Brevet FR2641845A1 — publié le 19900720

Dispositif de transvasement de fluide sous pression et installation d'emplissage d'un récipient incorporant un tel dispositif. La présente invention est relative aux dispositifs de transvasement de fluide sous pression et aux installations d'emplissage d'un récipient à fluide sous pression. L'invention s'applique tout particulièrement auxdispositifs de transvasement de gaz de pétrole liquéfié. Le remplissage des bouteilles-de gaz de pétrole liquéfié s'effectue actuellement dans une usine d'emplissage. Les bouteilles pleines sont transportées chez l'utilisateur. Les bouteilles vides doivent être ramenées au centre pour y être remplies avant d'être retournées à l'utilisateur. I1 serait très souhaitable de simplifier cette procédure de distribution, en se dispensant de transporter des bouteilles pesantes et encombrantes. On n'y est pas parvenu jusqu'ici, parce que l'opération de remplissage d'une bouteille est dangereuse. Il faut prendre des précautions que l'on ne peut exiger de l'utilisateur habituel. Tous les fluides sous pression en se détendant se refroidissent et peuvent provoquer des gerçures chez l'utilisateur qui n'y prend pas garde. Certains fluides sous pression sont explosifs, notamment en présence d'un feu nu, par exemple d'une cigarette L'invention pallie ces inconvénients par un dispositif de transvasement assurant la sécurité de l'utilisateur. L'invention vise donc un dispositif de transvasement de fluide sous pression1 formé d'un corps définissant une chambre dans laquelle débouchent un-conduit d'entrée et un conduit de sortie pouvant être raccordé , de manière étanche, à un récipient à emplir,par des éléments de verrouillage. Suivant l'invention, le dispositif de transvasement comprend un conduit de mise à l'atmosphère débouchant dans la chambre et des moyens de passage, alors que les éléments de verrouillage sont verrouillés, d'une position de transvasement dans laquelle le conduit de sortie est ouvert et le conduit de mise à l'atmosphère est fermé à une position de purge dans laquelle le conduit de sortie est fermé et le conduit de mise à l'atmosphère est ouvert.Alors que jusqu'ici tous les dispositifs de transvasement de fluide sous pression visaient surtout à assurer l'étanchéité, l'invention rompt délibérément avec cette tradition, non pas en n' assurant pas l'étanchéité qui est requise de toute façon, mais en prévoyant un conduit de mise à l'atmosphère qui brise cette étanchéité et qui nécessitera des moyens particuliers pour la rétablir. Mais, à la réflexion, on comprend qu'il vaut mieux, meme au prix d'une complication des moyens d'étanchéité, canaliser le fluide sous pression, qui se détend ou qui vient de se détendre, à l'extérieur du dispositif en un emplaxs ment éloigné du conduit de sortie, plutôt que de le laisser s' échap- per sans contrôle, à proximité du récipient à emplir, qui est destiné à être manipulé par l'utilisateur. Le transvasement effectué,d'une cuve-de gaz de pétrole liquéfié à une bouteille, on et le dispositif de transvasement en la position de purge. Quelque temps après, l'utilisateur peut déverrouiller la bouteille du dispositif de transvasement sans courir aucun danger dt à la présence de gaz de pétrole liquéfié résiduel dans le dispositif de transvasement. Suivant un mode préféré de réalisation, le dispositif comprend un capteur de pression communiquant avec la chambre par un conduit de prise de pression et des moyens de passage de la position de purge à une position de prise de pression, dans laquelle le conduit de sortie et le conduit de mise à l'atmosphère sont fermés et le conduit de prise de pression est ouvert. Cet agencement a deux avantayes principaux. Le premier est qu'il permet de comnander le déverrouillage ou l'accès à la bouteille en fonction de la pression détectée par le capteur de pression. Des moyens de retenue du récipient au poste d'emplissage sont commandés en fonction de la pression détectée par le capteur de pression.On est sur ainsi que l'utilisateur ne déverrouillera pas trop tôt la bouteille et ne la manipulera pas avant que tout le gaz de pétrole liquéfié ou autre fluide sous pression dangereux ne soit sorti de la chambre du dispositif de transvasement. Le second avantage principal de cet agencement est qu'il permet de détecter une fuite éventuelle de la bouteille de gaz de pétrole liquéfié