Brevet FR2498170A1 — publié le 19820723

L'invention a pour objet un poste de transfert de produits fluides, en particulier dthydrocarbures, et s'applique plus spécialement au remplissage ou à la vidange de citernes mobiles, ferroviaires ou routières. On connalt depuis longtemps des instalitions de remplissage de citernes mobiles qui peuvent circuler sur une voie ferrée ou sur route pour être amenées devant un poste de remplissage. Celui-ci comprend généralement un ou plusieurs tubes verticaux montés déplaqables axialement sur une poutre s'étendant transversalement au-dessus d'un emplacement sur lequel est amené la citerne à remplir. Conne le positionnement de la citerne n'est pas toujours effectué avec une grande précision, généralement la poutre de support peut se déplacer parallèlement à elle-mEme le lon Je la voie de fa çon a assurer le positionnement du tube au-dessus de l'orifice d'accès & la citerne.Le d8me de fermeture de cet orifice ayant été ouvert, le tube est déplacé axialement de fanon à s'introduire à l'intérieur de la citerne0 A la fin de l'opération, le tube est retiré de la même façon, Jusqu'à présent, la poutre de support du tube était montée sur une ossature fixe relativement importante comprenant l'appareillage de commande des différents déplacements de la poutre et du tube. Pour éviter les risques d'explosion, cet appareillage devait être placé dans une chantre étanche. L'invention a pour objet une nouvelle disposition du poste de transfert permettant d'assurer les mêmes fonctions au moyen d'une installation beaucoup plus simple et moins onéreuse. Conformément a l'invention la poutre de support du tube constitue la partie supérieure d'un portique enjambant la voie de circulation et prenant appui de part et d'autre et sensiblement au niveau de celle-ci par l'intermédiaire d'organes de roulement sur lesquels agissent les moyens de déplacement de la poutre et l'appareillage de coninande des déplacements est placé sur ledit portique et se déplacearec celui-ci. Dans un mode de réalisation préférentiel, le portique est muni d'une plateforme sur laquelle se place l'opérateur pendant les manoeuvres d'introduction et de retrait du tube. Dans un autre mode de réalisation, utilisé pour la vidange de citernes le tube vertical constitue la conduite de refoulement d'une pompe montée à son extrémité inférieure, son extrémité supérieure débouchant dans une tuyauterie d'évacuation du fluide. L1 invention va maintenant être dé décrite en se référant a' deux modes de réalisation particuliers, donnés å titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue en élévation de l'installation, dans un plan parallèle à l'axe de la voie. La figure 2 est une vue de dessus de 11 installation. La figure 3 est une vue de côté de l'installation dans un plan perpendiculaire à la voie. La figure 4 est une vue en perspective d'une installation de vidange solon l'invention. La figure 5 est une vue schématique en coupe longitudinale de ltinstallation de vidange de la figure 4. Sur les figures, on a représente schématiquement une citerne 1 se déplaçant sur une voie de circulation 10, par exemple une voie ferrée sur laquelle est menagé un emp@acement de stationnement. la citerne 1 est munie d'un ou plusieurs orifices 10 mu@is d'un dôme de fermeture 11. Dans le cas des figures 1, 2 et 3, l'installation comporte un tube de chargement 2 qui peut être branche sur un circuit de remplissage non représenté, et qui est monté sur une structure de support 20. De façon classique, le tube 2 peut se déplacer axialement grâce à des organes non représentés et il peut, par exemple être de type télescopique. La structure de support 20 est supportée elle-même par une poutre 30 qui passe transversalement au-des@@@ de la voie de circulation 10 à une distance permettant la mise en p@@@e des citernes lorsque le tube 2 est en position relevée. De préférence, l@ structure de support 20 repose par l'intermédiaire de gale@s 21 sur des te 11 montes sur la poutre 30 et elle est reliée à des moyens pormettant @e la déplacer transversalement à la voie en roulant sur les rails sur une certaine distance qui permet de placer avec précision le tube 2 @@-dessus de l'orifice 10 