Brevet FR2238893A1 — publié le 19750221

La présenté invention concerne les techniques de distribution de gaz liquéfiés, comme l'air ou l'azote liquéfié et notamment les gaz de pétrole liquéfiés, comme le propane ou le propylène. Elle concerne plus précisément une installation pour le remplissage automatique en gaz liquéfié d'une citerne, notamment de la citerne d'un camion-citerne. L'invention a pour objet essentiel le remplissage d'une citerne à poids sensiblement constant de gaz liquéfié, in-dépendamment de sa température, ce qui n'est pas généralement le cas des installations de la technique antérieure. L'installation de l'invention comporte, de façon connue en elle-meme, une conduite reliée par une extrémité à un poste de chargement et par son autre extrémité à un orifice de chargement de la citerne ainsi que des organes d'arrêt dut remplissage.. Selon sa caractéristique essentielle, l'installation de-1'inyention comporte un capteur de pression différentielle dont la chambre haute pression est reliée au fond de la citerne au moyen d'unjoircuit de liaison de la-phase liquide et dont la chambre basse pression est reliée au ciel de la citerne au moyen d'un circuit de liaison de la phase gazeuse et des moyens transducteurs associés au capteur de pression différentielle et aux organes d'arret du remplissage par l'intermédiaire d'un circuit électrique de relayage de manière à provoquer l'arrêt du remplis- sage pour une valeur prédéterminée de la pression hydrostatique de la colonne de liquide à l'intérieur de la citerne. Selon d1autres-caracteristiques de l'invention, 1 t in5- talla;tion comprend également une électrovanne sur le circuit de liaison de rua phase liquide; une électrovanne sur le circuit de liaison de la phase gazeuse; un circuit bipasse en dérivation sur le capteur de pression différentielle et commandé par une électrovanne; et une électrovanne reliée à la chambre haute pression du capteur de pression différentielle en sorte que l'ouver- ture de cette dernière p-ermet de purger le circuit de liaison de la phase liquide. On décrira ci-aprèsdeux modes de réalisation de 1 'ins- tallation-de l'invention dans son application au remplissage automatique de la citerne d'un camion-citerne. Dans un premier mode de réalisation, le circuit électrique de relayage est fixé à dei:!eure sur le poste de chargement et est alimenté électriquement par. ce dernier, la liaison avec le camion étant assurée par un câble électrique, la commande du remplissage se faisant à partir du poste de chargement. Dans un deuxième mode de réalisa Lion, le circuit électrique de relayage est mon-té sur-le camion et est alimenté électriquement par la batterie de.ce dernier, la commande du remplissage se faisant à partir du camion. L'invention sera expliquée plus en détail au cours de la description qui va suivre en référence aux figures annexées, sur lesquelles: - La figure 1 est une représentation schématique du premier mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 représente l'implantation du capteur de pression différentielle sur la citerne du camion, conformément au premier mode de réalisation, - La figure 3 est une représentation'schématique du deuxième mode-de-réalisation de l'invention, et - La figure -4 représente l'implantation du capteur de pression différentielle sur la citerne du camion conformément au deuxième mode de réalisation de l'invention. L'installation de la figure 1 comprend une citerne 10 et un capteur de pression---diff-érentielle 12 dont la chambre à haute pression 14 est reliée au fond de la citerne au moyen d'un circuit 46 de liaison de la phase liquide et dont la chambre bas- se pression 18 est reliée au ciel de la citerne au moyen d'un cir+ cuit 20 de liaisonde la phase gazeuse. Le capteur de pression différentielle peut être par exemple une cellule à soufflets de type Barton, disponible sur le marché. Le capteur de pression différentielle 12 est associé à des moyens transducteurs constitués par un cpmmutateur à seuil 22 équipé de deux micro-rupteurs 24 et 26 antidéflagrants et réglables.Le micro-rupteur 24 est actionné-pour une valeur prédé terminée- de la pression de liquide mesurée par le capteur 12 èt correspondant à une valeur de consigne. Le mlcro-rupteur 26 agit comme sécurité et ntest actionné que pour une valeur de la pression légèrement supérieure à la valeur de consigne dans le cas où le micro-ru-teur 24 n'aurait pas fonctionné. Les deux nicro-rupteurs 24 et 26 sont reliés électriquement aux organes d'arrêt du remplissage (non représentés sur la figure). Le règlage de la valeur de la pression différentielle correspondant à la valeur de consigne d'arrêt du remplissage dépend notamment de la position de la cellule à soufflets par rapport à la citerne et du poids total en charge admissible du camion. Ceci impose d'installer le capteur sur le camion et si possible dans le plan de symétrie-vertical de la citerne afin d'éliviner les erreurs