Brevet FR2407003A1 — publié le 19790525

On sait que la pratique industrielle conduit parfois à la présence d'atmosphères dites explosibles susceptibles, de façon aléatoir@, se lon le temps et l'endroit, d'engendrer une explosion @i les troyens de la déclencher sont réunis. C'est le cas de certains établisselents qui traitent les hydrocarbures, les gaz intlasnablea, les di luants inflammables, certains composants des peintures et vernis etc Pour titre employés dans de telles atmosphères, dans des conditions normales de sécurité, tous les appareils susceptibles d'entraîner une explosion doivent être protégés selon un moyen dit de sûreté dont les sortes sont jusqu'ici limitées et réglementées.Ce sont pour memoire : l'immersion dans l'huile la surpression interne de gaz inerte le remplissage pulvérulent inerte l'enveloppe antidéflagrante la sécurité intrinsèque pour l'électricité. Ces différents moyens, dont l'objectif commun est d'empêcher l'allu mage du milien explosif, impliquent une mise en oeuvre délicate. Ils sont parfois limitatifs ou spécifiques, comme la sécurité intrinsèque réservée aux appareillages électriques à petits courants. D'une façon très générale, ils sont encoabrants et chers, et leur emploi oblige à des préca@tions préccoupantes. Ainsi, en dépit deleur uti lité, @es moyens sont relativement peu employés. L'objet de la présente invention est un moyen de sûreté qui, aussi polyvalent que possible, autorise une réalisation matérielle plus simple que ceux utilisés ju@qu'ici et qui, en outre, apporte certaines qualités complémentaires de refroidissement des appareils proté- gés. Il conduit à un prix réduit, et à une aise en oeuvre plus aisée du matériel de sécurité réalisé conformément à sa cons-truction. Le moyen conforme à la présente invention utilise le fait de plonger l'appareil à protéger dans un gaz inerte, de la même manière qu'agit le moyen réglementaire dit à surpression interne, Mais si la régle- mentation en vigueur impose une surpression de l'ordre de + millibar dans l'enceinte protégée, pour s'assurer de la présence du gaz, c' est au prix d'une réalisation étanches chère et délicate le plus sou vent, et au prix de fuites aléatoires mal connues. Déjà, il est clair que l'effet de refroidissement de ce gaz est ré- duit, car si l'étanchéité est bonne, son débit est pratiquement nul. De plus . De plus, les faibles pressions B contrOler @emandent des sondes te mesures souvent fragile@. Le moyen de l'invention, tout au contraire, comprend une encei@te d'étanchéité très ordinaire, l'essemtiel étant qu'elle ne communi que pas avec l'extérieur par des sections excessive@ au@ceptible@ de permettre des remous tels qu'il y ait r@@piration des gaz te 1' atmosphère extérieure. On sait que, pratiquement, des jeux maxi mums de 0,5 mm. suffisent à cette fin. Mais on toute circ@nstance, comme il sera vu ci-après, des essais pratiques doivent être faits pour vérifier le bin fonctionnement du matériel. #Dans le moyen de l'invention, l'emceimte en question est remplie de gaz inerte par le jeu d'un débit con@@ d gaz inerte qui la balaye pendant un temps T tel que, de toute façon, l'ensemble du velune soit rempli. A titre de caractéristique secondaire, il est prévu qu'en un emplacement judicieux, déterminé par essai, mais en géné rai epposé à la o@ au: buses de débit tu gaz inerte, un ou tes ri- fices volont@irement percés dans l'enceinte, empêchent toute men tée en pression de l'enceinte sous l'influence du débit don@é du gaz. #Il faut noter qu'on sait, sous réserve d'@voir une réserve de gaz à pression suffisante, ce que fournit pratiquement une bouteille de gaz inerte comprimé, engendrer par tout moyen @lassique à fiabilité totale un débit choisi do gaz. Un détendeur, alimenté on gaz fil tré, et alimentant un gicleur calibré, en est l'exemple le plus cou- rant. #La second caractéristique principale de l'invention réside e@ un dé marrage temporisé du même temps T du matériel à protéger, et situé à l'intérieur de l'enceinte en question. La temporisation entre