Brevet FR2607709A1 — publié le 19880610

RECEPTACLE D'EXTINCTION PAR ISOLEMENT D'UN COMBUSTIBLE LIQUIDE ENFLAMME DESCRIPTION L'invention concerne un réceptacle conçu pour éteindre par isolement un combustible liquide enflammé admis dans ce réceptacle. L'invention s'applique à tous Les secteurs industriels dans lesquels des volumes importants de combustible liquide sont utilisés ou produits. Cette situation se présente fréquemment dans l'industrie chimique et dans les usines de production et de traitement des hydrocarbures. Elle se rencontre également dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides dans lesquels un volume important de sodium liquide à haute température est utilisé comme fluide caloporteur dans le circuit primaire et dans le circuit secondaire du réacteur. Dans toutes ces applications, les risques d'incendie constituent un problème important. Une solution connue à ce problème, décrite dans le document FR-A-2 319 392, concerne un réceptacle comprenant un bac conçu pour recevoir le combustible liquide enflammé et pour éteindre rapidement ce combustible en l'isolant de l'air ambiant. Ce bac est obturé par un couvercle dans lequel sont formées des ouvertures d'admission du combustible liquide, ces ouvertures étant normalement obturées par des volets dont l'effacement est commandé par l'arrivée du combustible liquide sur le couvercle du bac. Dans le document FR-A-2 357 267 on a décrit un perfectionnement à ce dispositif, permettant de recueillir un volume de combustible liquide enflammé supérieur au volume intérieur du bac. A cet effet, plusieurs bacs identiques aux précédents sont juxtaposes, solidarisés entre eux, et communiquent deux à deux par exemple par des tuyauteries ne comportant pas de système d'obturation, ou par des pièces de liaison présentant une section en U renversé. Si le réceptacle décrit dans ce dernier document permet bien de recueillir une quantité plus importante de combustible liquide, il présente une moins grande efficacité qu'un dispositif constitué d'un bac unique et de volume limité. En effet, alors que le volume d'air présent au-dessus du combustible liquide enflammé admis dans le bac est très faible dans le cas d'un bac unique, ce volume est accru lorsque le bac communique par des passages ouverts avec d'autres bacs remplis d'air. Par ailleurs, le dispositif d'extinction décrit dans le document FR-A-2 319 392 et dans le document FR-A-2 357 267 est d'une réalisation relativement complexe et coûteuse, cette réalisation étant telle que les bacs ne peuvent pas être désolidarisés aisément pour Leur manutention et leur traitement ultérieur, comme cela est souhaitable notamment lorsque le réceptacle est utilisé pour éteindre un feu de sodium dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides. Enfin, la réalisation sous forme de plaques inclinées des couvercles obturant les bacs, ne permet pas la libre circulation du personnel d'exploitation ou d'intervention. La présente invention a précisément pour objet un réceptacle d'extinction par isolement d'un combustible de liquide enflammé réalisé selon le même principe que le réceptacle décrit dans le document FR-A-2 357 267, tout en assurant l'extinction d'une manière aussi efficace que si chacun des bacs était unique. L'invention a aussi pour objet un réceptacle d'extinction de réalisation particulièrement simple, cette réalisation étant telle que les bacs puissent être désolidarisés aisément lorsque certains au moins des bacs sont remplis de combustible liquide. Enfin, l'invention a aussi pour objet un réceptacle d'extinction par isolement permettant la libre circulation du personnel d'exploitation ou d'intervention au-dessus de ce réceptacle. A cet effet, il est proposé conformément à l'invention un réceptacle d'extinction par isolement d'un combustible liquide enflammé, comprenant des bacs élémentaires juxtaposés, des moyens pour solidariser et pour mettre en communication certains au moins des bacs adjacents par au moins un passage, chacun des bacs étant fermé par un couvercle pourvu d'au moins un orifice normalement obturé par un premier organe d'obturation et dont l'ouverture est commandée par la chute du combustible liquide sur le couvercle, caractérisé en ce que lesdits passages débouchent dans les bacs à proximité immédiate des couvercles, chacun de ces passages étant normalement obturé par un deuxième organe d'obturation et dont l'ouverture est commandée par une montée du niveau du combustible liquide dans l'un ou l'autre des bacs dans lesquels débouche le passage, jusqu'au niveau de ce passage. Grâce à ces caractéristiques, les bacs adjacents ne sont mis en communication que lorsque le combustible liquide remplit pratiquement ces bacs. L'effet d'extinction est donc aussi rapide que si le bac était unique. La communication entre les bacs joue seulement le rôle d'un tropplein permettant de déverser l'excédent de combustible liquide dans les bacs voisins qui, une fois remplis, peuvent être désolidarisés aisément. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chacun des passages se termine par un bord circulaire à l'une au moins de ses extrémités, le deuxième organe d'obturation étant une sphère de densité inférieure à la densité du combustible liquide à recueillir, cette sphère étant normalement maintenue en contact étanche avec le bord circulaire par un moyen d'application approprié. De préférence, ce moyen d'application comprend un organe de liaison souple, incliné par rapport à une direction verticale passant par le centre de la sphère et par lequel la sphère est suspendue au couvercle du bac. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour solidariser et pour mettre en communication les bacs adjacents sont des oeillets présentant un passage central de section circulaire. Cette caractéristique permet de désassembler aisément les bacs au moyen d'une pince ou d'un outil tranchant servant à cisailler les oeillets. De préférence, le couvercle de chacun des bacs a la forme d'un entonnoir, le premier organe d'obturation étant une sphère de densité inférieure à la densité du combustible liquide à recueillir, cette sphère reposant par gravité dans le fond de l'entonnoir. La sphère constituant le premier organe d'obturation peut alors être liée au couvercle du bac par un organe de liaison souple. Cet organe de liaison n'est toutefois pas indispensable lorsque le réceptacle est équipé d'un plancher ajouré constitué par des grilles de maintien horizontales disposées au-dessus du couvercle de chacun des bacs. Le personnel d'exploitation ou d'intervention peut alors circuler librement au-dessus du réceptacle. Un mode de réalisation préféré de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté, en coupe verticale, d'un réceptacle d'isolement réalisé conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus, en coupe partielle, du réceptacle de la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté et en coupe verticale représentant à plus grande échelle l'un des bacs du réceptacle des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue en perspective et en coupe verticale représentant à plus grande échelle l'un des oeillets permettant de réunir et de faire communiquer entre eux deux bacs adjacents du réceptacle des figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue en perspective représentant l'organe de liaison souple par lequel la sphère obturant normalement chacun des passages formés entre les bacs adjacents est suspendue au couvercle de l'un de ces bacs, - la figure 6 est une vue en perspective et en coupe verticale analogue à la figure 4 représentant un bouchon permettant d'obturer les orifices formés sur les parois extérieures des bacs situés à La périphérie du réceptacle des figures 1 et 2, et - la figure 7 est une vue en perspective éclatée montrant les pièces de recouvrement qui sont placées sur les bords supérieurs des bacs adjacents du réceptacle. Les figures I et 2 représentent un réceptacle conforme à l'invention, permettant d'éteindre un combustible liquide enflammé en l'isolant rapidement de l'air ambiant. Selon la quantité de combustible liquide que l'on désire pouvoir recevoir dans le réceptacle, celui-ci comprend un nombre plus ou moins grand de bacs élémentaires 10 juxtaposés. Chacun des bacs élémentaires 10 est réalisé en tôle mince et comprend un fond plan et horizontal 10a et quatre parois planes et verticales 10b disposées de telle sorte que chacune des boites a en section horizontale la forme d'un carré dont les angles sont arrondis. Bien entendu, une forme différente pourrait être adoptée, la section horizontale de chacune des boîtes pouvant notamment être rectangulaire ou hexagonale. Les bacs élémentaires 10 sont accolés par leurs parois O10b, de façon à former un réceptacle dont la surface totale est égale à un multiple de la section de chacun des bacs. Comme le montrent notamment tes figures 1 et 3, chacun des bacs 10 est fermé à son extrémité supérieure par un couvercle 12. Les couvercles 12 sont également réalisés en tôle mince, cette tôle reposant sur une gouttière 13, également en tôle, sertie sur le bord supérieur des cloisons verticales 10b du bac correspondant (figure 3). Chacun des couvercles 12 a la forme d'un entonnoir permettant de canaliser le combustible liquide pouvant se déverser sur ce couvercle vers un orifice central 14. Cet orifice 14 présente une forme circulaire et définit ainsi un siège sur lequel repose normalement par gravité une sphère d'obturation 16. Dans ces conditions, l'orifice 14 est obturé de façon étanche par la sphère 16. Les sphères d'obturation 16 sont réalisées de telle sorte que leur densité soit inférieure à celle du combustible liquide à recueillir. Il peut s'agir notamment de sphères métalliques creuses remplies d'air. Dans L'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, La sphère 16 est Liée au couvercle 12 par un organe de Liaison souple 18. Cet organe de liaison 18 a pour fonction d'empêcher que la sphère 16 ne s'échappe de l'entonnoir formé par le couvercle 12, sans pour autant empêcher un déplacement de la sphère en éloignement du siège formé autour de l'orifice 14, lorsque du combustible liquide tombe sur le couvercle 12. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, l'organe de liaison souple 18 comprend une patte d'accrochage 18a formée sur un anneau 18b fixé par exemple par sertissage autour de la sphère 16. La patte 18a présente une lumière dans laquelle est introduit, puis replié un crochet formé à l'extrémité d'une languette 18c fixée par exemple par soudure sur le couvercle 12. La liaison ainsi réalisée permet un pivotement de la sphère 16 et de sa patte d'accrochage 18a, autour du crochet formé à l'extrémité de la Languette 18c. Par ailleurs, chacune des parois verticales 10b des bacs 10 est percée d'un trou circulaire 10c. Les trous 10c sont tous placés au même niveau par rapport au fond 10a des bacs, de façon à être situés immédiatement endessous de l'orifice 14 du couvercle correspondant, comme l'illustre la figure 3. Par ailleurs, les trous 10c sont situés à égale distance des angles du bac. De cette manière et comme l'illustre en particulier la figure 1, lorsque les bacs sont juxtaposés avec leurs parois latérales 10b adjacentes, les trous 10c formés sur deux parois lOb adjacentes sont alignés. Afin de solidariser et de mettre en communication les bacs adjacents 10, on place dans les trous alignés 10c des oeillets d'assemblage 20 traversant les parois 10b adjacentes. Comme l'illustre plus précisément la figure 4, chacun des oeillets d'assemblage 20 est réalisé en tôle mince et présente un passage central 22, de section circulaire, par lequel les bacs adjacents peuvent communiquer. A l'une de ses extrémités, l'oeillet 20 comprend une collerette 20a pourvue d'une partie circulaire en saillie 20b formant un siège de valve. L'extrémité opposée de l'oeillet 20 est rabattue par sertissage pour former une collerette 20c, après qu'une rondelle 24 ait été placée entre cette collerette 20c et la paroi 10b du bac correspondant. Comme l'illustre notamment la figure 2, les oeillets 20 sont montés de préférence de telle sorte que chacun des bacs 10 comprenne au plus deux sièges 20b, situés par exemple sur deux parois 10b adjacentes de ce bac. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention et comme l'illustre notamment la figure 3, une sphère d'obturation 26 est normalement en appui étanche contre le siège b formé sur chacun des oeillets 20. La sphère 26 présente une densité inférieure à la densité du combustible liquide à recueillir et elle est appliquée contre le siège 20b par un organe de liaison souple 28. En pratique, les sphères 26 peuvent être des sphères creuses réalisées en tôle mince et contenant de l'air. Dans le mode de réalisation représenté, les sphères 26 sont suspendues au couvercle 12 du bac correspondant par un organe de liaison 28 représenté plus en détail sur la figure 5. Cet organe 28 comprend une patte d'accrochage 28a soudée sur un anneau 28b entourant un plus grand diamètre de la sphère 26 et fixée à cette dernière par exemple par sertissage. L'organe de liaison 28 comprend de plus une lame souple 28c soudée par son extrémité supérieure à la périphérie du couvercle 12 et dont l'extrémité inférieure forme un crochet traversant une lumière formée dans la patte 28a, ce crochet étant replié sur cette dernière. Comme le montre la figure 3, le point de fixation de la lame 28c sur le couvercle 12 est décalé vers la paroi 10b portant I'oeillet 20 sur lequel est en appui la sphère 26 accrochée à cette lame, par rapport à une verticale passant par le centre de la sphère, lorsque cette dernière est en appui sur le siège 20b formé sur l'oeillet 20. Dans le cas décrit précédemment, o deux sièges 20b au plus sont placés dans chacun des bacs 10, deux sphères 26 au plus sont suspendues à chacun des couvercles 12. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, les sphères 16 et 26 sont totalement identiques. En particulier, elles ont le même diamètre et sont toutes deux équipées d'un anneau 18b, 28b pourvu d'une patte d'accrochage 18a, 28a. De plus, les sphères 16 et 26 sont toutes fixées aux couvercles 12, de sorte que la structure des bacs 10 est particulièrement simple. Dans l'exemple de réalisation représenté, et afin d'accroître la simplicité et le caractère modulaire des bacs élémentaires constituant le réceptacle selon l'invention, les bacs 10 sont tous identiques, ce qui implique que les parois 10b formant la périphérie extérieure du réceptacle sont également percées d'un trou 10c. Comme l'illustre en particulier la figure 6, ces trous sont alors obturés par des bouchons 30. Chacun des bouchons 30 