Brevet FR2013263A1 — publié le 19700327

L'invention concerne un dispositif indicateur pour détecter les fuites sur un récipient de stockage pour liquides, notamment de l'huile minérale, équipé d'une chambre de référence dans laquelle on maintient une pres-5 sion différente de la pression atmosphérique normale créée sans interruption par une pompe maintenant la pression dans une plage de valeurs fixées, ce dispositif comprenant l'installation de mesure produisant un signal, cette installation de mesure étant commandée en fonction des variations d'une grandeur dé-10 Pendant de 1'étanchéité. On connaît déjà divers modes de réalisation de tels dispositifs. Le récipient de stockage peut, dans ce cas, être constitué d'un récipient à double paroi dont l'espace intermédiaire sert de chambre de référence. Il 15 s'agit d'un récipient rigide initialement à une seule paroi, notamment d'un récipient en acier à une paroi, si bien que l'espace intérieur des parois peut servir au montage d'un revêtement ou d'une enveloppe, en forme de poche, en une feuille de matière synthétique souple. La zone de pression à vérifier doit 20 être sous pression négative (dépression, vide). Lorsque la valeur de la pression sort de cette zone, ce qui se traduit par une fuite inacceptable au sens de l'équilibrage de pression par rapport à l'atmosphère extérieure, il est possible de prévoir des grandeurs de fonctionnement de commande, dépendant de 25 l'état d'étanchéité, et destinées à agir sur le dispositif de mesure destiné à indiquer cet état et à émettre notamment un signal d'alarme. S'il s'agit d'un récipient à deux parois, ces parois étant rigides, il est possible de choisir également une pression positive, ou surpression, destinée à régner dans l'es-30 pace compris entre les parois. On connaît de plus des dispositifs du type mentionné ci-dessus dans lesquels le récipient de stockage est constitué par un récipient à une paroi, rigide, susceptible d'être rendu étanche à l'air ; l'espace au-dessus 35 du niveau de liquide, contenu dans le récipient, sert de chambre de référence, la valeur à vérifier des pressions étant située dans la zone des dépressions et ,en cas de fuite inacceptable, au moins aussi grande que la hauteur d'eau du liquide à l'endroit le plus profond du récipient. 40 Les moyens utilisés jusqu'à 69 24380 2013263 présent dans les dispositifs connus, destinés à surveiller le maintien de la pression affichée dans la chambre de référence, le retard du rétablissement, ou le non rétablissement de cette valeur de pression,sont très onéreux. 5 Avant tout il était prévu dans les dispositifs connus jusqu'alors et mentionnés, pour la commande de l'entraînement électrique de la pompe fonctionnant pour des réseaux de régulation de pression avec des interruptions (ou de la dépression),uniquement des commutateurs à pression, 10 et notamment des commutateurs à pression à membranes. Ces commutateurs devaient répondre pour des différences de pression relativement faibles. Ceci était particulièrement le cas pour des dispositifs dans lesquels la dimension de la chambre de référence variait en fonction du remplissage du récipient,e'est-à-15 dire en utilisant un récipient à une seule paroi, rigide, fermé de façon étanche ; cette application ne pouvait se faire qu'avec l'utilisation de commutateurs à pression onéreux, ayant une sensibilité élevée. 11 était nécessaire d'utiliser des commutateurs à pression ayant une membrane particulièrement grande. 