Brevet FR2260368A1 — publié le 19750905

L'invention concerne un dispositif de sécurité à fonctionnement automatique, pour circuit de réchauffage d'un vaporiseur d'hydrocarbures, destiné à empêcher les hydrocarbures de passer, hors vaporiseur, dans les tuyauteries reliant ce vaporiseur au circuit de réchauffage, en cas de rupture de l'échangeur du vaporiseur. L'invention slapplique en particulier au vaporiseur d'hydrocarbures décrit dans la demande de brevet français 72012374 du 7 Avril 1972o Il n'existe pas actuellement sur les vaporiseurs d'hydrocarbures des dispositifs de sécurité de ce genre Lorsqu'il y a un défaut d'étanchéité dans l'échangeur de chaleur du vaporiseur, les hydrocarbures se mélangent à leur fluide de réchauffage et peuvent être conduits, par les tuyauteries de liaison, dans des zones de feux nus(chaufferies par exemple) avec tous les dangers d'explosion que cela comporte; bien que le circuit de réchauffage soit du type étanche, les hydrocarbures peuvent s'échapper de ce circuit, par exemple par llintermé- diaire des appareils qui doivent en éliminer les surpressions, et peuvent ainsi se répandre dans la chaufferie. La présente invention permet de pallier ces inconvénients en isolant automatiquement le vaporiseur de ses tuyauteries de liaison à l'organe de chauffage, et en déclenchant l'ar rêt total du circuit de réchauffage des qu'il y a une fuite dhy- drocarbures Le dispositif de sécurité selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte - deux séparateurs purgeables branchés respectivement de chaque côté du vaporiseur sur le circuit du fluide de réchauffage, de manière que chacun d'eux soit disposé entre le vaporiseur et 1 organe de chauffage, - un manostat à maximum de pression branché sur la tuyauterie d'un desdits séparateurs, commandant pour une pression corres pondant à la présence accidentelle d' hydrocarbures dans le circuit du fluide de réchauffage , d'une part l'arrêt dudit ré chauffage, d'autre part l'isolement de I ensemble vaporiseur séparateurs-manostat au moyen de deux robinets électropneumati ques disposés respectivement aux extrémités de cet ensemble0 L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur la figure unique annexée, et rela tif à une distribution de propane, utilisant un vaporiseur de type connu, tel que celui décrit dans le brevet précité. Lorsque du propane liquide 3 pénètre à la base 2 d'un tel vaporiseur 1 pour y recevoir l'apport calorifique nécessaire à sa vaporisation, il entre en contact avec les tubes de l'échan- geur de chaleur 4, se réchauffe et se vaporise; le gaz ainsi formé s'évacue à la partie haute 6 de l'appareil après avoir été surchauffé par le serpentin 5. Les tubes de l'échangeur de chaleur 4 sont parcourus par un fluide de réchauffage, tel qu'un mélange d'eau et de glycol, distribué et collecté respectivement dans deux calottes 14 séparées par une paroi commune. Le mélange eau-glycol suit le trajet suivant, indiqué par des flèches : Il sort du vaporiseur 1 par une première tuyauterie 15 et pénètre dans une premier séparateur 8 (å droite du dessin) au moyen d'une tuyauterie 15 débouchant dans le haut de l'enveloppe de ce premier séparateur, puis tombe dans le bas de celui-ci pour être repris par une autre tuyauterie 16 dont l'embouchure est située dans la partie basse de l'enveloppe du premier séparateur; le mélange se dirige ensuite vers sa zone de chauffage 11 par une première tuyauterie 7 sur laquelle est branché un manomètre isolable 19, un manostat à maximum de pression 9 et un premier robinet électropneumatique 17, du type normalement fermé. La zone de chauffage 11 comprend une chaufferie 12 et une calorimétrie 13. Le mélange réchauffé sort ensuite de la zone de chauffage 11 par une seconde tuyauterie 7 sur laquelle est branché un deuxième robinet électropneumatique 17(partie gauche du dessin) puis une soupape 18 et enfin un second séparateur 8 identique au premier et symétriquement disposé par rapport au vaporiseur 1, auquel il est raccordé par une seconde tuyauterie 15. Chacun des séparateurs 8 est muni à sa partie supérieure d'un premier robinet de purge 