Brevet FR2549604A1 — publié le 19850125

La présente invention concerne un procédé et une installation pour la détection des fuites de récipients contenant un gaz sous pression. Elle s'applique plus particulièrement à la détection des fuites que peuvent présenter les bouteilles de gaz de pétrole liquéfié Une telle détection est indispensable après emplissage de ces bouteilles, afin d'éliminer les bouteilles "fuyardes" pour les réparer ultérieurement ou les réformer. Un procédé connu de détection des fuites consiste à enfermer le sommet de la bouteille et le robinet sous une cloche étanche dans laquelle une fuite provoque une élévation de la pression Un dispositif selon ce procédé est notamment décrit dans le brevet français 15 1 370 740 et son addition 2 092 965, au nom de la Demanderesse Un premier poste installe une cloche sur chacune des bouteilles défilant sur un convoyeur (ou sur un manège) et un second poste, éloigné du premier, vient brancher sur la cloche un capteur de pression pour 20 mesurer la valeur atteinte par cette dernière à l'intérieur de la cloche. L'éloignement des deux postes laisse à la fuite confinée par la cloche le temps de produire ses effets, la quantité de gaz dégagé à l'intérieur de la cloche étant 25 généralement linéaire avec le temps de confinement; en d'autres termes, le taux de fuite, exprimé par exemple en g/h,est constant. En variante, il est possible, au lieu de mesurer la pression atteinte dans la cloche et d'en déduire la concentration de gaz de fuite à l'intérieur de celle-ci, de mesurer directement cette concentration, par exemple par prélèvement d'un échantillon de l'atmosphère de la cloche et analyse de cet échantillon par absorption infrarouge, par exemple. Dans la suite de la description, bien qu'on utilisera le terme "mesure de concentration", on pourrait lui substituer indifféremment celui de "mesure de pression", les deux paramètres étant représentatifs du même phénomène. Ce procédé utilisé jusqu'à présent donne généralement satisfaction, et permet de détecter à coup sûr les bouteilles fuyardes, c'est-à-dire celles dont le taux de fuite est supérieur à une valeur donnée déterminée par 10 la réglementation en vigueur, par exemple 2 g/h. On constate cependant qu'il arrive, par ce moyen, de considérer comme fuyardes des bouteilles qui en réalité ne le sont pas En effet, certaines bouteilles présentent, pour des raisons encore mal connues, des phénomènes qui, 15 pour ces bouteilles "parasites", se traduisent dans un diagramme concentration/temps par une courbe non-linéaire tendant à se stabiliser au bout d'un temps relativement bref (le phénomène parasite étant un phénomène essentiellement transitoire), alors qu'une fuite véritable, à taux 20 de fuite constant, correspondrait sensiblement à une droite sur le même diagramme. Il est donc nécessaire d'accepter de considérer comme fuyardes ces bouteilles présentant des phénomènes parasites, transitoires, bien qu'elles soient en réalité 25 étanches. Ceci impose un second contrôle, manuel, parmi les bouteilles considérées par le dispositif de détection comme fuyardes, et éjectées hors de la chaîne automatique d'emplissage. Au contraire, l'invention propose d'assurer la détection des bouteilles fuyardes avec une discrimination entre les bouteilles réellement fuyardes et les bouteilles étanches présentant des phénomènes parasites trantitoires. Pour cela, après avoir comparé la concentration mesurée à un premier seuil haut et avoir émis un signal d'éjection indiquant le caractère fuyard du récipient si la centration atteint le premier seuil haut avant écoule5 ment d'une première durée prédéterminée T 1, dans le cas contraire o la concentration est restée inférieure au premier seuil haut: on compare en outre, à l'instant T 1, cette même concentration à un seuil bas; si la concentration est inférieure au seuil bas, on émet un signal de validation indiquant le caractère étanche du récipient; si, au contraire, la concentration est supérieure au seuil bas: -on continue à laisser s'accumuler le gaz de fuite à l'intérieur de la cloche; on mesure la concentration du gaz de fuite dans cette atmosphère; on compare la concentration ainsi mesurée à un second 20 seuil haut; si la concentration atteint le second seuil haut avant écoulement d'une seconde durée prédéterminée T 2, on émet un signal d'éjection indiquant le caractère fuyard du récipient; si la concentration est restée inférieure au second seuil haut après écoulement de la seconde durée prédéterminée T 2, on émet un signal de validation indiquant le caractère étanche du récipient. La double comparaison simultanée à un premier 30 seuil haut et à un seuil bas permet de déterminer les bouteilles qui sont certainement fuyardes et les bouteilles qui sont certainement étanches C'est seulement en cas de doute que l'on prolonge l'accumulation et que l'on effectue une seconde mesure pour savoir si la bouteille en cause est une bouteille faiblement fuyarde ou une bouteille étanche affectée d'un phénomène parasite transitoire. Si l'on sait que la proportion des bouteilles pour lesquelles il existe un doute est très supérieure à la proportion des bouteilles certainement fuyardes, on voit ainsi que l'allongement du temps total de détection sera pratiquement sans incidence sur la cadence d'ensemble de la chaîne d'emplissage Ce procédé peut donc très bien être mis en oeuvre en continu sur les chaînes d'em10 plissage existantes, o il pourra être assuré une fiabilité accrue de la détection, sans ralentissement notable de la cadence de la chaîne. De préférence, la mesure de concentration est effectuée en continu, et le signal d'éjection est émis avec action immédiate dès que la concentration atteint le premier bu le second seuil haut. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite en référence aux figures 20 annexées, sur lesquelles: la figure 1 est un diagramme concentration/temps explicitant le procédé de l'invention, la figure 2 est une représentation schématique d'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, et 25 la figure 3 est homologue de la figure 1, pour une variante d'exécution avec mesure continue et action immédiate pour l'éjection des bouteilles fuyardes. Sur la figure 1, on a porté en abscisse le temps et en ordonnée un signal de mesure SM représentatif de la 30 concentration du gaz de fuite à l'intérieur de la cloche. Pour des bouteilles non affectées de phénomènes parasites, la concentration droît linéairement en fonction du temps, comme il a été représenté sur les courbes I (bouteille fuyarde, avec un taux de fuite constant de 6 g/h par exemple), II (bouteille étanche, avec un faible taux de fuite de 0,5 g/h) et III (bouteille fuyarde, avec un faible taux de fuite de 2,5 g/h). Dans cet exemple, le seuil au-delà duquel une bouteille est considérée comme fuyarde a été fixé à 2 g/h 5 (valeur fixée par la réglementation), mais les valeurs numériques indiquées ne le sont qu'à titre d'exemple. On a également représenté par la courbe IV la variation de concentration pour une bouteille affectée d'un phénomène parasite: on peut voir que cette variation est 10 non-linéaire, la concentration croissant fortement au début du confinement pour se stabiliser à une valeur constante ou faiblement croissante par la suite. Après attente d'un temps de confinement T 1, on compare la concentration instantanée atteinte d'une part 15 à un seuil haut SH, d'autre part à un seuil bas SB. Avantageusement, on choisit un seuil haut sensiblement double du seuil bas, c'est-à-dire dans l'exemple précité un seuil bas égal à une concentration correspondant à un taux de fuite de 2 g/h, et un seuil haut égal à une 20 concentration correspondant à un taux de fuite de 4 g/h. Si la concentration mesurée est supérieure au seuil haut (point A de la courbe I par exemple), on émet un signal d'éjection indiquant le caractère fuyard du récipient. Si la concentration est inférieure au seuil bas (point B de la courbe II par exemple), on émet un signal de validation indiquant le caractère étanche du récipient. Si enfin la concentration est comprise entre le seuil bas et le seuil haut (points C et D des courbes III et 30 IV, respectivement), on continue à laisser s'accumuler le gaz de fuite à l'intérieur de la cloche pendant une seconde durée prédéterminée; on voit en effet que dans ce cas il y a lieu de distinguer entre les bouteilles fuyardes (cas de la courbe III) et les bouteilles étanches mais affectées d'un phénomène parasite transitoire (cas de la courbe IV). Après écoulement de la seconde durée de confine5 ment (instant T 2), on effectue une seconde mesure de la concentration du gaz de fuite dans l'atmosphère de la cloche, et on compare cette concentration ainsi mesurée à un second seuil haut, par exemple le même seuil haut SH que précédemment. Si la concentration est supérieure au second seuil haut (point E de la courbe III) on émet un signal d'éjection indiquant le caractère fuyard du récipient. Si la concentration est inférieure à ce même seuil (point F de la courbe IV), on émet un signal de vali15 dation indiquant le caractère étanche du récipient. La figure 2 montre schématiquement une installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Cette installation comprend une cloche de confinement 20 recouvrant le sommet de la bouteille 10 et son 20 robinet 11; cette cloche est reliée à un capteur 30 délivrant un signal de mesure SM représentatif de la concentration atteinte dans la cloche. La concentration peut être mesurée directement, par exemple par les techniques connues d'absorption infra25 rouge; elle peut également être déterminée 2 armesure de la pression de l'atmosphère de la cloche; dans ce dernier cas, on emploie de préférence un capteur piézoélectrique, dont la sensibilité est tout à fait satisfaisante compte tenu de l'application envisagée, et qui présente une excellente 30 tenue aux surpressions éventuelles. L'acquisition du signal SM est retardée par des moyens temporisateurs 40 pendant une durée correspondant à la période de confinement du gaz de fuite à l'intérieur de la