20 De plus, dans les modes de réalisation des dispositif connus, du type mentionné, la sensibilité de mesure de l'indication d'une fuite était limitée du fait que l'indication ne s'effectuait que lorsque la puissance d'écoulement de l'air (ou le cas échéant du fluide stocké ou.de 25 l'eau de la nappe fréatique) était supérieure à la quantité d'air évacuée par la pompe en fonctionnement continu. C'est ainsi que pour de nombreuses raisons on ne pouvait obtenir une sensibilité de mesure importante dans les divers modes de réalisation» Ceci est particulièrement vrai pour les modes de réalisation mention-30 nés avec un récipient de stockage rigide, à une paroi, étanche. Dans ce cas, lorsque la sensibilité d'indication était trop faible à l'état rempli ou lors du remplissage du récipient et pendant le rétablissement de la dépression de fonctionnement dans le cas de l'existence d'une fuite gênante relativement fai-35 ble mais non encore indiquée, beaucoup de liquide stocké pouvait fuir. D'un autre côté, une sensibilité plus élevée dans l'indication entraîne que, pour le rétablissement de la dépression de fonctionnement après la mesure 40 de niveau ou le remplissage du récipient, pendant lesquels le 69 24380 3 2013263 récipient n'est pas garanti par la dépression contre la fuite de produits stockés, il est nécessaire d'avoir un rendement d'évacuation plus faible que la pompe (c'est-à-dire de quantité d ' air pompée par unité de temps) que pour des installations non 5 sensibles» C'est aussi pour cette raison qu'il est souhaitable que la sensibilité de mesure de l'indication soit aussi grande que possible, ' L'invention a pour but de créer de façon peu onéreuse, sur des dispositifs du type mentionné 10 ci-dessus, un maintien au moins aussi précis, sûr, d'une pression de consigne relativement précise en fonctionnement normal , et de permettre simultanément d'avoir une grande sensibilité dans l'indication de la fuite. L'invention concerne à cet 15 effet un dispositif indicateur pour détecter des fuites sur un récipient de stockage pour liquides, notamment des huiles minérales ,équipé d'une chambre de référence dans laquelle on maintient une pression différente de la pression atmosphérique normale créée sans interruption par une pompe maintenant la pression 20 dans une plage de valeurs de consigne, dispositif comprenant une installation de mesure produisant un signal, et commandée -en fonction des variations d'une grandeur dépendant de 1'étanchéité, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu un organe de commande fonctionnant dans des intervalles prédéterminés, pour 25 la mise en marche et l'arrêt du moteur de la pompe. Dans ce cas il est préférable que la période de fonctionnement de la pompe soit plus courte que la période de repos car il en résulte des avantages pour le dimensionnement de la pompe. 30 • Un commutateur automatique travaillant dans des intervalles de temps déterminés à l'avance comme celui utilisé dans l'invention peut, par exemple, être constitué par une came commandant des contacts et tournant à une vitesse uniforme. Ce montage est considérablement moins cher 35 et plus simple qu'un commutateur à pression travaillant dans des limites de sollicitation étroites» La période de commutation et de coupure et ainsi la période de fonctionnement et la période de repos de la pompe peuvent alors être réglées de façon simple selon la dimension de la chambre de repère, le rendement 40 de la pompe, la valeur de l'ensemble des fuites "naturelles" 69 24380 k 2013263 invisibles, et la sensibilité souhaitée de l'indicateur rendue plus grande pour les fuites non admissibles. De cette façon il n'est, pas possible que les fuites naturelles admissibles du milieu qui 5 est par exemple de l'air, le produit liquide stocké ou de l'eau de la nappe fréatique, n'arrivent à compenser la pression (ou la dépression) dans la chambre de repère que jusqu'au voisinage de la valeur de pression d'alarme, avant que la pompe ne soit de nouveau branchée. Le montage est cependant fait de façon à 10 ce que, s'il y a une fuite plus importante et de ce fait inadmissible, le fluide pénétrant dans la chambre réalise un équilibrage de pression jusqu'à la valeur de pression d'alarme, pour laquelle fonctionne le dispositif de mesure produisant un signal. De cette façon on obtient à 15 l'aide du commutateur fonctionnant de façon simple, périodique, selon l'invention, la régulation nécessaire de la pression (ou de la dépression) et simultanément on obtient une sensibilité particulièrement élevée de l'indicateur de fuites, et cela de façon peu onéreuse. 