Brevet FR2285314A1 — publié le 19760416

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de fermeture de cuves à plafond mobile. Ce dispositif est destiné à assurer une étanchéité parfaite et systématique du plafond mobile au ras du niveau d1un liquide périssable stocké dans une cuve, quelle que soit la hauteur dudit plafond afin d'empêcheur totalement le liquide autre en contact avec l'air extérieur. A l'origine, il y a eu des cuves à plafond flottant. Avec un tel type de cuve, il est nécessaire de placer de l'huile de parrafine à la surface du liquide, formant un joint entre le plafond et les parois de la cuve, qui évite l'oxydation du liquide. Cette huile présente l'inconvénient d'encrasser les parois en rendant très difficile le nettoyage de la cuve. En outre, en fin de tirage, il reste dans la cuve un mélange du liquide stocké et d'huile, qu'il faut nécessairement jeter. Une autre solution consiste à entourer le plafond mobile de la cuve d'un j oint formé par une chambre à air, logée dans une gorge, et faisant office de fermeture pneumatique avec mise en pression de la chambre à air par un dispositif de gonflage manuel. Préalablement à une opération de tirage, il est nécessaire de dégonfler la chambre afin de permettre la mise sous pression atmosphérique du liquide. Une telle solution qui est théoriquement satisfaisante n'est pas parfaite d'un point de vue pratique en raison - de la mauvaise tenue du gonflage de la chambre à air (fuites constantes), - d'éclatements fréquents de cette dernière, - de déjantements de ladite chambre lors de la descente ou de la remontée du plafond dans la cuve. On utilise également des joints spéciaux réalisés en élastomère, qui pallient ces inconvénients, ces joints étant autorétractables lorsqu'ils sont dégonflés, ce qui permet de faire monter ou descendre le plafond de la cuve sans risquer que le joint déjante. Le dispositif objet de l'invention utilise un joint de ce type. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de fermeture de cuves à plafond mobile, visant à simplifier et à réduire les opérations à effectuer pour soutirer du liquide et pour fermer avec étanchéité la cuve. Suivant ce procédé, le liquide meme de la cuve est utilisé pour assurer la mise en pression et la dépression du joint d'étanchéité du plafond mobile de la cuve et ce, à tous les niveaux, la fermeture pouvant être soit pneumatique à commande hydropneumatique, soit hydraulique à commande hydraulique. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte un conduit débouchant au fond de la cuve, sur lequel est montée une pompe électrique aspirant le liquide dans la cuve et le refoulant dans une colonne à forte section, dans laquelle débouche l'autre extrémité du conduit, cette colonne, extérieure à la cuve, de même hauteur et parallèle à l'axe de celle-ci, étant prolongée par un flexible débouchant dans le joint, la pompe aspirant le liquide dans la cuve et le refoulant dans la colonne jusqu'à ce que la pression dans le joint soit suffisante pour assurer l'étanchéité, des moyens étant prévus pour la purge du joint et le soutirage du liquide. Avantageusement, la pompe électrique est agencée de façon à déclencher automatiquement lorsque la pression dans la colonne atteint une valeur prédéterminée. Cependant, pour plus de sécurité, la colonne est réalisée en un matériau transparent permettant à l'utilisateur de s'assurer de la mise en pression du joint, en surveillant le niveau de liquide à l'intérieur de celle-ci. Dans une première forme d'exécution de ce disposit,lf, les moyens pour la purge du joint et le soutirage du liquide sont constitués par une vanne à trois voies montée entre le conduit équipé d'une pompe, la colonne et un conduit débouchant à l'extérieur, la purge du joint étant réalisée lorsque la vanne à trois voies met en communication la colonne et l'extérieur, le soutirage étant réalisé, après purge du joint, par l'intermédiaire d'une tubulure qui, débouchant dans le fond de la cuve, est équipée d'une vanne. Ainsi pour mettre le joint en pression, il suffit de manoeuvrer la vanne à trois voies afin de mettre en communication la sortie de la pompe avec la colonne, la pompe starretant lorsqu'une pression prédéterminée est atteinte. Après vidange du joint, le soutirage est