fluid-tight manner, to the tubular wall of the actuator housing 16 to delimit the chamber 17, after fixing and arrangement therein of the conversion means 20 of the part 21 actuation, of the part 26, of the spring 30, of the spring 40 described below, of the sheath 29, of the spindle 35 and of the piston 39 and of the sealing means 391, 392.
L'ouverture 34 est destinée à être tournée vers le clapet 9 de sécurité et est éloignée de la chambre 17 du boîtier 16 dans le sens longitudinal 9b. La broche 35 longitudinale comporte un corps 36, par exemple cylindrique circulaire, s'etendant dans l'embout 33 et dans le tronçon tubulaire 28 de la pièce intermédiaire 26 et faisant saillie longitudinalement de l'ouverture 34 dans le sens 9b en direction du volet 10 du clapet 9 de sécurité. La broche 35 comporte une première partie extrême 37 retenue dans le tronçon tubulaire 28 de la pièce intermédiaire 26, et par exemple formée par un épaulement transversal tel qu'un disque de diamètre supérieur à celui du corps 36 de la broche 35, et une deuxième partie extrême 38 d'actionnement du volet 10 du clapet 9 de sécurité.The opening 34 is intended to be turned towards the safety valve 9 and is distant from the chamber 17 of the housing 16 in the longitudinal direction 9b. The longitudinal spindle 35 comprises a body 36, for example circular cylindrical, extending in the end piece 33 and in the tubular section 28 of the intermediate piece 26 and projecting longitudinally from the opening 34 in the direction 9b in the direction of the flap 10 of the safety valve 9. The spindle 35 has a first end portion 37 retained in the tubular section 28 of the intermediate piece 26, and for example formed by a transverse shoulder such as a disc of diameter greater than that of the body 36 of the spindle 35, and a second end portion 38 for actuating the flap 10 of the safety valve 9.
La deuxième partie extrême 38 peut être appliquée directement contre le volet 10, à distance de sa charnière 11 pour son ouverture, ou, ainsi que représenté, être solidaire d'une pièce 381 de butée contre le volet 10 du clapet 9 de sécurité, à distance de sa charnière 11. La pièce 381 de butée est formée par exemple d'un manchon comportant une première partie 382 de fixation à la partie extrême 38 et une deuxième partie 383 d'application contre le volet 10. La première partie 382 de fixation est fixée à la partie extrême 38 par exemple par vissage autour de celle-ci. En position vissée, la partie 382 recouvre par une douille arrière 382b une partie de la broché 35, un . joint d'étanchéité 382c étant comprimé dans une gorge de la broche 35 entre la broche 35 et la douille arrière 382b, protégeant ainsi le filetage entre les parties 382 et 38 et verrouillant le vissage.The second end portion 38 can be applied directly against the flap 10, at a distance from its hinge 11 for its opening, or, as shown, be secured to a piece 381 of abutment against the flap 10 of the safety valve 9, to distance from its hinge 11. The abutment part 381 is formed for example of a sleeve comprising a first part 382 for fixing to the end part 38 and a second part 383 for application against the flap 10. The first part 382 for fixing is fixed to the end portion 38 for example by screwing around the latter. In the screwed position, the part 382 covers a part 382, a with a rear sleeve 382b. gasket 382c being compressed in a groove of the spindle 35 between the spindle 35 and the rear bush 382b, thus protecting the thread between the parts 382 and 38 and locking the screwing.
Le manchon 381 et ses parties 382, 383 sont par exemple cylindriques
circulaires et de diamètre inférieur à celui du conduit 2. La pièce 381 de butée comporte une ou plusieurs ouvertures longitudinales 381b pour le passage de fluide, par exemple prévues dans le fond de la première partie 382 de fixation à la partie extrême 38. Ces ouvertures longitudinales 381b sont par exemple en forme de trois arcs de cercle répartis autour de la douille 382b, ainsi que représenté à la figure 5. La première partie 382 de fixation et la deuxième partie 383 d'application sont emboîtées l'une à l'autre par complémentarité de forme. L'emboîtement est effectué en insérant l'actionneur muni de la partie 382 de fixation dans le conduit 2, dans lequel la partie 383 d'application est déjà insérée contre le clapet 9 fermé, par exemple lors du montage du clapet 9. La poussée de l'actionneur contre la partie 383 dans le sens 9b permet l'emboîtement avec celle-ci, mais le déplacement éventuel ultérieur du boîtier 16 dans le sens inverse 8 emmène la partie 383, des pentes adaptées de manière correspondante étant prévues dans le raccordement entre les parties 382 et 383. Un piston 39 comportant des moyens d'étanchéité est monté coulissant longitudinalement autour du corps 36 de la broche 35 dans l'embout 33. Le piston 39 et l'ouverture 34 du boîtier 16 d'actionneur ont un passage permettant le coulissement longitudinal de la broche 35 dans ceux-ci. Les moyens d'étanchéité sont agencés pour empêcher du fluide, provenant éventuellement de l'ouverture 34 et du milieu extérieur au boîtier 16 d'actionneur, de passer dans la chambre 17 du boîtier 16 d'actionneur. Les moyens d'étanchéité sont également agencés pour empêcher le fluide contenu dans la chambre 17 de passer à l'extérieur