Brevet FR2128700A1 — publié le 19721020

i 21287Q0 l'invention concerne -un récipient à gaz sous pression pour'un gaz explosif dissous, tel que l'acétylène, récipient rempli d'une masse poreuse"monolithe destinée à recevoir un solvant, un espace intermédiaire existant entre la masse poreuse et la paroi du récipient à gaz sous pression. Un esp'ace intermédiaire de ce genre est nécessaire pour que le gaz puisse être absorbé et restitué par le solvant dans le plus court laps de temps possible. -les récipients à gaz sous pression de ce genre connus ont pour inconvénient que le gaz- explosif peut se rassembler dans l'espace- intermédiaire, ce qui a pour conséquence, en cas d'inflammation, une décomposition du gaz. lors de la décomposation du gaz explosif, de l'acétylène par exemple, il se produit de la chaleur qui entraîne une nouvelle élévation de la pression et de la température et provoque finalement une explosion en particulier si le récipient à gaz sous pression est trop fortement chargé. Un autre inconvénient dez récipients à gaz sous pression connus réside en ce que la masse poreuse heurte la paroi du récipient à gaz sous pression au cours du transport en raison de la prépence de l'espace intermédiaire, de sorte que la masse poreuse est détériorée.. Cet inconvénient est particulièrement grave dans les récipients à gaz sous pression dont les parois ne sont pas lisses à l'intérieur, mais présentent au contraire un ou plusieurs degrés. Ces degrés sont à peu près inévitables si le récipient à gaz sous pression est obtenu par soudure de deux moitiés cylindriques par exemple. Au cours du transport de récipients à gaz sous pression de ce genre, la masse poreuse heurte les degrés en raison de la présence de l'espace intermédiaire d'une façon particulièrement"dure, ce cui a pour conséquence d'importantes détériorations et par suite-une importante diminution de la durée de la masse poreuse et du récipient à gaz sous pression. Un autre point défavorable réside en ce que la masse poreuse peut aussi être détériorée en particulier quand le récipient à gaz comprimé est raccordé à un système de canalisation et qu'il produit uns onde détonante venant de ce système de canalisations sur la tête de la masse poreuse monolithe. l'onde de pression fait éclater alors, en raison de la présence de l'espace intermédiaire, ,des parties de la masse 72 07872 2 2128700 pendant qu'il se produit dans la masse poreuse d'autres fentes par où la décomposition du gaz explosif pénètre plus profondément dans la masse poreuse. L'invention a pour objet de réaliser vin 5 récipient à gaz sous pression dans lequel on évite ces inconvénients et qui donne une sécurité particulière, en particulier si la charge est élevée, contre l'allumage en retour du gaz dissous. l'invention concerne à cet effet un ré-10 cipient du type ci-dessus caractérisé en ce que l'espace intermédiaire est rempli avec un cbrps fritté fait d'une matière frit-tée à grains fins. Le récipient à gaz comprimé suivant l'invention possède en ce corps fritté un arrête-flammes efficace. 15 En conséquence, on peut augmenter d'une façon importante la pression et par suite la quantité du gaz explosif que l'on peut charger par rapport aux récipients à gaz comprimé connus, sans que le récipient à gaz comprimé perde sa sécurité en présence d'un retour d'allumage. De plus, la masse poreuse ne peut plus, com-20 me précédemment, se déplacer par rapport à la paroi du récipient à gaz comprimé au cours du transport de ce récipient. Il est spécialement avantageux, en particulier si l'on emmagasine de l'acétylène dans le récipient à gaz comprimé, que la matière frittée présente une grosseur de 25 grain telle que les pores du corps fritté soient étroites- comparativement à leur longueur. L'acétylène ne se décompose alors que très lèntement sous la forme d'une explosion. On a observé que la flamme d'explosion txe peut plus s'élargir au travers de pores allongés de ce genre quand la pression d'acétylène est 30 inférieure à une valeur déterminée. Avec une pression d'acétylè- p ne dans le récipient à-gaz comprimé de 30 kg/cm au maximum, la largeur moyenne des pores devra de préférence se monter au maximum à environ 0,4 mm sans que l'explosion