et, si tel est le cas, de retenir la bouteille au poste en empêchant l'utilisateur de repartir avec une bouteille qui fuit et qui est donc dangereuse. Le capteur de pression n'autorise pas l'accès de l'utilisateurauxmoyensde déverrouillage ou à d'autres moyens de retenue de la bouteille au poste si, un certain temps après le passage de la position de purge à la position de prise de pression, il détecte une élévation anormale de la pression, due à une fuite. Afin de protéger le capteur de pression de pressions trop fortes et de pouvoir le régler en vue de ditecter des pressions dans une plage relativement étroite, ce qui permet d'utiliser un capteur de pression moins coûteux et plus précis, les moyens de passage sont tels que le conduit de prise de pression est fermé en la position de purge et/ou de transvasement. En cette position, le capteur de pression n'est pas soumis aux pressions régnant dans la chambre du dispositif de transvasement. De préférence, les moyens de passage de la position de transvasement à celle de purge et de celle-ci à la position de prise de pression sont tels que le dispositif ne reste que transitoirement en la position de purge. Dès que la purge est effectuée, le capteur de pression est en mesure de déterminer la pression dans la chambre et d'autoriser normalement l'utilisateur à reprendre la bouteille remplie qui ne fuit pas. Un mode de réalisation particulièrement simple des moyens de passage de la position de transvasement à celle de purge et de celle-ci à la position de prise de pression comporte un piston coulissant, à l'encontre d'un ressort, dans la chambre cylindrique sous l'action de la pression qui y règne et muni de deux garnitures d'étanchéité circulaires dans des plans transversaux parallèles, la chambre comprenant deux sièges circulaires dans des plans transversaux parallèles. La purge de la chambre du dispositif de transvasement entraine chaque fois une perte de fluide. Pour la réduire le plus possible, une cloison avec clapet subdivise la chambre en un compartiment en amont, dans lequel débouche le conduit d'entréetet en un compartiment en aval, de plus petit volume que le compartiment en amont et dans lequel débouchent le conduit de sortie, le conduit de mise à l'atmosphère et le conduit de prise de pression. Seul le gaz de pétrole liquéfié contenu dans le compartiment en aval est chassé de la chambre lors de la purge. Suivant un mode de réalisation avantageux du point de vue de la construction du dispositif de transvasement, le conduit de prise de pression est en dérivation du conduit de mise à l'atmosphère. Pour plus de sécurité encore, un clapet de fermeture du conduit de sortie est monté en amont du conduit de mise à l'atmosphère et est agencé de manière à ne s'ouvrir ffL'en la position ou les moyens de verrouillage sont verrouillés. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple Les figures 1 à 3 sont des vues en coupe d'un dispositif de transvasement suivant l'invention en les positions de transvasement, de purge et de prise de pression, et la figure 4 est un schéma d'une installation d'emplissage suivant l'invention. La collerette 1 d'une bouteille 2 de gaz de pétrole liquéifé s'emboite par deux mortaises 3 sur les tenons 4 conjugués d'un dispositif de transvasement de fluide. Un collier 5 repoussé vers le bas par un ressort périphérique 6 empêche des billes 7 de s'échapper radialement vers l'extérieur. Les billes 7 bloquent la collerette sur le dispositif de transvasement. En soulevant le collier 5 à l'encontre de la force du ressort 6, on libère les billes 7 et on déverrouille la bouteille 2 du dis positif de transvasement. Le dispositif de transvasement comporte un corps 8 définissant une chambre 9 dans laquelle débouche un conduit d'entrée 10,communiquant avec un réservoir de gaz de pétrole liquéfié, qui n'est pas représenté, et un conduit de sortie 12. L'une des extrémités d'un ressort 11 de compression s'appuie sur un épaulement 13 ménagé dans le corps 8 Dien avant ltem.bouchure du conduit de sortie 12. tandis que l'autre extrémité du ressort 11 repousse un plateau 14 vers le bas sur un siège 15. Le plateau 14 est prolongé vers le bas par une tige 16 qui, lorsque la bouteille 2 est verrouillée sur le dispositif de transvasement, est repoussée vers le haut de manière à soulever le plateau 14 du-siège 15. Le conduit 12 débouche alors à l'intérieur