du boîtier 16 d'actionneur. Le piston 39 comporte un ou plusieurs joints d'étanchéité, et par exemple un joint extérieur 391 d'étanchéité appliqué entre le piston 39 et l'embout 33, et un joint intérieur 392 d'étanchéité appliqué entre le piston 39 et la broche 35. Le coulissement du piston permet d'équilibrer la pression régnant dans la chambre 17 avec la pression régnant de l'autre côté de ceux-ci, imposée par exemple à l'intérieur du conduit par le fluide passant dans le conduit 2, et ainsi de réduire les contraintes et les fuites de part et d'autre des moyens d'étanchéité. Dans une autre réalisation non représentée, les moyens -d'étanchéité sont prévus dans l'ouverture de passage de la broche longitudinale de butée contre le clapet de sécurité.The sleeve 381 and its parts 382, 383 are for example cylindrical circular and smaller in diameter than that of the duct 2. The abutment piece 381 has one or more longitudinal openings 381b for the passage of fluid, for example provided in the bottom of the first part 382 for fixing to the end part 38. These openings longitudinal 381b are for example in the form of three arcs of a circle distributed around the socket 382b, as shown in FIG. 5. The first fixing part 382 and the second application part 383 are fitted to each other by complementarity of form. The fitting is carried out by inserting the actuator provided with the fixing part 382 in the duct 2, in which the application part 383 is already inserted against the closed valve 9, for example during assembly of the valve 9. The thrust of the actuator against the part 383 in the direction 9b allows the nesting therewith, but the possible subsequent displacement of the housing 16 in the opposite direction 8 takes the part 383, correspondingly adapted slopes being provided in the connection between parts 382 and 383. A piston 39 comprising sealing means is mounted to slide longitudinally around the body 36 of the spindle 35 in the end piece 33. The piston 39 and the opening 34 of the actuator housing 16 have a passage allowing the longitudinal sliding of the spindle 35 therein. The sealing means are arranged to prevent fluid, possibly originating from the opening 34 and from the environment external to the actuator housing 16, from passing into the chamber 17 of the actuator housing 16. The sealing means are also arranged to prevent the fluid contained in the chamber 17 from passing outside the actuator housing 16. The piston 39 has one or more seals, and for example an outer seal 391 applied between the piston 39 and the end piece 33, and an inner seal 392 applied between the piston 39 and the spindle 35 The sliding of the piston makes it possible to balance the pressure prevailing in the chamber 17 with the pressure prevailing on the other side thereof, imposed for example inside the duct by the fluid passing through the duct 2, and thus reduce stresses and leaks on either side of the sealing means. In another embodiment not shown, the sealing means are provided in the passage opening of the longitudinal spindle abutment against the safety valve.
Ainsi que représenté aux figures, la pièce intermédiaire 26 comporte, à l'extrémité libre de son tronçon tubulaire 28, éloignée du rebord 27, un épaulement
transversal intérieur 37b de retenue de la partie extrême 37 de la broche 35 dans le sens 8 de déplacement de la partie 21 d'actionnement de la première position 25 à la deuxième position 32, l'épaulement 37b étant tourné vers la partie extrême 37 et étant formé par un rebord transversal intérieur du tronçon tubulaire 28. Un autre moyen 40 de précontrainte est logé dans la pièce intermédiaire 26 entre la partie retenue 37 de la broche 35 et l'épaulement 24 de la partie 21 d'actionnement et est agencé pour éloigner la broche 35 de la partie 21 d'actionnement. Ainsi, en l'absence de force exercée sur la broche 35 dans le sens 8 de fermeture, le moyen de précontrainte 40 est tel qu'il applique la partie retenue 37 de la broche contre l'épaulement intérieur 37b de la pièce intermédiaire 26, ainsi que représenté à la figure 2. Le moyen de précontrainte 40 est par exemple formé par un ressort hélicoïdal de compression disposé en partie autour de la barre 23 de la partie 21 d'actionnement.As shown in the figures, the intermediate part 26 comprises, at the free end of its tubular section 28, distant from the rim 27, a shoulder internal transverse 37b for retaining the end part 37 of the spindle 35 in the direction 8 of movement of the actuating part 21 from the first position 25 to the second position 32, the shoulder 37b being turned towards the end part 37 and being formed by an internal transverse rim of the tubular section 28. Another means 40 of prestressing is housed in the intermediate part 26 between the retained part 37 of the spindle 35 and the shoulder 24 of the actuating part 21 and is arranged for move the pin 35 away from the actuating part 21. Thus, in the absence of force exerted on the spindle 35 in the closed direction 8, the prestressing means 40 is such that it applies the retained part 37 of the spindle against the internal shoulder 37b of the intermediate piece 26, as shown in FIG. 2. The prestressing means 40 is for example formed by a helical compression spring disposed partly around the bar 23 of the actuating part 21.