20 II est possible de réaliser l'invention des façons les plus diverses et d'améliorer des modes de réalisation de dispositifs déjà connus, et du type mentionné ci-dessus. Pour cela il est possible d'utiliser comme grandeur de fonctionnement la pression existant de façon connue 25 dans la chambre de repère(et dont les variations dépendent de l'état d'étanchéité, pour la commande du dispositif de mesure mettant en oeuvre l'indicateur de fuites. Il peut également être -avantageux d'utiliser la puissance de la pompe, puissance qui d-épend 30 également de l'état d'étanchéité et qui peut être mesurée de façons les plus diverses, par exemple à l'aide d'un manomètre. Suivant une autre valriante, la puissance électrique consommée par l'entraînement de la pompe est une grandeur de fonctionnement dépendant de l'état d'étan-35 chéité, et peut commander le dispositif de mesure. Pour la mesure de cette consommation électrique on peut, par exemple, utiliser un relais d'intensité. Les deux modes de réalisation mentionnés en dernier lieu nécessitent une chambre de repère avec une pression de fonctionnement pratiquement constante ou un vo-kO lume de fonctionnement pratiquement constant comme cela existe 69 24380 5 2013263 en pratique sur les récipients à double paroi. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins 5 dans lesquels : schéma du montage de l'indicateur de fuite de l'invention selon le principe du vide, en relation avec un récipient de fluide à double paroi» schéma d'une installation selon l'invention, appliquée à un ré-15 cipient de stockage de liquide à une seule paroi avec un réglage de la valeur de consigne de la dépression, en fonction du remplissage. 1 et 2 se rapportent respectivement à la paroi intérieure et à 20 la paroi extérieure d'un récipient de stockage à double paroi. L'espace intermédiaire entre les deux parois constitue une chambre de repère ou de référence étanche au gaz, ou encore appelée chambre test 3° La pompe à air 5 est constamment reliée à cette chambre de référence par l'intermédiaire d'une canalisation 4. 25 Cette pompe maintient, du fait de son fonctionnement périodique, la dépression créée dans la chambre de référence 3 à l'intérieur d'une plage de valeur de consigne prédéterminée. fonctionnement ou au cours d'un contrôle de fonctionnement ulté-30 rieur de l'installation d'indication de fuites, on peut, par exemple, réaliser le vide de base de la plage des valeurs de consigne de pression, nécessaires à l'efficacité de l'installation selon l'invention, par exemple par le fait que les commutateurs 7 et 10 sont court-circuités par un shunt (non repré-35 senté),si bien que la pompe à air fonctionne aussi longtemps que le vide dans la chambre de référence n'est pas compris dans la plage des valeurs de consigne de dépression, de préférence à la limite supérieure de cette plage. Puis on peut supprimer le shunt et faire fonctionner cette installation selon l'invention 40 de façon normale. A la place de cela il est également possible, - La figure 1 représente le 10 Dans la figure lies références Lors de la première mise en 69 24380 6 2013263 pour la réalisation du vide de base, de prévoir une pompe auxiliaire pneumatique (non représentée) susceptible d'être reliée par intermittence à la chambre de référence 3* L'organe de mesure d'un mano-5 mètre 13 raccordé à la canalisation 4 commande le commutateur 7 de façon que, pouf une dépression croissante, ce commutateur 7 soit mis dans la position "a", dès que le vide créé dans la chambre de référence 3 a atteint la limite inférieure de la plage des valeurs de consigne, et que ce commutateur soit amené ÎO dans la position ,rb" lorsque la dépression dépasse la plage des valeurs de consigne d'une valeur prédéterminée. Il est prévu dans le circuit électrique de la pompe 5i en plus du commutateur 7, un commutateur 10 qui est ouvert ou fermé, périodiquement, à intervalle prédéterminé à l'aide d'une minuterie constituée 15 d'un organe d'entraînement 8 par exemple constitué d'un moteur et d'un disque à came 9° A. la place du disque à came 9 et du commutateur mécanique 10 il est également