de mesure dues à l'inclinaison éventuelle des aires de cE:argement. L'installation comporte également, et ce pour des raisons de scurité, deux vannes 28 et 30 à commande hydraulique montées respectivement aux piquages sur le fond et le ciel de la citerne des canalisations deliaisons de la citerne et du capteur. Les vannes 28 et 30 sont actionnées par une pompe hydraulique mflnuelle 32 paw l'intermédiaire d'un circuit hydraulique de commande 34 lequel comporte un manocontact 36 réglable et une électrovanne 38 antidéflagrants. Les deux vannes 28 et 30 ne sont ouvertes qu'au moment du chargement et isolent pendant le transport la citerne et les circuits de liaison 16 et 20. L'installation de l'invention comprend également une électrovanne 40 sur le circuit de liaison 16; une électrovanne 42 sur le circuit de liaison 20; un circuit bipasse 44 en dérivation sur le capteur 12, ce circuit étant commandé prune élect -ovanne 46; et une électrovanne 48 reliée à la chambre haute pression 14 du capteur 12, l'ouverture me cette dernière permettant de purger le circuit de liaison delta phase liquide. L'implantation du capteur de pression différentielle et de ses organes de liaison avec la citerne est représentée sur la figure 2. Sur cette figure, les éléments corlmuns avec ceux de la, figure 1 sont désignés par les mêmes références. Le capteur de pression différentielle 12, les électrovannes 38, 40, 42, 46 et 48 la pompe hydraulique 32 et le msnocontact 36 . sont assemblés dans un coffret- de protection 50 fixé par des goussets sur la citerne 1C d'un camion 52 ain de les soustraire le plus possible aux vibrations; Sur la figure 2, le coffret est représenté détaché de la citerne et à une échelle beaucoup plus grande que cette dernière, ceci afin de mieux montrez les liaisons fonctionnelles de l'ins- tallation. Le coffret 50 comprend également un manomètre 54 pour mesurer la pression de l'huile du circuit hydraulique 34 et un coffret électrique 55 muni d'une prise femelle multibroche 56. La prise 56 permet de relier électriquement le manocontact 36 et les électrovannes 38, 40, 42, 46 et 48 à un circuit de relayage 57 monté à demeure sur le poste de chargement par 1'intermédiaire d'un cajole électrique 58, muni d'une prise mâle multibroche 59. A laide de moyens connus en eux-mêmes et à la portée de l'homme de l'ag-t, le circuit électrique de relayage assure les fonctions suivantes: - La commande automatique des séquences de nise en charge et de purge du capteur avant et après le chargement de ia citerne du camion, - L'intégration de ces séquences dans le cycle complet des opérations de chargement, et - L'exploitation du signal de fin de chargement fourni par le capteur et sa transmission aux organes d''arrêt de remplissage du poste de chargement. Le séquentiel des opérations de chargement peut oestre assuré par un seul opérateur, à savoir le chauffeur du camion, Celui-ci doit d'abord brancher la prise mâle 59 sur la prise femelle 56 du coffret de protection 50, ce qui provoque ltouverture de ltélec- trovanne 42. Le chauffeur actionne ensuite la pompe hydraullque 32 ce qui provoque l'ouverture des deux vannes 28 et 30 et la fermeture du r':.anocontact 36. A travers l'électrovanne 42 et l'électrovanne 46, qui est égaler-.entouverte, la pression de la phase gazeuse s'établit dans les chambres 14 et 18.du capteur 12. L'électrovanne 46 e ferme ensuite de façon à isoler les deux chambres du capteur 12. .e circuit électrique de relayage assure ensuite si-multanéLent l'ou- verture de 'électrovinne 40 ainsi Cue celle c l'électrovanne 48 pendant un bref délai pour appeler la phase liquide dans la cham- bre 14 du capteur 12. Le capteur est alors en charge et mesure la pression Xlydsos- tactique du produit restant éventuellement dans la citerne, l1em- plissage.peut alors commencer et l'autorisation en est donnée automatiquement au poste de chargement et controlée au moyen d'un signal sonore ou visuel. Lorsque la pression h-drostatiue du liquide mesurée par le capteur a-teint la-valeur de consigne, le contact du r.nicrorup- tur 26 se fere (le contact du micro-rupteur 24 est monté en sé curité, il bascule si le micro-rupteur 26 n'a pas déclenché, pour une voleur de la pression légèrement supérieure à la valeur de consigne). Interviennent alors, simultanément, les opérations suivantes: - le déclenchement immédiat des séquences d'arrêt du remplissage de la citerne, - l'ouverture de l'électrovanne 38 ce qui provoque la chu- te de la pression dans le circuit hydraulique 34 et la fermeture des vannes 28 et 30. - l'ouverture du manocontact 35 ce qui provoque l'ouverture de l'électrovanne 46 et, quelques instants plus tard,l'ouverture de l'électrovanne 48 pendant un bref délai pour purger les circuits de liaison 16 et 20. Les électrovannes 40 et 42 se ferment à la coupure de l'alimentation des circuits du capteur par le déverrouillage de la prise électrique de liaison du capteur au poste de