Dans la première position 25 de la partie 21 d'actionnement et lorsque la broche 35 longitudinale se trouve en bout de course dans la pièce intermédiaire 26, ainsi que représenté à la figure 2, la pièce 381 de butée repousse le volet 10 du clapet 9 de sécurité à rencontre du ressort 15 de celui-ci vers la paroi 12 du conduit 2, dans une position d'ouverture du clapet 9 de sécurité, permettant à du fluide de passer dans le conduit 2 dans le sens 8, à l'extérieur du boîtier 16 d'actionneur, les moyens 391 , 392 d'étanchéité empêchant du fluide d'atteindre les moyens 30, 40 de précontrainte, la partie 21 d'actionnement, les moyens 20 de conversion, la partie 19 de réception et la chambre 17. Dans cette position, une butée intérieure 384 du conduit 2 est prévue au-delà de la vanne 9 pour empêcher la pièce 381 de butée de poursuivre sa course dans le sens 9b. Lorsque la partie 21 d'actionnement passe de la première position 25 représentée à la figure 2 à la deuxième position 32 représentée à la figure 3, la pièce intermédiaire 26 entraîne, par l'intermédiaire de son épaulement intérieur 37b la partie retenue 37 et la broche 35 de la même course longitudinale dans le sens 8 de fermeture. Cette course longitudinale est telle que la pièce 381 de butée se trouve à distance et en avant du volet 10 du clapet 9 de sécurité, permettant à celui- ci de passer dans la position de fermeture dans laquelle le volet 10 obture le conduit 2. La pièce intermédiaire 26 forme ainsi un moyen de liaison entre la partie 21 d'actionnement et fa broche 35. Ce mouvement de fermeture du volet 10 est provoqué par la force du ressort 13 et est accéléré par le flux du fluide arrivant à
l'intérieur 7 du conduit 2 dans le sens 8 de remontée de fluide.In the first position 25 of the actuating part 21 and when the longitudinal spindle 35 is at the end of its travel in the intermediate part 26, as shown in FIG. 2, the abutment part 381 pushes back the flap 10 of the valve 9 safety against the spring 15 thereof towards the wall 12 of the conduit 2, in an open position of the safety valve 9, allowing fluid to pass through the conduit 2 in the direction 8, outside of the actuator housing 16, the sealing means 391, 392 preventing fluid from reaching the prestressing means 30, 40, the actuating part 21, the conversion means 20, the receiving part 19 and the chamber 17. In this position, an inner stop 384 of the duct 2 is provided beyond the valve 9 to prevent the piece 381 of the stop from continuing its course in the direction 9b. When the actuating part 21 passes from the first position 25 shown in FIG. 2 to the second position 32 shown in FIG. 3, the intermediate part 26 drives, by means of its internal shoulder 37b, the retained part 37 and the spindle 35 of the same longitudinal stroke in the closing direction 8. This longitudinal stroke is such that the abutment piece 381 is located at a distance and in front of the flap 10 of the safety valve 9, allowing the latter to pass into the closed position in which the flap 10 closes the duct 2. The intermediate piece 26 thus forms a connection means between the actuating part 21 and the spindle 35. This closing movement of the flap 10 is caused by the force of the spring 13 and is accelerated by the flow of the fluid arriving at the interior 7 of the duct 2 in the direction 8 of fluid rise.
Lorsque la partie de réception 19 reçoit un signal d'ouverture, les moyens 20 de conversion provoquent, ainsi que représenté à la figure 4, le retour de la partie 21 d'actionnement de la deuxième position 32 à la première position 25 à encontre de la force des moyens de précontrainte 30 et 40. Ainsi, lorsque la force exercée par le flux du fluide sur le volet 10 du clapet 9 de sécurité diminue suffisamment ou disparaît, le moyen 40 de précontrainte repousse la broche 35 longitudinale dans le sens 9b d'ouverture du clapet 9 de sécurité à rencontre de la force exercée par le ressort 13 de celui-ci, pour pouvoir le faire repasser dans la position d'ouverture représentée à la figure 2.
When the receiving part 19 receives an opening signal, the conversion means 20 cause, as shown in FIG. 4, the return of the actuating part 21 from the second position 32 to the first position 25 against the force of the prestressing means 30 and 40. Thus, when the force exerted by the flow of the fluid on the flap 10 of the safety valve 9 decreases sufficiently or disappears, the prestressing means 40 pushes the longitudinal pin 35 in the direction 9b d opening of the safety valve 9 against the force exerted by the spring 13 thereof, in order to be able to return it to the open position shown in FIG. 2.