du wagon dans le cas ou delui-ci ne serait pas placé exactement dans le plan de symétrie.Comme cette distance de positionnement est faible, ces moyens de déplacement peuvent être constitués por exemple par un vérin 22 dont iin élément prend appui sur la structure 20 et l'autre élément sur la poutre 30. la poutre 30 est fixée à ses ext@emités sur deux montants verticaux 32 de telle sorte que l'ensemble forme @@ portique 3 dont les dimensions sont déterminées de façon à encadrer le gabarit 12 de circulation sur la voie. Les montants 2 sont munis chacun à sa partie Inférieure de deux roues 33 et roulent sur des rails 34 placés de p art et d'autre de la voie 10, parallèlement à celle-ci et sensiblement au même niveau. Ainsi les rails 34 sont dlun encombrement extrêmement réduit pet peuvent sans inconvénient être placés entre la voie 10 et des voies parallèles à celleci. Le portique 3 est muni d'autre part de moyens autonomes de déplacement longitudinal par rapport à la voie 10. Si ce déplacement doit être de faible importance, ces moyens peuvent être constitués par un ou deux vérins 35 à double effet prenant appui d'une part sur le portique 3 et d'autre part sur un appui fixe. Cette disposition permet par conséquent, au moyen d'une structure très légère de positionner le tube 2 au-dessus de l'orifice 10 du wagon même si celui-ci a été placé de façon assez imprécise sur son emplacement de stationnement. Cependant les moyens de déplacement du portique 3 pourraient être constitués également par un moteur agissant par l'intermédiaire d'un réducteur sur les organes de roulement 3. Dans ce cas, le portique pourrait être déplacé de façon autonome sur une distance bien plus grande et par exemple dégager la voie 10 pour aller se placer sur un autre emplacement de stationnement de citernes. Ainsi le morne portique pourrait desservir plusieurs emplacements de remplissage. Cette installation peut être munie d'autres perfectionnements. En particulier, sur l'un des montants 32 peut être fixée une plateforme 4 accessible à un opérateur. Sur cette plateforme 4 pourra être placée une cabine de contrôle et de commande 40 dans laquelle seront regroupés tous les appareillages de commande des moyens de déplacement de la poutre et du tube, des pompes et des vannes de remplissage ainsi que les différents organes de mesure des débits de fluide. La miniaturisation des appareils électroniques permet en effet de centraliser toutes les commandes dans une cabine d'assez faibles dimensions, les aquences d'automatisme, de sécurité, d'acquisition de mesures (volume, poids, température) étant assuré par un micro-processeur placé également sur la plateforme 4 sous un coffret lui permettant de fonctionner en atmosphère ventuellement explosive. On voit que, grâce à l'invention, l'ensemble de l'installation ainsi que l'opérateur peut se déplacer longitudinalement de façon à mettre en place facilement le tube au-dessus de l'orifice de remplissage. Par ailleurs, il est intéressant de munir également la plateforme 4 d'un escalier 5 permettant d'accéder à a partie supérieure de la citerne ne. A cet effet, l'escalier 5, fixé sur ie côté du montant 32 et relié à la plateforme 4 par une passerelle 41 sera constitue, de façon connue, d'un chassis en forme de parallélogramme articulé autour d'un axe horizontal lui permettant de se relever en position verticale effacée ou bien de se rabattre sur la citerne après la mise en place de celle-ci, A son extrémité, l'escalier 5 peut être muni d'une rambarde 50 en forme de parc de sécurité susceptible d'entourer l'orifice 13 de la citer- nel La rambarde 50 est fixée sur des montants 51 qui, en position rabattue, viennent s'appuyer sur la citerne 1. En position relevée représentée sur la figure 3a, l'escalier dégage le gabarit 12 pour permettre la mise en place du wagon citerne sous le portique ou inversement. Grâce à la faculté de déplacement autonome du portique l'opérateur peut sans modifier la position de la citerne, places tout d'abord son portique de telle sorte que ?1escalier 5 soit à la hauteur de orifice 13. il rabat alors l'escalier, le parc 50 entourant le dôme 14 du wagon, de façon à ouvrir celui-ci en toute sécurité. Ensuite, 