possible de prévoir un dispositif de commutation magnétique, sans contact, qui est commandé par l'entraînement 8 ou encore un dispositif de comrau-20 tation électronique. Le dispositif de signalisation ll5qui produit un signal optique ou acoustique ou les deux à la fois lorsque le circuit électrique est fermé, est mis en oeuvre lorsque le commutateur 7 occupe la position "b"» La source de courant 12 sert à l'alimentation électrique. Le manchon 6 est à la sor-25 tie de la pompe à air» La dépression dans la chambre de référence 3» qui est maintenue dans la plage des valeurs de consigne par le fonctionnement périodique à intervalle prédéterminé de la pompe, est alors surveillé en continu par le mano-30 mètre 13, toutefois de préférence uniquement pendant le non fonctionnement de la pompe à air, de façon que toute fuite de la chambre de référence 3 et de l'installation reliée à celle-ci soit détectée, mais ne soit signalée que lorsqu'il y a une fuite dépassant une valeur minimale prédéterminée. 35 Les figures 2 et 3 représen tent les divers états de fonctionnement. On suppose dans ce cas que le vide de la chambre de référence se trouve déjà à l'intérieur de la plage de valeurs de consigne. Du fait du dispositif de commu-40 tation fonctionnant périodiquement, la pompe est mise en oeuvre 69 2*380 7 2013263 au temps t^ et hors circuit au temps t^. Dans cet intervalle de dépression on peut par exemple tenir compte de la plage des . valeurs de consigne de l'installation d'indication de fuite ; cependant cette plage peut être étendue d'une certaine mesure 5 vers le haut et vers le bas.- Comme la dépression dans la chambre d,_e référence diminue progressivement par suite de fuites très.faibles, "naturelles", non gênantes, des armatures, des O r.i i parois de la chambre de référence, des conduites de liaison et . T.îc de 11installât ion d indication de fuite, et que ces fuites ne 10 constituent cependant pas des fuites à proprement parler, on W .1.1 £ commande la mise en oeuvre de la pompe à vide au temps t^ et on l'arrête au temps t,-. Le réglage fixe de la durée de fonction-nement.ou durée de travail de la pompe à vide ainsi que.de la période d'arrêt peut être fonction de la dimension de la chambre 15 de référence, du rendement de la pompe, de la valeur des fuites naturelles permises et de la sensibilité de fonctionnement du . dispositif» Il est avantageux que la durée de repos de la pompe soit réglée de façon qu'en cas de véritable fuite le produit qui s'écoule fasse tomber la dépression dans, la. chambre de 20 référence pratiquement jusqu'au point d'alarme du manomètre 13, avant que la pompe à air se remette à fonctionner, le réglage - p est toutefois effectué de façon qu'en cas de fuite moins . importante et cependant non admissible le point d'alarme soit atteint pour que l'installation de mesure soit mise en oeuvre 25 afin qu'elle provoque le signal. Au cours du fonctionnement de &i> c. Ltis J. l'installation, la dépression pour une chambre de référence de — - '4, • bonne étanchéité ne tombera jamais en-dessous de la valeur inférieure de la plage de valeur de consigne PQ - (dans les cour- SI .-w* & J 30 bes des figures 2 et 3 on a dessiné pour des raisons de simplicité ,1'augmentation de pression lors de la création de vido et la chute de la dépression due à des fuites naturelles de façon que la zone des valeurs de consigne constitue la limite des valeurs de la dépression inférieure et supérieure). Par sui-35 te de_ la période de travail, fixe et de la période élevée de la pompe, on .maintient toujours le vide de la chambre de référence dans la plage des valeurs de consigne. Par un réglage correspondant du rendement maximal de la pompe à vide on peut garantir une va-kO leur limite supérieure de la dépression dans la chambre de réfé >59 24380 8 2013263 rence, de façon qu'en cas de fuite par l'introduction de fluide dans la chambre de référence on évite le pompage de ce fluide par la pompe. Si, par exemple, dans l'inter-5 valle t^ (figure 3) il se crée une fuite dans l'une des parois de la chambre de