de la chambre 8. Un conduit 18 de mise à l'atmosphère débouche latéralement dans le conduit de sortie 12 et communique donc par cette extrémité avec la chambre 9. L'autre extrémité du conduit 18 débouche dans un conduit 19 de mise à l'atmosphère de la chambre 9,défini au-dessus d'un plateau 20 horizontal et perçé d'un perçage dans lequel passe la tige 21 d'un piston 22 coulissant à l'encontre d'un ressort 23 dans la chambre 9 cylindrique. Le piston est muni de deux garnitures d'étanchéité 24 et 25 périphériques dans des plans transversaux parallèles et le corps 8 comporte deux sièges 26, 27 péri phériques dans des plans transversaux parallèles séparés par une gorge 28. L'autre extrémité de la tige 21 est terminée par une plaquette 29 de moindre surface,dans le plan horizontal, que le piston 22. Cette plaquette 29 porte un joint d'étanchéité 30. L'ensemble de la plaquette 29 et du joint d'étanchéité 30 constitue un clapet qui subdivise la chambre 9 en un compartiment en amont dans lequel débouche le conduit d'entrée 10 et en un compartiment en aval, de plus petit volume,dans lequel débouchent le conduit de sortie 12 et le conduit de mise à l'atmosphère 18. En dérivation du conduit de mise à l'atmosphère 18, est prévu un conduit 31 de prise de pression aboutissant dans un logement du corps 8 ou se trouve un capteur de pression 32. Le dispositif de transvasement fonctionne de la manière suivante. A la position de transvasement représentée à la figure 11 une pompeRnon représentée,en voie du gaz de pétrole liquéfié sous une pression de 14 bar par le conduit d'entrée 10 dans la chambre 9. Comme la surface frontale du piston 22 est supérieure à celle de la plaquette 29, la pression régnant dans la chambre 9 soulève le piston 22 à l'encontre du ressort 23 et établit la communication entre la chambre 9 et le conduit de sortie 12, la plaquette 29 et le joint d'étanchéité 30 constituant un clapet s'écartant du siège ménagé par l'embouchure du conduit de sortie 12. Le piston 22 est repoussé vers le haut jusqu a ce que la garniture d'étanchéité 25 s-'applique de manière étanche au siège 27. Le gaz de pétrole liquéfié passe du conduit 10 dans la chambre 9 et de celle-ci dans la bouteille 2,en passant par le conduit de sortie 12 sans pouvoir s'échapper à l'extérieur par le conduit 18, puisque celui-ci est fermé par le coopération de la garniture d'étanchéité 25 et du siège 27. Le gaz de pétrole liquéfié ne peut pas non plus pénétrer dans le conduit 31. La bouteille 2 s'emplit de gaz de pétrole liquéfié. Dès qu'une bascule 33 (figure 4) détecte une augmentation donnée du poids de la bouteille, elle arrête la pompe d'alimentation permettant le transvasement du gaz de pétrole liquéfié du réservoir au dispositif de transvasement par le conduit 10. La pression dans la chambre 9 diminue. La plaquette 29 s'abaisse et le joint d'étanchéité 30 s'applique sur son siège (figure 2). Dans le même temps, le piston 22 s'abaisse et la garniture d'étanchéité 25 s'écarte de son siège 27. Le gaz de pétrole liquéfié contenu dans la chambre 9 dans le compartiment en aval se trouvant en dessous du clapet1 constitué par l'ensemble de la plaquette 29 et du joint d'étanchéité 30,s'échappe vers l'extérieur en passant par le conduit 18, un ressort 33 appliquant un plateau 34 sur un siège 35 afin de fermer la bouteille dès que la pression au-dessus du plateau 34 s'est abaissée à la pression qui règne à l'intérieur de la bouteille. La position repré sentée est illustrée à la figure 2, le gaz de pétrole liquéfié s'échappe vers le haut par le conduit 18. Le piston 22 continue à s'abaisser en sorte que la garniture d'étanchéité 25 passe en-dessous du siège 27, tandis que la garniture d'étanchéité 24 vient en contact avec le siège 26 (figure 3). En cette position, le conduit de sortie vers la bouteille reste fermée, le conduit de mise à l'atmosphère 18 ne débouche plus dans celle-ci, mais par la dérivation 31 débouche dans le logement dans lequel se trouve le capteur de pression 32. Comme le montre la figure 4, le capteur de pression 32 commande par une ligne 34 des moyens de verrouillage 35 de la porte 36 d'un poste 37 d'emplissage. Si le capteur de pression 32 détecte une pression supérieure à un seuil donné, il interdit l'ouverture de la porte 36. La bouteille 2 est retenue dans le poste 37. Bien entendu, le capteur de pression 32 peut également