effectué soit par le conduit de soutirage débouchant dans le fond de la cuve, soit par le conduit faisant communiquer la vanne à trois voies avec l'extérieur, celle-ci étant dans une position telle qutelle fasse communiquer la sortie de la pompe avec le conduit débouchant à l'extérieur. Dans une variante de réalisation de ce dispositif, les moyens pour la purge du joint et le soutirage du liquide sont constitués par une première électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe, et par une deuxième électrovanne montée sur un conduit faisant communiquer la partie inférieure de la colonne avec l'extérieur, la purge du joint étant réalisée lorsque l'électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe est fermée, et 1 'électrovanne montée sur le conduit communiquant avec l'extérieur est ouverte, le soutirage étant réalisé, après purge du joint, par une tubulure qui, débouchant dans le fond de la cuve, est équipée d'une électrovanne. Avantageusement, les moyens de commande des électrovannes sont tels que l'électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe est ouverte lorsque l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à ltextérieur est fermée et inversement, un dispositif de temporisation étant prévu, qui commande l'ouverture de 1' électrovanne montée sur la tubulure de soutirage postérieure- ment à l'ouverture de l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à l'extérieur et après un temps correspondant au temps de purge du joint. Le dispositif tel qu'il se présente dans cette forme d'exécution est entièrement automatique, c'est-à-dire qu'il suffit à l'utilisateur désirant soutirer du liquide d'actionner un contacteur qui provoque la fermeture de l'électrovanne montée sur le conduit de sortie de la pompe et l'ouverture de l'électrovanne montée sur le circuit débouchant à ltextérieur. Ceci permét de réaliser la purge du joint. Après un temps prédéterminé correspondant au temps de purge du joint, un dispositif de temporisation provoque ltouverture de l'électrovanne montée sur la tubulure de soutirage. Dans une variante de réalisation, il est prévu sur la tubulure de soutirage du liquide, en amont de la vanne montée sur celle-ci, une pompe permettant de soutirer le liquide à un niveau supérieur à celui du liquide dans la cuve. Dans une autre forme d'exécution de ce dispositif, les moyens de commande des électrovannes sont tels que l'électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe est ouverte lorsque l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à l'extérieur est fermée et inversement, un dispositif de temporisation étant prévu, qui commande l'ouverture de l'électrovanne montée sur la tubulure de soutirage postérieurement à l'ouverture de l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à l'extérieur et après un temps correspondant au temps de purge du joint. Ce dispos vif ionctio,uie de la façon suivante : lorsque la vanne de vidange et de -soutirage est fermée la pompe envoie du liquide dans le joint, et de là dans le second flexible jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur prédéterminée correspondant à la fermeture étanche de la cuve. Lorsqu'on ouvre la vanne, le liquide sous pression dans le joint s'échappe, faisant tomber la pression à l'intérieur du joint et provoquant la mise en mar che de la pompe qui refoule le liquide dans le conduit de soutirage par l'intermédiaire du joint, On obtient donc une mise en pression et en dépression du joint entièrement automatique. Cette forme d'exécution est très intéressante car elle permet de soutirer le liquide à un niveau supérieur à celui de la cuve, la totalité des manoeuvres consistant en l'ouverture et la fermeture d'une seule vanne, De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif Figure 1 est une vue en perspective d'une première forme d'exécution de ce dispositif Figure 2 en est une vue schématique de principe Figure 3 est une vue partielle d'une variante de réalisation du dispositif de figure 2 Figure 4 est une vue schématique de principe d'une autre forme d'exécution de ce dispositif. Les figures 1 à 4 montrent une cuve cylindrique 2 en matière synthétique chargée en fibres de verre, de volume variable, obturée à sa partie supérieure par un plafond 3 présentant une gorge