référence ou à un autre endroit du dispositif et que cette fuite soit si importante que la dépression tombe à la valeur P^, située en-dessous de la limite P^ de la plage de valeurs de consigne, cette fuite se créant dans la période de 10 non fonctionnement de la pompe à vide c'est-à-dire après le temps t^, dans lequel le commutateur 10 est ouvert, et avant le temps t^ pour lequel le commutateur 10 est de nouveau fermé, par exemple au temps t^, alors le manomètre 13 est sollicité ; il amène le commutateur 7 de la position "a" dans la position "b" et 15 ferme le circuit électrique du dispositif de signalisation 11 qui émet alors un signal ; il coupe le circuit électrique de la pompe à vide 5 avant que ce circuit ne puisse être refermé par le commutateur 10. Comme la pompe à vide ne peut plus être branchée par le commutateur 10 au temps t^, car le commutateur 7a 20 déjà ouvert le circuit électrique, la dépression tombe à la valeur Pq au temps t^, c'est-à-dire que la dépression par rapport à la valeur atmosphérique est nulle. Le montage décrit précédemment, et l'utilisation d'une dépression dans une chambre de référence 25 pour un récipient de stockage à double paroi, peuvent également s'appliquer de la même façon pour une conduite à paroi simple ou double pour des récipients fermés à une ou deux parois, d'un type différent» De la même manière on peut éga-30 lement utiliser dans des chambres de pression à paroi rigide une surpression à la place d'une dépression dans la chambre de référence. Dans ce cas il faut que la pompe à air 4 soit reliée à la chambre de référence par le raccord de sortie et qu'à la place d'un manomètre 13 mesurant les dépressions il soit prévu 35 Tin manomètre mesurant les pressions. La figure 4 représente le schéma d'un mode de réalisation de l'invention appliqué à un récipient de stockage de fluide à une paroi rigide, susceptible d'être fermé de façon étanche, et comportant un réglage de la 40 plage de valeurs de consigne de la dépression, en fonction du 69 24380 9 2013263 niveau de remplissage. La référence 21 se rapporte au récipient de stockage contenant un liquide de remplissage 22 et ayant une chambre de référence 23* Une sécurité combinée de dé-5 pression et de surpression 25 évite qu'il ne se crée dans le récipient des pressions ou des dépressions inacceptables. La conduite de vide 26 relie la chanrbre de référence 23 avec la pompe à air 28. Le manomètre 32 est relié par une conduite de mesure 27 avec le tube plongeur 24. Le filtre de respiration 37 10 permet* par un léger passage drair, que le tuyau plongeur 24 ne contienne pas de liquide à l'état de fonctionnementtcar de l'air qui y pénètre éjecte le fluide de ce tube plongeur pour le renvoyer dans le récipient. Le manomètre 32 commande de 15 manière discontinue le commutateur 33 qui ouvre le circuit élec- . trique de la pompe à air lorsque la dépression dépasse la valeur affichée et met en oeuvre le commutateur 34 lorsque la dépression passe d'une certaine mesure sous la valeur de consigne, et qu'il faut alors commander le dispositif de signalisation 35* Le 20 fonctionnement périodique de la pompe à air 38 s'effectue par la. commutation à moteur 39 avec l'entraînement 30, le disque à came 31 et le commutateur 38. Le commutateur 36 est un commutâteur périodique qui, dans la position de commutation représentée dans le dessin, ferme la conduite du commutateur d'alarme 34 et ouvre 25 le circuit électrique parallèle de la pompe à air. Dès qu'il est remonté il ferme le circuit électrique de la pompe à air 28 (dans le cas où celle-ci n'a pas été déjà branchée) et commande le cas échéant une autre pompe auxiliaire (non représentée) qui accélère le pompage d'air et ouvre le circuit électrique vers 30 le commutateur d'alarme 34 pour qu'au cours du remplissage du sondage du récipient on évite la création d'un signal d'alarme, et pour accélérer le rétablissement de la dépression dans la chambre de référence. Bien entendu 1'invention n'est 35 pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 24380 10- 2013263 REVENDICATIONS 