11 escalier est relevé et l'opérateur commande un déplacement de l'ensemble du portique lui permettant d'amener le tube 2 dans l'axe de l'orifice. On notera qu'en raison de ses petites dimensions, le parc de sécurité est plus rigide que les systèmes connus jusqu'à présent, qui limitaient une zone d'action plus grande car ils étaient associés généralement à un escalier fixe. Ici, liopérateur place d'abord l'escalier devant la zone où il doit opérer, pour ouvrir le dame ou pour tout autre action. Du fait de la proximité du garde-corps, il peut immédiatement sty raccrocher et il ne risque pas de glisser sous la rambarde en cas de perte d'équilibre. Ces manoeuvres sont donc faites en toute sécurité et celle-ci peut d'ailleurs être accrue par des dispositifs supplémentaires, de type connu, permettant par exemple de bloquer le déplacement du portique et le déplacé ment des wagons lorsque ltescalier 5 est rabattu sur la citerne 1. D'une façon générale, bien des perfectionnements ou variantes peuvent être imaginés. Par exemple, grace à la légèreté de l'ensemble de l'installation, on pourrait aussi commander les déplacements à distance, l'upérateur se trouvant à terre à proximité de la citerne. Dans ce cas, un système de télévision pourrait être installé pour permettre un controle visuel des opérations au niveau du dôme. Le mAme portique pourra etre prévu pour différents types de citernes pulsqu1il suffit de respecter le gabarit standard de circulation sur les voies ferrovizires. D'autre part, la structure du portique pourrait facilement être conçue de façon à s'adapter à différents ensembles de remplissage ou de vidange de citernes de façon à réaliser plusieurs options sans modification importante et à standardiser la production. C'est ainsi que, comme cn l'a représenté sur les figures 4 et 5, le portique pourrait supporter une installatio particulièrement légère de vidange de citernes. En effet, les raffineries de pétrole sont approvisionnées généralement par oléoducs à partir des ports pétroliers. Ces navires spécialisés sont équipés en dispositif de pompage comportant des pompes placées à demeure en fond de cuve et reliées à des conduites de refo@ @ment. Ces installations onéreuses ne conviennent que pour des débits très importants. Or, dans certains ras, on peut être amené à apporter le pétrole sur le site dhitilisation dans des wagons ou des camions citernes. C'est le cas des raffineries approvisionnées à partir de sites de production trop faible pour justifier la pose d'oléoducs, mais c'est le tas aussi d'au- tres installations d'utilisation telles que des petites centrales thermiques ou bien d'usines qui doiver.t etre approvisionnées en produits liquides de toute nature. Le portique selon 11 invention s'adepte particulièrement à la réalisation d'une installation compacte, simple et relativement peu onéreuse, permettant de réaliser la vidange de citernes avec un débit important grace à l'utilisation d'une pompe immergée. Dans ce mode de réalisation de l'invention, le tube vertical constitue la conduite de refoulement d'une pompe montée à son extrémité inférieure, son extrémité supériui-e débouchant dans une tuyauterie d'évacuation du fluide. L'utilisation d'une pompe immergée permet d'éviter les opérations préliminaires au déchargement, telle que la mise en charge du système hydraulique nécessaire lorsqu'on utilise une pompe d'aspiration. D'autre part, il n'y a plus de risques de désamorçage de la pompe, la partie hydraulique, de refoulement baignant dans la citerne et se trouvant de ce fait en charge de façon permanente. Le débit de déchargement est largement augmenté car le système hydraulique travaille dans de biens meilleures conditions. Le rendement de l'installation est augmenté, et ia dépense en énergie pour le pompage s'en $trouve réduite. D'autre part, on peut placer la pompe immergée au point le plus bas de la citerne qui se trouve normalement à la verticale de l'orifice d'accès. On bénéficie également d'un phénomène d'entrainement hydraulique qui permet de réduire la partie de produit restant dans la citerne, En faisant fonctionner les composants de l'installation dans des plages proches des conditions de foncticenement