actionner une alarme . Le capteur de pression 32 ne donne l'ordre de déverrouillage, qu'après un certain délai (temporisation) à partir de l'arrêt de la pompe pour laisser le temps de passer à la position de prise de pression et pour que cette position soit établie depuis suffisamment longtemps pour que le capteur 32 puisse détecter une augmentation de la pression, due à une fuite de la bouteille. Si le capteur de pression ne détecte pas de pression supérieure à un seuil donné, il autorise l'ouverture de la porte 36. L'utilisateur peut déverrouiller la bouteille 2 du dispositif de transvasement. Lors du déverrouillage, il ne court pas le danger d'être exposé à l'action de la détente du gaz de pétrole liquéfié, puisque celui-ci a été préalablement évacué à l'exté- rieur du poste 37 par le conduit 18. REVEùDICATIONS 1. Dispositif de transvasement de fluide sous pression, formé d'un corps (8) définissant une chambre (9) dans laquelle débouchent un conduit d'entrée (10) et un conduit de sortie (12) pouvant être raccordé de manière étanche à un récipient (2) à emplir, par des éléments de verrouillage (5à 7), caractérisé en ce qu'il comprend un conduit de mise à l'atmosphère (18) débouchant dans la chambre (9) et des moyens de passage, alors que les éléments de verrouillage (5 à 7) sont verrouillés, d'une position de transvasement, dans laquelle le conduit de sortie (12) est ouvert et le conduit de mise à l'atmosphère (18) est fermé, à une position de purge dans laquelle le conduit de sortie (12) est fermé et le conduit de mise à l'atmosphère (18) est ouvert. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de mise à l'atmosphère (18) débouche à l'extérieur du dispositif en un emplacement éloigné du conduit de sortie (12). 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par un capteur de pression (32) communiquant avec la chambre (9) par un conduit de prise de pression (31) et des moyens de passage de la position de purge à une position de prise de pression, dans la quelle le conduit de sortie (12) et le conduit de mise à l'atmosphère (18) sont fermés et le conduit de prise de pression (31) est ouvert. 4. Dispositif suivant la revendication 3, carac térisé en ce que les moyens de passage sont tels que le conduit de prise de pression (31) est fermé en la position de purge et/ou de transvasement. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de passage de la position de transvasement à celle de purge et de celleci à la position de prise de pression sont tels que le dispositif ne reste que transitoirement en la position de purge. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de passage de la position de transvasement à celle de purge et de celleci à la position de prise de pression comprennent un piston (22) coulissant à l'encontre d'un ressort 123), dans la chambre (9) cylindrique sous l'action de la pression qui y règne, et muni de deux garnitures d'étanchéité (24,25) périphériques dans des plans transversaux parallèles , le corps (8) comprenant deux sièges (26,27) périphériques dans des plans transversaux parallèles destinés à coopérer respectivement avec ces garnitures d'étanchéité (24,25). 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un clapet (29,30) subdivise la chambre (9) en un compartiment en amont, dans lequel débouche le conduit d'entrée (10), et en un compartiment en aval, de plus petit volume, dans lequel débouchent le conduit de sortie (12), le conduit de mise à l'atmosphère (18) et le conduit de prise de pression (31). 8. Dispositif suivant la revendication 7, carac térisé en ce que le conduit de prise de pression (31) est en dérivation du conduit de mise à l'atmosphère (18). 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par un clapet (14) de fermeture du conduit de sortie (12) qui est monté en amont du conduit de mise à l'atmosphère (18) et qui est agencé de manière à ne s' ouvrir que la position ou les moyens de verrouillage(5 à 7)sont verrouillés. 10. Installation d'emplissage d'un récipient à fluide sous pression, caractérisée en ce qu'elle comprend un poste d'emplissage (37) qui est destiné à recevoir le récipient (2) et un dispositif suivant l'une des revendications précédentes et des moyens de retenue (35,36) du récipient (2) au poste (37),qui y retiennent le récipient tant que la pression détectée par le capteur de pression (37) dépasse un seuil donné.