1°) Dispositif indicateur pour détecter des fuites sur un récipient de stockage pour liquides, notamment des huiles minérales , équipé d'une chambre dè réfé-5 rence dans laquelle on maintient une pression différente de la pression atmosphérique normale créée sans interruption par une pompe maintenant la pression dans une plage de valeurs de consigne, dispositif comprenant une installation de mesure produisant un signal, et commandée en fonction des variations d'une ÎO grandeur dépendant de 11étanchéité, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu un organe de commande fonctionnant dans des intervalles prédéterminés pour la mise en marche et l'arrêt du moteur de la pompe, ce qui permet d'avoir une grande sensibilité dans l'indication de la fente» 15 2°) Dispositif selon la reven dication 1» caractérisé en ce que la période de commutation du commutateur est plus courte que la période de non fonctionnement. y) Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que de façon connue- une 20 pression régnant dans la chambre de référence, et sortant de la plage des valeurs de consigne,sert de grandeur de fonctionnement commandant l'installation de mesure et dépendant de l'état d'étanchéité. 4°) Dispositif selon les reven-25 dications 1 ou 2, ayant une chambre de référence où règne une pression constante voisine de celle de fonctionnement, caractérisé en ce que le débit de la pompe, dépendant de 1'étanchéité, sert de grandeur de fonctionnement commandant l'installation de mesure. 30 5°) Dispositif selon les reven dications 1 ou 2, ayant une chambre de référence où règne une pression constante voisine de celle de fonctionnement, caractérisé en ce que la puissance absorbée par le moteur électrique de la pompe sert de grandeur de fonctionnement commandant l'ins-35 tallation de mesure et dépendant de l'état d'étanchéité. 6°) Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que,pour une fermeture étanche à l'air du récipient de stockage, l'espace compris au-dessus du niveau de fluide dans le récipient de stockage sert de cham-40 bre de référence et en ce que la valeur de consigne de la près- 69 24380 ii 2013263 sion dans cette chambre doit être une dépression, qui est au moins aussi importante que la hauteur d'eau du niveau de fluide à l'endroit le plus profond du récipient. ~ 7°) Dispositif selon ,1a reven-5 dication 6, caractérisé en.ce que le manomètre pour la surveillance .de la plage des valeurs de consigne de dépression, ou un manomètre monté en parallèle pour la même valeur des pressions, commande un commutateur monté dans le circuit électrique de la pompe à air, de façon qu'il ouvre ce circuit lorsque la 10 dépression dans la chambre de référence au point d.e mesure habituel du dispositif passe au-dessus de la plage dçs valeurs de consigne, tandis que ce circuit est fermé lorsque la dépression se trouve de nouveau dans ou en dessous de cette plage de valeurs de consigne. s. ... , . 15 8°) Dispositif selon la reven dication 6, caractérisé en ce que, pour éviter une émission de signal non voulue, par exemple au cours du remplissage de récipients de stockage, il..est prévu un commutateur périodique muni d'un ou plusieurs contacts de commutation périodiques, notamment 20 un ou plusieurs contacts montés dans le circuit électrique d',a-larme et qui peuvent, par exemple, servir, pour l'interruption passagère d'un ou plusieurs circuits électriques de signal.,,. 9°) Dispositif selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le même commutateur périodique 25 sert à brancher la branche électrique parallèle alimentant la pompe à air après l'arrêt ou le départ du commutateur périodique, et à ouvrir de nouveau de façon et de manière connue après le déroulement du retard réglé ou de la durée de fonctionnement le circuit de courant parallèle. 30 10°) Dispositif selon la reven dication 9, caractérisé en ce que le montage du commutateur périodique de la pompe à air est tel que la pompe peut être branchée avec vin certain retard réglable après l'arrêt ou le démarrage du commutateur périodique.