optimales, on augmente également la fiabilité de l'installation. Par ailleurs, les problèmes de sécurité sont également rendus plus faciles à résoudre grâce à l'utilisation dtune installation particu- lièrement compacte dans laquelle les longueurs de conduite sont réduites. En outre, il n'y a plus de risque de formation de poches de gaz, la ligne de déchargement étant mise en pression par le refoulement de l'en- semble hydraulique. Sur la figure 4 on a représenté l'ensemble de l'installation en perspective. la Citerne 1 est représentée au-dessous du portique 3 qui supporte la structure de support 20 en forme de chariot déplaçable transversale @ent à à la direction de déplacement de la citerne sur la poutre 30. Sur le chariot: 20 est placé un profilé de guidage vertical 25 le long duquel peut coulisser @n chariot G de support d'un tube 7 à la partie inférieure duquel est montée la pompe 6. L'ensemble est représenté plus en détails sur la figure 5. La pompe 6 peut être de tout type connu. Elle est montée à l'ex extrémité inférieure du tube 7 ct entrainée par un moteur 60 monté å l'extré- mité supérieure du tube 7. Le moteur est relié à la pompe par un arbre d'entrainement 61 s'étendant le long de "axe du tube 7 et guidé par des paliers 62 fixés sur les parois du tube 7 et régulièrement répartis le long de la hauteur de celui-ci. i-e moteur 60 est écarté du tube 7 pour des raisons de sécurité par un boit fer 63 contenent un joint d'étanchéité pour le passage de l'arbre 61. La pompe 6 est munie évidemment d'orifices d'aspiration 65 et de refoulement 66, et le tube 7 est muni n sa partie supérieure d'une tubulure d'évacuation 70 sur laquelle peut-être branchée une tuyauterie 71 permettant les mouvements verticaux du tube 7. A Cet effet, la tuyauterie 71 peut etre constituée par un tube flexible, mais on peut utiliser tout système connu de tuyauteries articulées ou coulissantes Le tube 7 est constitué éventuellement d'un certain nombre d'éléments supeiTosés 72 associés par de brides 73 et il en est de meme de ltar- bre 61. On peut ainsi adapter la longueur du tube aux dimensions de la citerne.L'ensemble est placé dans un fourreau de protection 74 placé dans le prolongement de la surface extérieure de la pompe et présentant une surface extérieure lisse ne risquant pas d'être accrochée au moment de la mise en place du tube 7 dans l'orifice 10. Si le produit vidangé est un hydrocarbure, il est intéressant que le fourreau 74 soit constitué en un métal ou autre produit nonferreuxtel que du bronze ou de l'aluminium permettant d'éviter la formation d'étincelles en cas de choc du tube sur des parois de l'orifice 10. Le mouvement vertical du tube est commandé par un moteur 80, par exemple par l'intermédiaire d'un système à câble ou à chatne 81 fixé sur le chariot 8, celui-ci étant monté coulissant par l'intermédiaire de galets sur le profilé de guidage 25 solidaire du chariot 20. La citerne 1 ayant été placée sous le portique 3 celui-ci est éventuellement déplacé de façon à centrer le tube 7 au-dessus de l'orifice 10. Le tube de déchargement 7 est descendu jusqu'A ce que la pompe 6 se trouve placée dans le fond de la citerne. La séquence de déchargement débute dès que la pompe touche le fond de la citerne, le début de déchargement pouvant s'effectuer si nécessaire à petit débit. Lorsque la citerne est vide, et avant que le système hydraulique ne se désamorce, la séquence est arrêtée en passant éventuellement par un débit réduit. Le dispositif qui vient d'être décrit peut être muni d'accessoires connus dans les installations de chargement de citerne. Ainsi, le tube 5 peut être associé à un dôme venant s'appliquer sur orifice 10 de la citerne et relié lui-mêe à une chambre d'aspiration des vapeurs par laquelle on peut aussi becter un produit inerte. A la sortie de la pompe, il est utile de récupérer les restes de produits liquides continuant à s'écouter par tout système connu. Bien entendu, l'extrémité du tube sera équipée d'une crépine permettant d'une part d'empêcheur l'aspiration d'impuretés et d'autre part d'éviter la formation dans le liquide d'un vortex préjudiciable au bon fonctionnement de la pompe. D'autre part, il est possible de