20, et à sa partie inférieure d'un second robinet de purge 21. Le volume de chaque séparateur est supérieur à la capacité utile globale des vases d'expansion à membrane que comporte l'installation pour absorber la dilatation du fluide de réchauffage. Lorsqu'il y a.un défaut d'étanchéité soit de ltéchan- geur de chaleur 4 soit du serpentin 5, et que le propane à l'é tat liquide ou gazeux parvient à pénétrer dans le circuit du mélange eau-glycol, le propane s'y vaporise, des vapeurs viennent s'accumuler dans la partie supérieure d'un des séparateurs 8 sans pouvoir s'échapper par la tuyauterie 16, et il-se produit une surpression dans le circuit de réchauffage Le manostat 9, relié à l'armoire de commande électrique 10 de l'installation de réchauffage, déclenche alors la mise en sécurité générale de cette installation, lorsque la pression dans le circuit de réchauffage atteint un seuil correspondant à la présence de propane dans ce circuit, ce seuil étant déterminé de manière à être légèrement au-dessous du seuil de fonctionnement des appareils disposés sur ce circuit pour en éliminer les surpressions, La mise en sécurité générale de l'installation corres- pond d'une part à la fermeture des robinets élec-tropneumatiques 17( qui pour des raisons de sécurité sont du type normalement fermé avec ouverture par mise sous tension), cest-à-dire à i'isolement du vaporiseur par rapport au reste de l'installations d'autre part à l'arrêt total du circuit de réchauffage, c'est-àdire à l'extinction des bradeurs et des veilleuses de la chaufferie 12 et à l'arrêt de la pompe de circulation du mélange eauglycol, pompe non représentée sur le dessin. La remise en service automatique de l'installation de réchauffage est interdite par le manostat 9. La soupape 18 protège les divers accessoires et tuyau teries compris entre les deux robinets électropneumatiques 17 tels que les deux séparateurs purgeables. Le manomètre isolable 19 permet de suivre l'évolution de la pression. Pour rendre l'installation plus fiable, les séparateurs 8 sont munis à leur partie supérieure d'un indicateur 22 du niveau du fluide de réchauffage. Pour que le robinet électropueumatique t7 placé à l9en- trée du vaporiseur, c'est-à-dire du côté gauche de la figure, demeure parfaitement étanche sous pression élevée, il est recommandé de le monter à contre-courant de manière que la surpression contribue à appliquer le clapet de ce robinet sur son siège. Le dispositif selon l'invention permet ainsi de protéger automatiquement le circuit de réchauffage contre toute pénétration accidentelle d'hydrocarbures dans la zone dangereuse, dite zone de feu nu, de ce circuit. L'invention s'applique aux installations de stockage d'hydrocarbures pour réseaux de distribution, REVENDICATIONS 1.- Dispositif de sécurité pour circuit de réchauffage d'un vaporiseur d'hydrocarbures, caractérisé en ce qu'il comporte: - deux séparateurs purgeables branchés respectivement de chaque c8té du vaporiseur sur le circuit du fluide de réchauffage, de manière que chacun d'eux soit disposé entre le vaporiseur et l'organe de chauffage dudit fluide, - un manostat à maximum de pression branché sur la tuyauterie d'un desdits séparateurs, commandant pour une pression correspon dant à,la présence accidentelle d'hydrocarbures dans le circuit du fluide de réchauffage, d'une part l'arrêt dudit réchauffage d'autre part l'isolement de l'ensemble vaporiseur-séparateurs manostat au moyen de deux robinets électropneumatiques disposés respectivement aux extrémités de cet ensemble. 2.- Dispositif selon la revendication précédente, dans le quel les séparateurs sont munis à leur partie supérieure d'un robinet de purge d'hydrocarbures et à leur partie inférieure d'un robinet de purge pour le fluide du c-ircuit de réchauffage. 3.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l9un des deux robinets électropneumatiques est mon té à contre-courant dans le circuit du fluide de réchauffage, 4.- Dispositif selon l9une des revendications précédentes, dans lequel les séparateurs sont munis à leur partie supérieure d'un indicateur de niveau du fluide de réchauffage.