peut notamment être constitué par un disque en tôle mince dont le bord périphérique est serti dans une collerette 32a formée à l'extrémité d'un oeillet 32 traversant le trou 10c de la paroi b à obturer. L'extrémité opposée de l'oeillet 32 est ensuite rabattue par sertissage pour former une collerette 32b, après qu'une rondelle 34 ait été interposée entre la collerette 32b et la paroi 10b. Comme l'illustre la figure 7, lorsque les différents bacs constituant le réceptacle ont été assemblés et reliés par les oeillets 20, on place sur les bords supérieurs des parois verticales adjacentes 10b des différents bacs des barrettes de recouvrement 36 chevauchant simultanément les bords des deux parois. Dans l'exemple représenté, dans lequel les angles des bacs 10 sont arrondis, des pièces de recouvrement d'angles 38 chevauchant simultanément les bords supérieurs des angles arrondis de quatre bacs adjacents sont également mis en place. Ces différentes pièces de recouvrement 36 et 38 permettent d'assurer l'écoulement du combustible liquide recueilli par le réceptacle vers les orifices 14 par les couvercles 12 en forme d'entonnoir. Tout écoulement de combustible liquide entre les bacs est ainsi évité. Enfin, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, une grille de maintien horizontale 40 est placée sur chacun des bacs 10, audessus du couvercle 12. La mise en place de cette grille est rendue possible par la réalisation des couvercles 12 en forme d'entonnoir et par l'utilisation de sphères 16 dont le diamètre est inférieur au décalage vertical existant entre l'orifice 14 et le bord supérieur des parois 10b des bacs. L'ensemble des grilles de maintien 40 posées au-dessus du couvercle 12 de chacun des bacs 10 forme ainsi un plancher ajouré permettant la libre circulation du personnel d'exploitation ou d'intervention sur le réceptacle. Ces grilles jouent également le rôle de brise-jet du liquide qui se déverse sur les couvercles, évitant ainsi la détérioration de ces derniers sous l'action d'un impact direct et localisé. Le fonctionnement du réceptacle qui vient d'être décrit à titre d'exemple en se référant aux figures 1 à 7 est le suivant. En l'absence d'une arrivée de combustible liquide sur le réceptacle, les orifices 14 formés dans les couvercles 12 des bacs sont tous obturés par les sphères 16. De même, les passages 22 formés dans les oeillets 20 reliant les bacs adjacents sont tous obturés par les sphères 26. Lorsqu'un combustible liquide enflammé est recueilli par certains des bacs 10 du réceptacle selon l'invention, par exemple en raison d'une fuite dans une tuyauterie véhiculant du sodium liquide à haute température, dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides, ce combustible liquide enflammé traverse la grille 40 pour chuter sur le couvercle 12 du ou des bacs concernés. En raison de la forme en entonnoir du couvercle 12, le combustible liquide est acheminé vers le centre du couvercle. Dès que le niveau de ce combustible est suffisant pour soulever la sphère 16 du siège formé par l'orifice 14, compte tenu de la différence de densité entre la sphère et le combustible liquide, ce dernier est admis à l'intérieur du bac 10 correspondant. Toutefois, le ou les bacs concernés restent alors isolés des bacs voisins, puisque les sphères 26 obturent toujours les passages 22. Par conséquent, l'atmosphère régnant à l'intérieur de chacun de ces bacs est à la fois isolée de l'atmosphère extérieure et de l'atmosphère contenue dans les autres bacs du réceptacle. En conséquence, l'extinction du feu s'effectue très rapidement par isolement. L'ouverture des passages 22 formés dans les oeillets 20 ne se produit que lorsque le niveau du combustible liquide dans un bac 10 déterminé s'élève suffisamment pour que les sphères 26 disposées dans ce bas et obturant les passages 22 débouchant dans ce bac se mettent à flotter. Quant aux sphères 26 disposées dans les bacs 10 adjacents elles sont déplacées et ouvrent les passages 22 sous l'action de la pression latérale exercée par le combustible liquide du bac central 10. En raison de l'inclinaison par rapport à la verticale de l'organe de liaison 28 par lequel chacune des sphères 26 est suspendue au couvercle 12, la flottaison de la sphère a pour effet d'éloigner celle-ci de son siège 20b et, par conséquent, d'ouvrir le passage 22 correspondant. De cette manière, les passages 22 formés dans les oeillets, qui sont situés dans les parties supérieures des parois b, à proximité du couvercle 12, remplissent une fonction de trop-plein, sans pour autant réduire l'efficacité de l'effet d'extinction du réceptacle. En plus de son caractère modulaire indiqué l1 précédemment, qui contribue à la grande simplicité et au faible coût du réceptacle selon L'invention, il est à noter que la seule fonction de trop-plein remplie par les passages 22, ainsi que la réalisation simultanée de ces passages et des liaisons des bacs entre eux au moyen d'oeillets d'assemblage, permettent de séparer les différents bacs relativement facilement. Deux exemples de réalisation d'une telle séparation sont représentés en traits mixtes sur la figure 4. Ainsi, on voit sur cette figure que la séparation des bacs peut être effectuée au moyen d'un outil écarteur O introduit entre les parois adjacentes lo0b des bacs et au moyen duquel les oeillets 20 sont découpés. Sur la figure 4, on voit également que la séparation des bacs peut aussi être obtenue en découpant la collerette 20c des oeillets au moyen du même outil O. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. On comprend notamment que les sphères 16 et 26 pourraient être remplacées par tout autre dispositif assurant les obturations souhaitées et dont l'ouverture est commandée par l'élévation du niveau du combustible liquide respectivement dans le couvercle 12 et dans les bacs 10 au-dessus d'un niveau donné. De façon comparable, la mise,en communication et la fixation des bacs voisins peuvent être réalisées par des organes différents des oeillets décrits, tels que des raccords soudés ou par soudure. Dans le cas de l'utilisation de sphères comme cela a été décrit, il est à noter que la sphère 16 peut être posée librement à l'intérieur du couvercle 12 correspondant, sans aucune liaison avec celui-ci, lorsqu'une grille 40 est placée au- dessus du couvercle. De même, l'organe 28 assurant la suspension de la sphère 26 peut ne pas être fixé sur le couvercle 12, mais directement sur la paroi 10b correspondante du bac. Cet organe 28 peut aussi être rempLacé par tout moyen remplissant une fonction analogue. Par exemple, Les sphères 26 peuvent être placées dans des gouttières inclinées vers La paroi b dans laquelle est formé le passage 22 à obturer. Les sphères sont alors appliquées par gravité contre les sièges 20b, tant que le niveau du liquide dans le bac ne les soulève pas. Enfin, plusieurs passages peuvent également être formés entre deux bacs adjacents, chacun de ces passages étant alors normalement fermé par un organe d'obturation. A l'inverse, certains bacs adjacents peuvent ne pas communiquer directement entre eux, mais par l'intermédiaire d'un troisième bac adjacent aux deux premiers. REVENDICATIONS 1. Réceptacle d'extinction par isolement d'un combustible liquide enflammé, comprenant des bacs élémentaires (10) juxtaposés, des moyens (20) pour solidariser et pour mettre en communication certains au moins des bacs adjacents par au moins un passage (22), chacun des bacs étant fermé par un couvercle (12) pourvu au moins d'un orifice (14) normalement obturé par un premier organe d'obturation (16) et dont l'ouverture est commandée par la chute du combustible liquide sur le couvercle, caractérisé en ce que lesdits passages (22) débouchent dans les bacs (10) à proximité immédiate des couvercles (12), chacun de ces passages (22) étant normalement obturé par un deuxième organe d'obturation (26) et dont l'ouverture est commandée par une montée du niveau du combustible liquide dans l'un ou l'autre des bacs (10) dans lesquels débouche le passage (22), jusqu'au niveau de ce passage. 2. Réceptacle selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des passages (22) se termine par un bord circulaire (20b) à l'une au moins de ses extrémités, le deuxième organe d'obturation étant une sphère (26) de densité inférieure à la densité du combustible liquide à recueillir, cette sphère (26) étant normalement maintenue en contact étanche avec le bord circulaire (20b) par un moyen d'application approprié (28). 3. Réceptacle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'application comprend un organe de liaison souple (28) incliné par rapport à une direction verticale passant par le centre de la sphère (26) et par lequel la sphère (26) est suspendue au couvercle (12) du bac et normalement maintenue contre le bord circulaire (20b) du passage (22). 4. Réceptacle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour solidariser et pour mettre en communication les bacs (10) adjacents sont des oeillets (20) présentant un passage central (22) de section circulaire. 5. Réceptacle selon L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le couvercle (12) de chacun des bacs (10) a la forme d'un entonnoir, le premier organe d'obturation étant une sphère (16) de densité inférieure à La densité du combustible Liquide à recueiLLir, cette sphère (16) reposant par gravité dans Le fond de l'entonnoir (12). 6. Réceptacle selon La revendication 5, caractérisé en ce que La sphère (16) constituant le premier organe d'obturation est liée au couvercle du bac (10) par un organe de Liaison souple (18). 7. Réceptacle selon L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un plancher ajouré constitué par des grilles de maintien horizontales (40) disposées au-dessus du couvercle (12) de chacun des bacs (10).