cloche. Après acquisition, le signal est transmis à un comparateur 50 à double seuil qui, en fonction du résultat des comparaisons (et comme expliqué plus haut), délivre un signal de validation SV, délivre un signal d'éjection SE, ou encore se contente de transmettre en sortie SM' le signal de m 3 sure de la concentration. Dans ce dernier cas, l'acquisition du signal SM' est retardée par des seconds moyens temporisateurs , avant d'être transmise à un second comparateur 70 à seuil unique qui, en fonction du résultat de la comparaison émettra un signal de validation ou un signal d'éjection. La figure 3 correspond à une variante de mise en oeuvre dans laquelle, au lieu d'attendre les instants 15 T 1 et T 2 pour procéder à l'éjection des bouteilles fuyardes, on procède à cette éjection dès que le seuil haut correspondant est atteint (points A' et E' respectivement, au lieu des points A et E de la figure 1) Ceci nécessite une mesure continue de la concentration (sans difficulté 20 lorsque cette mesure est obtenue par mesure de pression, par exemple) et permet un gain de temps appréciable du processus. REVENDICATIONS 1 Un procédé de mesure des-fuites des récipients contenant un gaz sous pression, notamment un gaz de pétrole liquéfié, dans lequel, successivement: on entoure la zone de fuite du récipient ( 10) au moyen d'une cloche ( 20) de confinement; on laisse s'accumuler le gaz de fuite à l'intérieur de la cloche; on mesure la concentration du gaz de fuite dans l'atmosphère de la cloche; on compare la concentration ainsi mesurée à un premier seuil haut (SH); si la concentration atteint le premier seuil haut avant 15 écoulement d'une première durée prédéterminée T 1, on émet un signal d'éjection (SE) indiquant le caractère fuyard du récipient; caractérisé en ce que, dans le cas o la concentration est restée inférieure au premier seuil haut après écoulement 20 de la première durée prédéterminée T 1: on compare en outre, à l'instant T 1, cette même concentration à un seuil bas (SB); si la concentration est inférieure au seuil bas, on émet un signal de validation (SV) indiquant le caractère 25 étanche du récipient; si, au contraire, la concentration est supérieure au seuil bas: on continue à laisser s'accumuler le gaz de fuite à l'intérieur de la cloche; on mesure la concentration du gaz de fuite dans cette atmosphère; on compare la concentration ainsi mesurée à un second seuil haut (SH); si la concentration atteint le second seuil haut avant écoulement d'une seconde durée prédéterminée T 2, on émet un signal d'éjection (SE) indiquant le caractère fuyard du récipient; si la concentration est restée inférieure au second seuil haut après écoulement de la seconde durée prédéterminée T 2, on émet un signal de validation (SV) indiquant le caractère étanche du récipient. 2 Un procédé selon la revendication 1, caracté10 risé en ce que le premier et le second seuils hauts (SH) sont identiques. 3 Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de concentration est effectuée en continu, et en ce que le signal d'éjection est émis avec 15 action immédiate dès que la concentration atteint le premier ou le second seuil haut. 4 Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de concentration du gaz de fuite est effectuée par mesure de la pression régnant dans la 20 cloche. Uns installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant: une cloche de confinement ( 20) de la zone de fuite du récipient ( 10); des moyens de mesure ( 30), pour délivrer un signal de mesure (SM) représentatif de la concentration du gaz de fuite à l'intérieur de la cloche; des premiers moyens temporisateurs ( 40), pour retarder l'acquisition du signal de mesure en sortie des moyens 30 de mesure; des premiers moyens comparateurs ( 50) du signal de mesure à un premier seuil haut pour émettre un signal d'éjection (SE) si le signal de mesure est supérieur à ce seuil caractérisée en ce que, en outre: les premiers moyens comparateurs ( 50) comparent également le signal de mesure à un seuil bas et émettent un signal de validation (SV) si le signal de mesure est inférieur à ce seuil bas, ou bien, dans le cas contraire, transmettent le signal de mesure (SM) pour une comparaison ultérieure; il est prévu des seconds moyens temporisateurs ( 60), pour retarder l'acquisition du signal de mesure transmis en sortie des premiers moyens comparateurs pour comparaison ultérieure; il est prévu des seconds moyens comparateurs ( 70), pour 10 comparer le signal de mesure ainsi transmis (SM') à un second seuil haut, et pour émettre un signal de validation (SV) si le signal de mesure est inférieur à ce second seuil haut, ou bien, dans le cas contraire, émettre un signal d'éjection (SE). 6 Une installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de mesure de la concentration du gaz de fuite comprennent des moyens de mesure de la pression régnant à l'intérieur de la cloche. 7 Une installation selon la revendication 6, caractérisée en ce -lue les moyens de mesure de la pression comportent un capteur piézoélectrique.