Brevet FR2612500A1 — publié le 19880923

La présente invention est relative à un dispositif perfectionné pour éviter l'explosion de réservoirs contenant des hydrocarbures liquides ou gazeux. On a déjà imaginé de placer à l'intérieur des réservoirs destinés à contenir des liquides inflammables des matériaux métalliques tels que des fils tricotés qui occupent l'intérieur du réservoir en laissant un volume interstitiel presque aussi grand que la capacité du réservoir. De tels dispositifs n'ont pas pu être réellement exptiltés jusqu'à ce jour, d'une part en raison du fait que le garnissage de tels réservoirs s'est révélé difficile et coûteux, et d'autre part du fait qu au cours de l'usage du réservoir on constatait un tassement important du matériau de garnissage qui n'occupait plus la totalité du volume interne du récipient et de ce fait perdait une grande partie de son efficacité. La présente invention est relative à un dispositif perfectionné qui permet d'éliminer ces inconvénients tout en étant d'une réalisation simple et économique. La présente invention a pour objet un dispositif perfectionné pour empêcher l'explosion de réservoirs contenant des hydrocarbures liquides ou gazeux, qui est caractérisé par le fait que l'intérieur du réservoir est garni dans sa totalité ou quasi totalité par des éléments de dimensions relativement faibles par rapport à la taille du réservoir qui sont constitués par des feuilles métalliques ajourées de très faible épaisseur, repliées ou enroulées sur elles-mêmes pour constituer des éléments de forme sensiblement parallélépipèdique ou sphérique. Conformément à l'invention, les éléments de forme parallélépipédique sont de préférence destinés à des réservoirs de grandes dimensions tels que par exemple des cuves de stockage, alors que les éléments sphériques sont plus particulièrement destinés à des réservoirs de faibles dimensions tels par exemple que les réservoirs de véhicules automobiles. Toutefois, conformément à l'invention, il est possible de garnir la majorité du volume d'un réservoir à 1 l'aide d'éléments parallélépipédiques, et de garnir les parties de volume restantes à l'aide d'éléments sphériques. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ces éléments sont réalisés à partir de feuilles métalliques de faible épaisseur, bonne conductrices de la chaleur, telles que par exemple des feuilles d'aluminium ou de cuivre, dans lesquelles on réalise de nombreuses perforations, par exemple par la technique connue pour obtenir le métal déployé, ces feuilles comportant de préférence certaines bandes dépourvues d'orifices constituant des nervures de faibles dimensions qui permettent de rigidifier la feuille et en conséquence les éléments qui sont réalisés à l'aide de cette dernière. De telles nervures évitent que lors de l'usage du récipient selon l'invention, les éléments ne subissent aucun tassement qui laisserait inoccupée une partie notable du réservoir. Selon un mode de réalisation préféré, les éléments parallélépipédiques peuvent être constitués par enroulement d'une feuille métallique sur elle-même parallèlement aux nervures qu'elle peut comporter. Cet enroulement peut s'effectuer de manière à donner directement une section carrée qui permet d'obtenir ainsi l'élément parallélépipédique. L'enroulement peut encore s'effectuer sous la forme d'un rouleau cylindrique qui est ensuite mis en forme parallélépipédique par compressions latérales. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le volume interne d'un réservoir de contenance importante est garni à l'aide d'éléments cubiques qui sont disposés de telle sorte que l'on obtienne un alignement des axes d'enroulement des feuilles métalliques de différents éléments selon les directions qui subissent les principaux efforts pouvant conduire au tassement du garnissage intérieur du réservoir. C'est ainsi que dans un réservoir qui est destiné à subir des accélérations dans diverses directions, on constitue le garnissage intérieur du réservoir à l'aide d'éléments dont les axes d'enroulement sont. alignés selon les trois directions des arêtes des cubes, les éléments cubiques restants pouvant être disposés selon des directions quelconques. Dans le cas où l'on a affaire à un réservoir statique, les éléments cubiques peuvent être tous disposés avec leur direction d'enroulement verticale. Lorsque l'on a affaire à un réservoir de grande dimension utilisant des éléments de forme parallélépipédique, ceux-ci sont mis en place dans le réservoir avant la fermeture complète de ce dernier, le volume restant entre les parois du réservoir et les parallélépipèdes pouvant être rempli par des éléments sphériques conformes à l'invention. Dans le cas de réservoir de petite dimension, comme par exemple les réservoirs de véhicules automobiles, on utilise de préférence, les éléments sphériques conformes à l'invention, qui sont directement introduits par l'orifice de remplissage du réservoir et qui garnissent ainsi spontanément l'intérieur de ce dernier. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif plusieurs modes de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un élément de métal déployé utilisable pour réaliser des éléments conformes à I'invention, - les figures 2 à 5 représentent schématiquement comment une feuille de métal déployée ou ajourée peut être transformée pour réaliser un élément sphérique conformément à l'invention, - la figure 6 représente une vue schématique en coupe d'un réservoir d'hydrocarbures garni d'éléments sphériques selon l'invention. - Les figures 7 à 9 représentent comment on peut réaliser un élément parallélépipédique utilisable conformément à l'invention, et - la figure 10 représente schématiquement un mode de réalisation préféré de l'arrangement des éléments cubiques conformes à l'invention. On a schématiquement représenté sur la figure 1 comment une feuille métallique mince, bonne conductrice de la chaleur et non susceptible d'être corrodée par les hydrocarbures, telle que, par exemple, une feuille d'aluminium ou de cuivre, peut être munie d'ouvertures sur la majorité de sa surface plane, par exemple grâce à la technique connue utilisée pour produire ce que l'on désigne sous le nom de métal déployé. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, certaines parties 2 de la feuille 1 sont laissées sans ouvertures et sont conformées par pliage pour réaliser une nervure qui, bien que de faible dimension, permet une rigidification importante de la feuille 1 qui, d'une part, compte tenu de sa très faible épaisseur, et d'autre part, compte tenu des nombreux orifices 4 qu'elle comporte ( et dont uniquement ceux qui sont au voisinage de la partie 2 sont représentés sur le dessin ) ne présente qu'une faible rigidité propre. On conçoit que lorsqu'un élément selon l'invention est réalisé à partir d'une feuille telle que représentée sur la figure 1, les nervures 3 lui confèrent une rigidité importante parallèlement à la direction de ces nervures, et que même lorsque cet élément a été déformé pour être mis par exemple sous forme de sphère, les nervures 3, bien que déformées, assurent néanmoins le maintien en forme de la sphère en soutenant les parties perforées de la feuille 1. Conformément à l'invention, les nervures 3 peuvent être réalisées à des espacements déterminés de la feuille qui sont fonction de l'usage que l'on désire en faire et notamment de la dimension des éléments réalisés conformément à l'invention. Les surfaces 2 non munies d'orifices 4 ont essentiellement pour objet de permettre une bonne fixation des parties ajourées 4 à la nervure 3, principalement lorsque la feuille 1 est déformée autrement que par pliage selon des lignes parallèles à la nervure 3. Les figures 2 à 5 représentent comment il est possible de réaliser un élément sphérique 5 conforme à l'invention à partir d'une feuille 1 représentée sur la figure 2, qui peut être la feuille de la figure 1, mais qui peut être également une feuille simplement ajourée ou déployée c 'est-à-dire ne comportant pas les nervures 3, bien que ces nervures constituent un mode de réalisation préféré de l'invention. Comme on l'a représenté sur la figure 2, la feuille 1 est repliée sur ses parties latérales la et lb pour constituer une bande 6 qui comporte trois épaisseurs de feuille 1 et que l'on a représenté en perspective sur la figure 3. Ces bandes 6 sont découpées ensuite en éléments 7 de forme sensiblement carrée qui sont ensuite déformés pour être mis sous forme de boulettes sensiblement sphériques que l'on a représentées sur la figure 5. Conformément à l'invention, les éléments sphériques 5 peuvent avoir un diamètre, par exemple d'environ un demi à quelques centimètres. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire que ces éléments présentent tous le même diamètre, ni même qu'ils aient une forme parfaitement sphérique, l'intérêt de ce type d'éléments étant de pouvoir garnir l'intérieur d'un récipient par simple écoulement des éléments sphériques dans le récipient, comme cela a été représenté sur la figure 6 où l'on voit comment des éléments sensiblement sphériques 6 qui ne sont pas tous de même dimension garnissent la quasi totalité du volume interne d'un récipient 8. On a représenté sur les figures 7 à 9 la réalisation d'un élément conforme à l'invention de forme parallélépipédique. Dans ce mode de réalisation, on enroule, comme représenté à la figure 7, une feuille 1 telle par exemple que celle de la figure 1 parallèlement aux nervures 3 qui, de cette manière, ne sont pas déformées. Le rouleau 9 que l'on obtient ainsi est ensuite placé entre les plateaux 10 de deux presses qui lui donnent une section carrée. On comprend dans ces conditions que si la feuille 1 a été découpée en bandes dont la largeur correspond à l'écartement des mâchoires de la presse représentée sur la figure 8 on obtient des éléments de forme cubique tels que représentés sur la figure 9 ou encore un élément parallélépipédique si la feuille 1 a été découpée en bandes de dimensions différentes. Il va de soi que les éléments parallélépipédiques ou cubiques selon l'invention peuvent être réalisés également avec des feuilles 1 qui ne comportent pas de nervures 3, la rigidité du métal déployé étant néanmoins supérieure dans le sens perpendiculaire au déploiement que dans le sens du déploiement proprement dit. il en résulte que, même si les éléments parallélépipédiques il sont réalisés à l'aide d'une feuille ne comportant pas de nervures 3, ( bien que ces nervures 3 soient jugées préférables conformément à l'invention ), la résistance à la déformation de l'élément 