l' ouverture du débit de gaz et le démarrage de l'appareillage à proté ger est assurée par tout moyen connu conforme aux règles de sécurité en vigueur, et il va sans dire que la commande simultanée, lors tes deux manoeuvres, est impérieuse pour la sécurité du dispositif; les moyens obligeant à cette simultanéité sont du ressort du législateur au moment où il donnera son accord à l'emploi du moyen de l'inven tion. Il reste que si les sources d'explosion sont souvent des étincelles ou des corpuscules incandescents, elles peuvent aussi provenir des températures excessives, supérieures à celles dites d'auto-inflamma- tion des mélanges explosifs. Dans ce but, la réglementation an vi- gueur stipule que soient surveillés tous les points chauds d'u@ appa reillage en fonctionnement, de même que la température des gaz en voyés dans l'atmosphère explosible, quand il y en a.A cet égard, le moyen de l'invention ne change rien aux sécurités à prévoir, ni @ux moyens d'intervention de ces sécurités dont on sait qu'au-delà de certaines températures - seuil de sécurité - elles interrom- pent le fonctionnement de l'appareillage protégé. Il faut noter à ce sujet que la présence d'un balayage gazeux à débit fixe assure un refroidissement appréciable des dispositifs protégés et écarte, de ce fait, les températures excessives éventuelles. En ce qui concerne la réserve de gaz, il v@ sans dire qu'elle lait comprendre une surveillance de sécurité qui interrompt également la marche de l'appareillage protégé quand la pression tombe au- dessous do la pression-seuil de sécurité. Cette mesure te pression peut se trouver sur la bouteille, s'il y en a une, mais elle peut aussi surveiller la pression avant les gicleurs de régulation du débit. De toute manière, les @ressions mesur@s sont appréciables et permettent l'emploi de moyens de mesure robustes et courants. @La figure annexé@ donne à titre d'exemple schématique et non limi tatif une application du moyen de l'invention à un moteur électri qu équipé de son contacteur de marche. Le moteur M et son conta@- teur C sont confinés dans l'enveloppe @ d'étanchéité très appr@xi- mative. Cette enveloppe est également traversée par les fils F1 et F2 de la commande du contacteur et du courant de puissance, ainsi que par l'arbre S de sortie du moteur, toutes ces traversées ne présentant que l'étanchéité donnée par l@stechnologies h@bituelles. L'enveloppe E est, par @illeurs soumise au courant de gaz inerte ar rivant par la bouteille X, le détendeur > D et le gicleur ç aux ri- fices de soufflage A et B. L'orifice V oriente le débit et empê che la création de surpressions anoriales dans l'enceinte I. Le signal de mise en marche O de l'ensemble de l'installation arrive simultanément au détendeur D et à la temporisation T de démarra- ge du moteur. Ainsi qu'il a été mentionné ci-avant, les moyens de sécurité obligeant à cotte simultanéité restent du domaine du légis- lateur. De même, la surveillance de la température de sortie des gaz @1,de la surface de l'enveloppe @2, et le la pression seuil de sécurité P sont conformes à la législation en vigueur et agissent pour exemple, après connexion au centre de sécurité OS, sur un relais @ qui coupe l'alimentation du moteur M. A l'extérieur de l'enceinte, tous les matériels tels que fils, tea- temporisateur, détection thermique, sont conformes à la législa- tion de sécurité en vigueur Le fonctionnement du moyen de l'invention at ses particularités ap- paraissent clairement an suivant le processus de mise en marche du moteur décrit. Par action de la commande O composite, la temporisation de mise en marche T est armée, et le détendeur n met la pression du gaz inerte en amont du gicleur G. Le débit du gaz inerte est tel que, éventuellement orienté par la fuite connue donnée par l'orifice T, et quelles que soient les autres fuites aléatoires, dont le maximum reste connu par le jeu des tolérances industrielles, il suffise pan dant le temps T, chaque fois à définir par essmis, à @aturer de gaz inerte l'ensemble de l'enceinte @. La temperisation T écoulée, l@ contacteur Q alimente le moteur M qui se met en marche et entraîne l'arbre S.Le fonctionnement de: surveillances de pression P et des températures @1 et @2 assure la garantie d@ sécurit de l'installation, dans le même temps que le débit constant du gaz inerte participe à un refroidissement positif du moteur M. On comprend, en pas sant, l'avantage du procédé pour protéger des freins. Ainsi, les avantages du moyen de l'invention qui pout-être défini com me "à balayage fixe de gaz inerte, et démarrage temporisé" ressortent avec évidence : - étanchéité d'enceinte sans exigence spéciale, - pression surveillée appréciable, choisie par le Jeu du gicleur, - matériel refroidi par le balayage te gaz inerte, - fonctionnement sans donmées aléatoires. A titre de variantes, on peut signaler que l'enceinte E peut être conformée de façon telle que le trajet de gaz inerte entre le ou les gicleurs de débit, et les orifices possibles de liaison avec 1' atmosphère extérieurs explosib@e, oblige à l'élimination la plus ra pide des gaz initialement contenus dans l'enceinte E. De même, la présence de un ou plusieurs orifices T, judicieusement placés de @@ nière à infléchir ces courants de gaz, et interdire toute surpression parasite dans la dite enceinte M, s'inscrit dans la même amé- lioration. REVENDICATIONS 1 - Moyen économique, et de mise en oeuvre aisée, pouvant être nommé "à balayage fixe et démarrage temporisé", moyen destiné à permettre l'emploi de matériels risquant de provoquer l'ex- plosion d'atmosphères explosibles, sans danger dans ces mêmes atmosphères; moyen caractérisé par la combinaison des disposi- tions suivante: : a/ le matériel à protéger est cohfiné dans une enceinte com musiquant avec l'extérieur par des interstices aléatoi- res conformes aux fabrications mécaniques et électrique: classiques t coulissements, ajustements, articulation: sans orifices ouverts, soudures habituelle:, passage: de câbles... notamment. b/ l'enveloppe précédente est, par le Jeu d'un dispositif con@u commandé en même temps que l'appel de marche du ma tériel à protéger, balayée par un courant de gaz inerte dont le débit est fixé notamment en fonction t - de @on efficacité à purger l'enceinte @/ , - de l'autonomie souhaitée de l'installation, - de la rapidité souhaitée du démarrage, - de l'effet de refroidissement corrélatif apporté, ce débit est réglé et fourni par un moyen connu de la plus grande fiabilité, ce que la pneumatique sait @@ur- nir aisément. c/ la mise en marche effective du matériel à protéger est séparée de son appel mentionné en b/ par un temps T impe- sé par une temporisation de sécurité, ou située hors de l'atmosphère explosible; ce temps e étant suffisant pour que le débit de gaz inerte défini en b/ puisse purger 1' enceinte définie en a/ affectée de l'étanchéité minimale résultant des règles de construction adoptées; la dite purge devant être telle qu'elle interdise toute explosion dans l'@ncei@te a/ sous l'action du matériel à protéger. di l'ensemble des matériels associés au matériel à protéger, et extérieurs à l'enceinte a/, comme peuvent l'être : raccordements, sécurités diverses (température, débit de fluide inerte...), est soit extérieur aux zones dangereu ses, soit d'un modèle de sécurité. 2 - Moyen conforme à la revendication 1 et caractérisé par ce que le débit de gaz inerte défini an 1 b/ est @urveillé par le jeu de la pression appréciable qu'il impose an amont d'un gicleur adapté, le gaz tant dûment filtré. 3 - Moyen conforme aux revendications 1 ou 2, caractérisé par @@ que l'enveloppe définie an 1 ai comporte un ou des orifi@@s créés volontairement pour atteindre l'un ou l'autre des deux buts suivants, ou les deux S - accélérer la purge de l'enceinte I a/ par orientation de 1' écoulement gazeux, - éviter les surpressions parasites. 4 - Moyen conforme eux revendications 1 ou 2 ou 3, caractérisé par ce que l'enceinte i a/ est conformé de telle aorte qu' elle accélère sa purge sous l'faction du débit de gaz inerte défini en i bi.