chargement le capteur se trouve ainsi purgé de produits et isolé de la citerne pendant tout le transport. Le deuxième mode de réalisation de l'installation de l'invention, dont la figure 3 est une représentation schématique, comprend certains éléments communs avec ceux du Premier mode de réalisation, ces éléments communs étant désignés par les mêmes références. Les seules différences résident dans le circuit hydraulique 34 (représenté en trait interrompu), celui-ci assure non seulement la commande des vannes 28 et 30 mais aussi celle d'une vanne 60 placée sur l'orifice de chargement 62 de la citerne. La pompe hydraulique utilisée dans le premier mode de réalisation est remplacée ici par une centrale de commande 64, celle-ci comporte égaleent un manomètre 56 pour contrôler la pression de l'huile dans le circuit hydraulique. L'implantation du capteur de pression différentielle et de ses organes de liaison avec la citerne est représentée sur la figure 4. Le coffret de protection 50, qui est fixé sur la citerne 10 du camion, comprend comme dans le premier mode de réalisation: un capteur de pression différentielle 12, des électrovannes 38, 40, 42, 46 et 48 et un manocontact 36. Les seules différences par rapport au premier mode de réalisation, résinent dans le fait que, d'une part, le coffret 50 comprend une centrale de commande 64 avec un manomètre 66 au lieu d'une pompe hydraulique manuelle 32 avec un manomètre 54 et qué, d'autre part, un circuit électrique de relayage antidéflagrant 68 est fixé -également sur le coffret 50. Le circuit de relayage 68 est donc fixé à demeure sur la citerne du camion et est alimenté par la batterie de ce dernier. Les fonctions principales du circuit électrique de relayage sonti - La commande automatique des séquences de mise en charge et de purge du capteur avant et après le chargement du camion, et - L'exploitation du signal de fin de chargement fourni par le capteur et sa transmission aux organes d'arrêt du remplissage. Le séquentiel des opérations de chargement peut être assu( ré par le chauffeur du camion seul. Celui-ci actionne la centrale de commandes 64, ce qui provoque ltouverture des trois vannes 28, 30 et 90 et la fermeture du manocontact 36 avec pour conséquence la mise sous tension du circuit électrique de relayage 68. Les opérations de purge se déroulent alors de façon identique à ce qui à été dit plus haut pour le premier mode de réalisation de l'invention. Le capteur de pression différentielle est alors en charge et mesure la pression hydrostatique du produit restant éventuellement dans la citerne. L'amplissage peut alors commencer et l'au torisation peut en être donnée automatiquement au moyen d'un signal sonore ou visuel. Lorsque la pression hydrostatique du liquide mesurée par le capteur atteint la valeur de consigne, le contact du microrupteur 26 se ferme, Le contact d microrupteur 24, monté en sécurité, ne basculera que dans le cas où le microrupteur 26 nrau- rait pas fonctionné. Interviennent alors simultanément les opérations suivantes. - L'électrovanne 38 montée sur le circuit 34 stouvre, la pression chute dans le circuit ce qui provoque la fermeture des vannes 28; 30 et 60; la fermeture de la vanne 60 arrêtant l'opé- ration de remplissage, et, - Le manocontact 36 s' ouvre, ce qui provoque l'ouverture de l'électrovanne 46 et simultanément l'ouverture de l'électrovanne 48 pendant un bref délai pour purger les circuits de liaison 16 et 20. Les tlectrovannes se ferment ensuite à la coupure de l'alimentation des circuits du apteur. En variante du second mode de réalisation de l'invention, la vanne 60 de l'orifice de chargement 62 de la citerne peut être commandée par le compresseur du camion par l'intermédiaire d'une électrovanne, cette dernière étant actionnée par l'intermédiaire du circuit électrique de relayage. Tout le matériel électrique utilisé dans les deux modes de réalisation de l'invention est à protection antidéflagrant (classe A groupe III pour le propane) et les tuyauteries sont en acier inoxydable (10/12 ou '8/10). On donnera ci-après à titre indicatif, un tableau comparatif des deux modes de réalisation de l'installation de l'invention afin de mieux mettre en évidence les avantages et inconvanients respectifs de ceux-ci. Premier mode de réalisation Deuxième mode de réalisation -capteur et annexes montés . - capteur et annexes montés sur sur la citerne. la citerne. -circuit de rela-age fixé sur -circuit de relayage fixé sur le poste de chargement et la citerne et pimenté par la alimenté par celui-ci. . batterie du camion. -co:-mande de l'installation à -commande de l'installation à partir du poste de chargement : partir du camion. nécessité d'établir une installation entierement auto liaison électrique entre le nome. poste et le camion avant le chargement. -prise en compte automatique -aucune information en provenan du fonctionnement des instal- ce au poste n'est transmise à lations d'emplissage