contrôler la mise en place de la pompe et son arrivée au fond de la citerne pour stopper le moteur de déplacement vertical 80. La détection de fin de séquence de déchargement peut être comman- dée par un système de détection de niveau ou un système de détection dtinterfaces ou tout autre système que lton pourrait trouver dans le commerce et que l'on pourrait intégrer à l'extrémité du tube de déchargement le plus près possible du système hydraulique de refoulement. Ltinvention ne se limite évidemment pas aux détails des modes de réalisation qui viennent d'etre décrits car on pourrait adapter d'autres perfectionnements ou bien modifier certaines caractéristiques pr l'emploi de moyens equivalents. En particulier, il est bien certain que l'invention qui a été décrite dans le cas d'installations ferroviaires pourrait être facilement adaptée au chargement à la vidange de citernes routières. REVENDICATIONS 1.- Poste de transfert de produit fluide comprenant une voie de circulation (10) de citernes mobiles (1), un tube vertical (2) relié à des moyens de transfert de fluide et monté déplaçable axialement sur une poutre de support (30) stétendant transversalement au-dessus d'un emplacement de stationnement de citerne, des moyens (35) de déplacement de la pou- tre parallèlement à elle-mbme le long de la voie pour le positionnement du tube au-dessus d'un orifice (13) d'accès à la citerne, des moyens de dé placement axial du tube(2) pour son introduction dans la citerne (1) et son retrait, et un appareillage (40) de coamande par un opérateur desdits moyens de déplacement de la poutre (30) et du tube caractérisé par le fait que la poutre de support constitue la partie supérieure (30) d'un portique (3) en jambant la voie de circulation (10) et prenant appui sur le sol de part et d'autre et sensiblement au niveau de celle-ci par l'i@@@rmédiaire d'organes de roulement (33) sur lesquels agissent les moyens (35) de déplacement de la poutre et que l'appareillage de commande (40) est placé sur ledit portique (3) et se déplace avec celui-ci. 2.- Poste de transfert selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le portique (3) est muni d'une plateforme (4) sur laquelle se place ltopérateur pendant la manoeuvre d'introduction et de retrait du tube (2), cette plateforme (4) étant fixée sur l'un des montants (32) du po 3.- Poste de transfert selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plateforme (4) est munie d'une passerelle (5) articulée autour d'un axe horizontal et susceptible de pivoter entre une position relevée et une position d'appui sur la citerne 2. 4.- Poste de transfert selon la revendication 1 utilisé pour la vidange de citernes, caractérisé par le fait que le tube (2) constitue la conduite de refoulement (7) d'une pompe (6) montée à son extrémité inférieure, son extrémité supérieure débouchant dans une tuyauterie d'évacuation (70, 71). 5.- Poste de transfert selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la pompe (6) est entraidée par un moteur (60) monté à l'extrémité supérieure du tube de refoulement (7) et relié à la pompe (6) par un arbre d'entrainement (61) placé dans l'axe du tube (7) et guidé par des paliers (62) régulièrement répartis et fixés aux parois du tube (7), 6.- Poste de transfert selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la pompe (6) est entrainée par un moteur hydraulique éventuellement accolé à la pompe et relié par des conduits d'alimentation et d'é vacuation à une source de pression placée sur la partie fixe de l'installation. 7.- Poste de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tube est constitué d'une pluralité d'é- léments superposés (72) reliés par des brides (73) et que l'ensemble est placé dans un fourreau de protection lisse 74) constitué de préférence en un produit non-ferreux. a. - Poste de transfert selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la passerelle (5) est munie a' son extrémité d'un garde-corps (50) fixé sur des montants (5) susceptibles de venir s'appuyer sur la citerne (1) par pivotement de la passerelle (5), le garde-corps (50) étant susceptible, dans cette position, de limiter une zone d'action entourant l'orifice de la citerne.