périphérique servant au maintien d'un joint gonflable et autorétractable 4 réalisé en élastomère0 Une colonne verticale 5, dont au moins une partie est transparente, est fixée à l'extérieur de la cuve, son extrémité supérieure étant reliée par un flexible 6 à ltintérieur du joint 4 et son extrémité inférieure étant raccordée par l'intermédiaire d'un conduit 8 au fond de la cuve 2. Ce conduit 8 est équipé d'une pompe électrique 9 soutirant le liquide dans la cuve et le refoulant dans la colonne 2. Dans une première forme d'exécution de ce dispositif, représentée aux figures 1 et 2, il est prévu entre le conduit 8 et la colonne 5, une vanne à trois voies 7 dont l'orifice A est relié à la colonne 5 et l'orifice B est relié au conduit 8. Du fond de la cuve 2 part aussi une tubulure de soutirage 11 équipée d'une vanne 12. Le troisième orifice C de la vanne 7 est relié par un conduit 13 à la tubulure 11, en aval de la vanne 12o Lorsque la vanne 7 est en position BA et que la pompe 9 fonctionne, cette dernière envoie du liquide dans la colonne 2, comprimant ainsi l'air contenu dans la colonne.Lorsque la pression à l'intérieur de la colonne atteint une valeur prédéterminée, la pompe 9 déclenche automatiquement. Etant donné la transparence de la colonne, on peut vérifier que le niveau de liquide dans celle-ci correspond bien à une hauteur prédéterminée fonction de la pression désirée. Si le niveau de liquide est supérieur au niveau prédéterminé, ceci signifie qu'il se produit une légère fuite. En cas de fuite plus importante au niveau du joint, celui-ci se remplit du liquide contenu dans la cuve, ce qui présente le double avantage.que l'étanchéité au niveau du plafond est réalisée sans détérioration du liquide et que le liquide circulant en circuit fermé il n'y a pas de pertes. Pour le soutirage, on amène la vanne 7 en position ACo La colonne se vide de liquide, en provoquant une chute de pression dans le joint. On peut ensuite soutirer le liquide de la cuve par le conduit Il en ouvrant la vanne 12 ou en laissant la vanne 12 fermée et en mettant la vanne 7 en position Bo. Dans une variante de réalisation de ce dispositif, représentée à la figure 3, le conduit 8 est équipé , en aval de la colonne 2, d'une électrovanne 15 et le conduit 13 est équipé d'une électrovanne 1;, ces électrovannes 14 et 15 remplaçant la vanne à trois voies 2. Il est en outre prévu sur la tubulure 11 une électrovanne 12a à la place de l'électrovanne 12. En périodes de mise sous pression et de stockage, les électrovannes 12a et 14 sont fermées et l'électrovanne 15 est ouverte. lorsque l'utilisateur désire soutirer du liquide, il lui suffit d'actionner un contacteur qui provoque la fermeture de l'électrovanne 15 et l'ouverture de l'électrovanne 14. Quelques secondes après, correspondant au temps de purge du joint, l'électrovanne 12a montée sur la tubulure Il est ouverte par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation, non représenté au dessin ; l'ouverture de cette électrovanne permet de soutirer le liquide contenu dans la cuve, opération au cours de laquelle la plafond flottant demeure en contact avec la totalité de la surface du liquide stocké dans la cuve. Lorsque l'utilisateur désire arrêter le soutirage, il actionne le contacteur qui provoque les manoeuvres précitées des vannes, en sens inverse, sans temporisation0 Dans une autre forme d'exécution de ce dispositif, représentée à la figure 4, le joint 4 de la cuve communique par l'intermédiaire d'un flexible 18 avec un conduit de soutirage 16 équipé d'une vanne 21. La pompe étant en fonctionnement, lorsque la vanne 17 est ouverte, le liquide contenu dans la cuve est envoyé dans le joint 4, puis de là, dans le conduit de soutirage 16. Lorsque l'on ferme la vanne 21, la pompe continue à débiter si bien que le liquide s'accumulant dans le joint, il y règne une certaine pression apte à assurer l'étanchéité. Lorsque la pression atteint une valeur prédéterminée mesurée par un manomètre, la pompe s'arrête. On conçoit aisément que l'ouverture de la vanne 17 fait tomber la pression du joint 4 et sa fermeture la remet en pres sinon, On obtent donc, gracie à ce dispositif, une mise en pression et dépression du joint 4 entièrement automatique. Comme il va de roj, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation ; c'est ainsi que, dans les deux première formes d'exécution, il est possible de prévoir sur la tubulure de soutirage 11 et en amont de la vanne 12 une pompe électrique complémentaire permettant de soutirer par aspiration à un niveau supérieur à celui du liquide. De même la cuve pourrait avoir une forme différente de celle de la cuve décrite,c'est-à-dire présenter une section rectangulaire ou ovolde, et être réalisée en métal ou en une matière synthétique différente de celle décrite, sans modifier en rien la portée de l'invention. - REVE-NDICATIONS 1. - Procédé de fermeture de cuves à plafond, du type de celles comportant un plafond flottant entouré d'un joint gonflable, caractérisé en ce que le liquide même contenu dans la cuve est utilisé pour assurer la mise en pression et la dépression du joint, et ce à tous les niveaux, la fermeture pouvant etre soit pneumatique à commande hydropneumatique, soit hydraulique à commande hydraulique. 2. - Dispositif de fermeture pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit débouchant au fond de la cuve, sur lequel est montée une pompe électrique aspirant le liquide dans la cuve et le refoulant dans une colonne à forte section, dans laquelle débouche l'autre extrémité du conduit, cette colonne, extérieure à la cuve, de mtme hauteur et parallèle à l'axe de celle-ci, étant prolongée par un flexible débouchant dans le joint, la pompe aspirant le liquide dans la cuve et le refoulant dans la colonne jusqu'à ce que la pression dans le joint soit suffisante pour assurer ltétanchéité, des moyens étant prévus pour la purge du joint et le soutirage du liquide. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pompe électrique est agencée de façon à déclencher automatiquement lorsque la pression dans la colonne atteint une valeur prédéterminée. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens pour la purge du joint et le soutirage du liquide sont constitués par une vanne à trois voies montée entre le conduit équipé d'une pompe, la colonne et un conduit débouchant à l'extérieur, la purge du joint étant réalisée lorsque la vanne à trois voies met en communication la colonne et l'extérieur, le soutirage étant réalisé, après purge du joint, par l'intermédiaire d'une tubulure qui, débouchant dans le fond de la cuve, est équipée d'une vanne, 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens pour la purge du joint et le soutirage du liquide sont constitués par une première électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe, et par une deuxième électrovanne montée sur un conduit faisant communi- quer la partie inférieure de la colonne avec ltextérieur, la purge du joint étant réalisée lorsque l'électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe est fermée, et l'électrovanne montée sur le conduit communiquant avec l'extérieur est ouverte, le soutirage étant réalisé, après purge du joint, par une tubulure qui, débouchant dans le fond de la cuve, est équipée d'une électrovanne. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande des électrovannes sont tels que l'électrovanne montée sur le conduit équipé de la pompe est ouverte lorsque l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à l'extérieur est fermée et inversement, un dispositif de temporisation étant prévu, qui commande l'ouverture de l'électrovanne montée sur la tubulure de soutirage postérieurement à l'ouverture de l'électrovanne montée sur le conduit débouchant à l'extérieur et après un temps correspondant au temps de purge du joint, 7. - Dispositif selon ltune quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la tubulure de soutirage du- liquide, en amont de la vanne montée sur celle-ci, une pompe permettant de soutirer le liquide à un niveau supérieur à celui du liquide dans la cuve. 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le conduit faisant communiquer la partie inférieure de la colonne avec l'extérieur débouche dans la tubulure de soutirage, en aval de vanne montée sur celle-ci. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens pour la purge du joint et le soutirage du liquide sont constitués par un second flexible débouchant dans le joint et communiquant avec une tubulure de soutirage du liquide, équipée d'une vanne.