à terre l'installation. pour autoriser ltemplissage ; -l'autorisation d'emplissage -l'autorisation d'emplissage est est fournie sous forme . fournie par l'ouverture de la d'autorisation de démarrage vanne de l'orifice de chargement de la pompe du poste de de la citerne du camion. chargement. -arrêt automatique de l'em- -arrêt automatique de l'emplis- plissage par arrêt de la pom- sage par fermeture de la vanne pe du poste de chargement. de l'orifice de chargement de la citerne. Il résulte du tableau ci-deCsus que le premier mode de réalisation de l'installation, qui prend en compte le fonction nement des installations de pompage du poste de chargement,offre plus de sécurité que le deuxième mode de réalisation. Le deuxième mode présente en revanche l'avantage d'être une installation au tonome permettant le charger:ent des véhicules sans modification des installations à terre. Elle nécessite cependant la présence d'un pompiste. R E V E N D I C A T I 0 N S 1) Installation pour le remplissage en gaz liquéfié d'une citerne au moyen d'une conduite reliée par une extrémité à un poste de chargement et par son autre extrémité à un orifice de chargemment de la citerne et comportent des organe s pour commander l'arrêt du remplissage, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur e pression différentielle dont la chambre haute pression est reliée au fond de la citerne au moyen d'un circuit de liaison de la phase liquide et dont la chambre basse pression est reliée au ciel de la citerne au moyen d'un circuit de liaison de la phase gazeuse et des moyens transducteurs associés au capteur de pression différentiélle et aux orantes d'arrêt du remplissage, e manière à provoquer l'arrêt du remplissage pour une valeur prédéterminée de la pression hydrostatique de la colonne de liquide. 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens transducteurs sont constitués par un commutateur à seuil. 3) Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend: une électrovanne sur le circuit de liaison de la phase liquide; une électrovanne sur le circuit de liaison de la phase gazeuse; un circuit bipasse en dérivation sur le capteur de pression différentielle et commandé par une électrovanne; et une électrovanne reliée à la chambre haute pression du capteur de pression différentielle en sorte que son ouverture permet de purger le circuit de liaison de la phase liquide. 4) Installation selon l'une des revendications 1 à j caractérisé en ce que les circuits de liaison des phases liquide et gazeuse comprennent chacun une vanne à proximité de la citerne, ces vannes étant commandées par une pompe par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique. 5) Installation selon là revendication 4, caractérisée en ce que le circuit hydraulique comporte une électrovanne et un manocontact apte à mettre sous tension le circuit électrique de relayage. 6) Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un circuit électrique de relayage assure automati- quernent et successivement: l'ouverture de l'électrovanne du circuit de liaison de la phase gazeuse; la fermeture de l'électrovanne de bipasse; l'ouverture simultanée de l'êlectrovnne du circuit de ll- aison de la phase liquide et de l'électrovanne de purge; et, sous l'action des moyens transducteurs, l'ouverture de l'électrovanne du circuit hydraulique et l'arrêt du remplissage. 7) Installation selon la revendication 6 pour le remplissae d'une citerne d'un camion, caractérisée en ce que le circuit électrique de relayage est monté sur le poste de chargement et est ali menté électriquement par ce dernier, la liaison avec le camion étant assurée par un câble électrique. 8) Installation selon li-revendication 6 pour le remplissage d'une citerne d'un camion, caractérisée en ce que le circuit électrique de relayage est monté sur le camion et est alimenté par la batterie du camion. 9) Installation selon l'une des revendications 6 à 8, carac térisi en ce que les organes d'arrêt du remplissage sont constitués par une vanne à commande hrdraulique permettant d'obturer ltorifice de chargement de la citerne. 10) Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la vanne d'obturation de l'orifice de chargement est commandée par le circuit hydraulique de commande 11 ) Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la vanne d'obturation de l'orifice de chargement est commandée par le compresseur du camion par l'intermédiaire d'une électrovanne. 12) Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que la fermeture de l'électrovanne de commande de la vanne d'obturation est commandée par les moyens transducteurs par l'intermédiaire du circuit électrique de relayage. 13) Des camions-citerne adaptés à être remplis par la mise en oeuvre d'une installation selon l'une des revendications 1 à 12. 14) Les postes de chargement adaptés au remplissage des citernes par la mise en o-.uvre d'une installation selon l'une des revendications 1 à 12.