puisse s'élargir et puisse se transformer en une détonation. En conséquence, il y 35 aura avantage à ce que la grosseur de grains, c * estrà-dire le diamètre'dès" Billes, si'l'on utilise une matière frittée de forme sphérique, se- monte à environ 1,6 mm au maximum. Il est en outre avantageux-que le corps fritté soit plus épais dans la zone dé l'orifice de remplissage et de vidange du. récipient à 40 gaz comprimé que dans l1espace intermédiaire entre la paroi du 72 07872 3 2128700 récipient à gaz comprimé et la masse poreuse car on est alors assuré de la sécurité de son fonctionnement comme arrêt de flamme dans -une mesure particulièrement importante dans cette zone importante. D'autre part, l'épaisseur du corps fritté doit être 5 assez faible et la dimension des pores assez grande pour que le récipient à gaz comprimé puisse être chargé et vidé dans le plus court laps de tenps possible, sans que cependant le fonctionnement, suivant l'invention, du corps fritté soit affecté défavorablement. 10 Suivant une autre caractéristique de l'invention, la matière frittée est chimiquement inerte en présence de la masse poreuse,du gaz dissous et du solvant. En conséquence, les réactions chimiques qui pourraient favoriser la propagation d'une flamme sont évitées de prime abord. Il y a 15 avantage à ce que la température de fusion de la matière frittée se situe aussi en dessous de la température de décomposition du gaz dissous et du solvant. Ainsi, en cas d'augmentation de la température provoquée par la décomposition du gaz explosif, les pores de la matière frittée en fusion se fermeront, et il ne 20 pourra plus continuer à s'écouler de la masse poreuse aucun gaz explosif dans la zone des températures élevées provoquant une décomposition. En outre, il sera enlevé de la chaleur de fusion à l'environnement du corps fritté fondu, ce qui empêchera une élévation de la température. Ce sera le cas en particulier si 25 la matière frittée possède une chaleur spécifique particulièrement faible. Il est avantageux que la matière frittée soit un métal, un bronze par exemple. Il est apparu en outre comme favorable que le métal fritté soit un alliage d'aluminium 30 qui contienne 5 à 7 p/p f° de silicium, 0,1 à 0,3 p/p % de magnésium, 0,3 à 0,6 p/p de manganèse, 3 à 5 p/p $ de cuivre. Un récipient à gaz comprimé suivant l'invention sera fabriqué avantageusement par un procédé dans lequel le récipient à gaz comprimé est rempli d'une masse brute 35 aqueuse que l'on fait durcir, par une opération de séchage en une masse poreuse monolithe. L'espace intermédiaire formé au cours de l'opération de séchage entre la masse poreuse et la paroi du récipient est ensuite rempli avec la matière frittée en grains fins, et cette matière frittée est ensuite frittée 40 en chauffant le récipient à la température de frittage. Il y a 72 07872 4- 2128700 lieu de veiller à ce sujet à ce que la température de frittage se situe en dessous de la température de recuit et de fragilisation de la matière qui constitue la paroi du récipient. Eventuellement, on peut introduire dans la zone de l'orifice de char-5 gement et de vidange du récipient, une quantité supplémentaire de matière frittée afin qu'il s'établisse dans cette zone, une couche plus épaisse que dans l'espace intermédiaire. La zone de l'orifice de chargement et de vidange peut encore en outre être compactée avec un poinçon avant que l'on ne chauffe'le récipient 10 à la température de frittage. L'espace intermédiaire sera rempli de matière frittée d'une façon simple et avantageuse au moyen d'un courant gazeux, de préférence un courant d'air, qui sera produit par une différence de pression entre l'intérieur d'une canalisa-15 tion d'alimentation et l'intérieur du récipient à gaz comprimé. La pression est ici plus grande dans la canalisation d'alimentation que dans le récipient à gaz comprimé. Suivant une autre réalisation avantageuse de l'invention, la paroi du récipient sera mise sous tension par la matière frittée chargée dans l'es-20 pace intermédiaire. Grâce à cette tension, la masse poreuse monolithe ne sera pas sollicitée à la traction s'il se produit une explosion, de sorte qu'il ne se produira aucune fissure, ou qu'il s'en produira moins dans cette masse que si cette tension n'existait pas. 25 Une tension plus forte encore de la pa roi du récipient à gaz comprimé est obtenue d'une façon avantageuse en maintenant dans le récipient une surpression au cours du remplissage de l'espace intermédiaire et au cours du frittage de la matière frittée. Naturellement, cette surpression ne doit 30 pas dépasser la pression maximum admissible pour le récipient à gaz comprimé. L'invention sera mieux comprise sn regard de la description ci-après et du dessin annexé représentant schématiquement un exemple de réalisation de l'invention. 35 La figure représente un récipient à gaz comprimé en coupe longitudinale. Dans la figure est représentée la paroi cylindrique 1 du récipient à gaz comprimé qui est fermée en haut et en bas par un chapeau hémisphérique. Le chapeau supé-40 rieur est pourvu d'un orifice de chargement et de vidange 6. La 72 07872 5 2128700 plus grande partie de l'espace intérieur du récipient à gaz comprimé est remplie avec une masse poreuse 3 monolithe. Entre la masse poreuse 3 et la paroi 1 du récipient à gaz comprimé, se trouve un espace intermédiaire, et ce, dans la zone de la partie 5 cylindrique de la paroi 1 et dans la zone du chapeau hémisphérique supérieur» Cet espace intermédiaire est rempli d'une fritte métallique 2 en grains fins. Dans la zone 5 de l'orifice de chargement et de vidange 6, la masse poreuse 3 présente un enfoncement. Il s'en suit que la fritte métallique 2 se présente dans 10 la zone 5 en line couche plus épaisse que dans le reste de l'espace intermédiaire du récipient à gaz comprimé, de sorte que la sécurité de la fonction d'arrêt de flamme est assurée dans une mesure particulièrement élevée. Bien entendu, l'invention n'est pas li-15 mitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 72 07872 6 2128700 RBVENDI CATION S 1°- Récipient à gaz comprimé pour un gaz dissous explosif tel que l'acétylène, récipient rempli d'une masse poreuse monolithe destinée à recevoir le solvant, un es-5 pace intermédiaire existant entre la masse poreuse et la paroi du récipient, récipient caractérisé en ce que l'espace intermédiaire est rempli avec un corps fritté fait d'une matière frittée en grains fins. 2°- Récipient suivant la revendication 10 1, caractérisé en ce que la matière frittée est chimiquement inerte vis à vis de la masse poreuse, du gaz dissous, et du solvant. 3°- Récipient suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température 15 de fusion de la matière frittée se situe en dessous de la température de décomposition du gaz dissous et du solvant. 4°- Récipient suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière frittée est métallique. 20 5°- Récipient suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la matière frittée est un alliage d'aluminium qui contient 5 à 7 p/p % de silicium, 0,1 à 0,3 p/p % de magnésium, 0,3 à 0,6 p/p $ de manganèse, et 3 à 5 p/p % de cuivre. 25 6°- Procédé pour la fabrication d'un ré cipient à gaz comprimé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le récipient à gaz comprimé est rempli d'une masse aqueuse brute que l'on fait durcir par une opération de séchage en une masse poreuse monolithe, procédé caractérisé 30 en ce qu'on remplit l'espace intermédiaire qui s'est formé, au cours de l'opération de séchage, entre la masse poreuse et la paroi du récipient, avec la matière frittée en grains fins, et on fritte cette matière en chauffant le récipient à gaz comprimé à la température de frittage. 35 7°- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on remplit l'espace intermédiaire de matière frittée au moyen d'un courant gazeux tel que courant d'air qui est produit par une différence de pression entre l'intérieur d'une canalisation d'alimentation et celui du récipient à gaz 40 comprimé. 72 07872 7 2128700 8°- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'on soumet la paroi du récipient à gaz comprimé à une précontrainte par la matière frittée chargée dans l'espace intermédiaire. 9°— Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on maintient une surpression dans le récipient à gaz comprimé au cours du remplissage de l'espace intermédiaire et au cours du frittage de la matière frittée.