11 est plus grande dans le sens parallèle à l'axe d'enroulement du rouleau 9 que dans les directions perpendiculaires. On a représenté sur la figure 10 un mode de disposition préféré d'éléments cubiques 11 selon l'invention qui sont disposés à l'intérieur d'un réservoir qui est généralement de grande contenance. Sur la figure schématique 10 on voit comment les éléments cubiques lia sont superposés selon leurs axes d'enroulement pour réaliser des colonnes verticales alignées selon la direction de plus grande résistance des éléments cubiques. On confère ainsi au garnissage une résistance notable à l'écrasement dans le sens vertical. On voit également sur la figure 10 comment les éléments 11b sont disposés avec leurs axes d'enroulement alignés pour réaliser des colonnes parallèles allant d'avant en arrière de la figure 10, ce qui permet de conférer au garnissage une résistance notable à l'éèrasement dans cette direction. On voit enfin sur la figure 10 comment les éléments lic sont alignés selon la direction d'enroulement de leurs axes pour constituer des colonnes qui vont de gauche à droite pour conférer au garnissage une résistance notable à l'écrasement dans cette direction. On comprend que de cette manière l'on a réalisé des empilages d'éléments cubiques selon la direction de leur plus grande résistance, lesdits empilages étant réalisés selon trois axes du garnissage du réservoir, ce qui évite que les remplissages et vidages successifs ainsi que les vibrations auxquelles est soumis le réservoir ne conduisent à un tassement des éléments selon l'invention. Les éléments cubiques qui sont disposés entre les empilages selon les trois axes peuvent être dirigés de manière quelconque. Conformément à l'invention, lorsque l'on a affaire à un réservoir statique dont le garnissage subit uniquement des efforts de compression verticaux, il est possible de disposer l'ensemble des éléments avec leurs axes d'enroulement verticaux. Il est bien entendu que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modification#s désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, il est clair que les orifices qui sont pratiqués dans les feuilles métalliques minces peuvent être réalisés par une technique différente de celle utilisée pour fabriquer le métal déployé. il va également de soi que d'autres techniques peuvent être utilisées pour réaliser les éléments parallélépipédiques ou cylindriques. Enfin, on comprend que lorsque cela est nécessaire, par exemple pour des réservoirs dè très grandes dimensions ou pour des réservoirs soumis à des vibrations très intenses, il est possible d'intégrer au garnissage des structures de soutien qui évitent le tassement qui pourrait se produire dans des conditions extrêmes. REVENDICATIONS 1. Dispositif perfectionné pour empêcher l'explosion de réservoirs contenant des hydrocarbures liquides ou gazeux, caractérisé par le fait que l'intérieur du réservoir est garni dans sa totalité ou quasi totalité par des éléments (5,11) de dimensions relativement faibles par rapport à la taille du réservoir qui sont constitués par des feuilles métalliques (1) ajourées, de faible épaisseur, repliées ou enroulées sur elles-mêmes pour constituer des éléments de forme sensiblement sphérique (5) ou parallélépipédique (11). 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé par le fait que les éléments (5,11) sont réalisés à partir de feuilles métalliques (1) de faible épaisseur, bonnes conductrices de la chaleur, telles que par exemple des feuilles d'aluminium ou de cuivre, dans lesquelles on réalise de nombreuses perforations (4). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les feuilles (1) comportent des bandes dépourvues d'orifices qui sont munies de nervures (3) de faibles dimensions qui permettent de rigidifier la feuille (1) et ainsi que les éléments (5,11) réalisés à l'aide de cette dernière. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un élément parallélépipédique (11) est réalisé par l'enroulement d'une feuille (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'élément parallélépipédique (il) est réalisé par l'enroulement d'une feuille (1) sous forme d'un rouleau cylindrique (9) qui est ensuite mis en forme parallélépipédique par compressions latérales. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le réservoir est garni d'éléments (11) qui sont disposés de telle sorte que l'on obtienne des empilages d'éléments à axes d'enroulement alignés selon les directions qui subissent les principaux efforts pouvant conduire au tassement du garnissage intérieur du réservoir. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le garnissage intérieur du réservoir comporte des empilages d'éléments (lla,llb,llc) dont les axes d'enroulement sont alignés selon les trois directions des arêtes d'un cube. 8. Dispositif seloV la revendication 6, caractérisé par le fait que les éléments parallélépipédiques (11) sont tous disposés avec leur direction d'enroulement verticale. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le garnissage est constitué par un empilage d'éléments parallélépipédiques (11), l'espace restant à l'intérieur du réservoir étant rempli par des éléments de forme sphérique (5). 10. Réservoir pour hydrocarbures, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes.