Brevet FR2640353A1 — publié le 19900615

DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT DE SECURITE, NOTAMMENT POUR LE TRANSPORT, LE STOCKAGE ET LA DISTRIBUTION DE GAZ. La présente invention concerne un dispositif de conditionnement de sécurité, notamment pour le transport, le stockage et la distribution de quantités limitées de gaz toxiques, corrosifs et/ou éventuellement inflammables. D'une manière générale, on sait que lorsqu'ils ne peuvent pas être acheminés par des canalisations depuis les unités de production jusqu'aux postes d'utilisation, les gaz à usage domestique, industriel, médical, etc..., sont couramment transportés et stockés sous pression à l'intérieur de bouteilles. Ces bouteilles, habituellement en acier, présentent une forme cylindrique dont une extrémité est conformée de manière à réaliser une embase et dont l'autre extrémité, de forme bombée, porte une tête de distribution à la base de laquelle est prévu un filetage sur lequel peut venir se visser un chapeau de protection. La tête de distribution comprend un robinet à pointeau coaxial dont la sortie est munie d'un embout de raccordement fileté servant à la fois au remplissage de la bouteille et à son raccordement à un circuit de distribution situé chez l'utilisateur. Compte tenu du fait que la pression du gaz à l'intérieur de la bouteille est généralement très supérieure à la pression d'utilisation, ce circuit de distribution comprend, dans la plupart des cas, un ensemble détendeur-limiteur. Un robinet d'arrêt est en outre prévu pour éviter que le gaz contenu dans ce circuit ne s'échappe à l'extérieur lors d'un changement de bouteille. Ces dispositions courantes suffisent, dans la plupart des cas, lorsque le gaz ne présente pas de danger important pour l'utilisateur. Par contre, lorsque le gaz présente une toxicité importante, les bouteilles doivent être obligatoirement logées, avec les parties haute pression des circuits de distribution auxquels elles se trouvent raccordées, à l'intérieur d'une enceinte spécialement conçue pour éviter toute possibilité de pollution ou de contamination de l'environnement. Ces compartiments sont connectés à des unités de traitement servant à neutraliser des quantités importantes de gaz s'échappant à la suite d'une fuite. Ils sont continuellement balayés par de l'air (ou un gaz inerte) pour éviter toute possibilité d'accumulation de gaz toxique qui pourrait se produire à la longue, par exemple en raison de microfuites. Bien entendu, ils comprennent des moyens d'accès spécialement conçus pour que l'on puisse y pénétrer sans risque, notamment lors des changements de bouteille, ainsi que des moyens de commande å distance des différents composants qu'ils renferment, tels que robinets, vannes d'arrêt, détendeur, etc... Il s'avère qu'en raison de leur complexité, ces installations sont très coûteuses et n'offrent cependant pas une sécurité absolue. Par ailleurs, l'usage de gaz toxiques pose un autre problème important, à savoir celui du transport et de la manutention des bouteilles. En effet, à l'heure actuelle, les modes de transport et de manutention des bouteilles de gaz toxique sont les mêmes que s'il s'agissait de gaz neutre, la seule protection existant dans les deux cas étant celle conférée par le chapeau de protection vissé sur la tête de distribution. En fait, il s'agit là d'une protection dérisoire qui ne saurait masquer le danger que fait courir le transport, par exemple par camion ou par chemin de fer, des bouteilles, et l'absence de moyens permettant d'enrayer efficacement une fuite de gaz toxique pouvant se produire au cours du transport ou due la manutention des bouteilles, par exemple à la suite d'un accident de circulation. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients et de réduire considérablement ces risques. Elle propose, à cet effet, un dispositif de conditionnement faisant intervenir - une bouteille de gaz comportant, de façon classique, une tête de distribution équipée de son robinet et de son embout de raccordement ; - une enceinte étanche, solidaire de la bouteille, et déli mitant un volume contenant au moins la tête de distribu tion, cette enceinte étant réalisée par l'assemblage étanche d'au moins deux parties déconnectables -pour permettre l'accès audit volume, notamment lors du remplis sage de la bouteille - un circuit de distribution traversant l'enceinte, de façon étanche, pour venir se connecter à l'embout de raccorde ment, ce circuit de distribution comprenant, à l'intérieur dudit volume, au moins une vanne d'arrêt, un détendeur et un limiteur de débit et, à l'extérieur dudit volume, des moyens de raccordement permettant sa connexion à un circuit d'utilisation -; et - des moyens d'actionnement dudit robinet, de la vanne d'arrêt et, éventuellement, du détendeur, actionnables depuis l'extérieur de l'enceinte. I1 résulte de cette structure que les zones à haut risque de la bouteille et du circuit de distribution (en particulier la tête de distribution, le raccord de ce circuit à la bouteille, et toute la partie haute pression de ce circuit) se trouvent confinées et protégées à l'intérieur de l'enceinte. Par contre, seule débouche à l'extérieur la partie basse pression et à débit limité du circuit de distribution, pour laquelle les conséquences d'une fuite sont de moindre importance. I1 est clair que le gaz provenant d'une zone à haut risque précédemment évoquée (qui, dans les systèmes antérieurs, aurait de graves conséquences, en raison de la pression importante de gaz et de l'absence de moyens de limitation de débit) demeure à l'intérieur de l'enceinte et ne constitue plus un danger pour l'environnement. Le dispositif de conditionnement faisant l'objet d'une telle fuite pourra alors être transporté dans une installation appropriée pour effectuer sa vidange et son purgeage. Bien entendu, l'enceinte pourra avantageusement comprendre des équipements supplémentaires tels que, par exemple - des moyens permettant de détecter l'existence d'une fuite de gaz, par exemple par analyse de la composition du gaz présent à l'intérieur de l'enceinte et/ou par la mesure de la pression de ce gaz, et - des moyens permettant d'effectuer un balayage de l'encein- te avec un gaz inerte (inertage). De même, le circuit de distribution pourra comprendre, à la sortie de l'enceinte, un robinet d'arrêt, un manomètre et un élément de raccord. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une coupe axiale schématique d'un mode d'exécution préféré du dispositif selon l'invention, dans lequel la bouteille de gaz se trouve totalement logée à l'intérieur de l'enceinte ; La figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de la partie supérieure d'un dispositif de conditionnement du type de celui représenté sur la figure 1 ; Les figures 3 et 4 sont des vues de dessus du disposi tif illustré sur la figure 2, respectivement sans et avec couvercle ; La figure 5 est une coupe axiale schématique d'une variante d'exécution du dispositif selon l'invention, dans lequel seule la tête de distribution de la bouteille est contenue dans l'enceinte. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la bouteille de gaz 1, de type classique, présente un corps cylindrique allongé dont l'extrémité inférieure 2 forme une embase et dont l'extrémité supérieure bombée 3 porte une tête de distribution 4 comprenant un robinet à pointeau coaxial 5 actionnable grâce à un bouton rotatif 6. La sortie de ce robinet 5 est munie d'un embout de raccordement transversal 7 portant un filetage sur lequel peut venir se visser un élément de raccord d'un circuit de distribution 8. Cette bouteille 1 est logée à l'intérieur d'une enceinte 9 présentant un corps tubulaire 10, de section légèrement supérieure à celle de la bouteille 1, et qui comprend un fond 11 sur lequel vient reposer cette bouteille 1. Celle-ci peut être en outre solidarisée au corps à l'aide de moyens non représentés. Ce corps 10 est ouvert dans sa partie supérieure, sur toute sa section droite, et présente, au niveau de son ouverture, une bride annulaire 12 sur laquelle vient se fixer par vissage (vis 13), avec étanchéité, un couvercle 14 de fermeture de l'enceinte 9. On notera que l'enceinte 9 est réalisée de manière à pouvoir supporter la pression maximale à laquelle est porté le gaz dans la bouteille. Le circuit de distribution 8 connecté à l'embout 7 traverse, de façon étanche, le couvercle 14 et comprend, à l'intérieur de l'enceinte 9, successivement, à partir de l'embout 7 - un serpentin 15 conçu pour absorber les effets des dilata tions se produisant entre la bouteille 1 et l'enceinte 9, - une vanne d'arrêt 16 à commande pneumatique, - un détendeur à membrane 17 et à pilotage pneumatique, et - un limiteur de débit 18. Le tronçon de ce circuit de distribution ressortant du couvercle est, quant à lui, équipé : - d'un détecteur de pression 19 (manomètre), - d'une vanne d'arrêt 20, et - d'un élément de raccord 21 apte à se connecter sur un circuit d'utilisation. La commande du robinet 5 de la bouteille 1 depuis l'extérieur de l'enceinte, est assurée grâce à un arbre d'entrat- nement 22 monté rotatif avec étanchéité dans un passage prévu dans le couvercle 14. Cet arbre 22, qui s'étend coaxialement à la bouteille 1 et à l'enceinte 9, présente une extrémité intérieure 23 conformée de manière à venir en prise avec le bouton 6 du robinet 5 et une extrémité extérieure munie de moyens 24 permettant son entraînement en rotation, par exemple à la main, à l'aide d'une clé de manoeuvre ou au moyen d'un actionneur. La commande de la vanne d'arrêt 16 et du détendeur 17 s'effectue au moyen de deux circuits pneumatiques respectifs 25, 26 passant au travers du couvercle 14 et reliés à des moyens de connexion extérieurs 27, 28 connectables à des circuits pneumatiques de commande. Le volume intérieur de l'enceinte 9 peut être connecté à un circuit de balayage de gaz inerte situé à l'extérieur grâce à une prise 30 éventuellement équipée d'un manomètre 31 et d'une vanne 32 et à un circuit de détection 33, par exemple un analyseur de gaz ou simplement à un capteur de pression extérieur, ce circuit 33 étant obturable par une vanne 34. I1 ressort de ce qui précède que la bouteille de gaz 1 ainsi que la partie haute pression du circuit de distribution 8 se trouvent mécaniquement protégées et hermétiquement isolées vis-à-vis de l'environnement extérieur par l'enceinte 9. De ce fait, les risques de fuite sont considérablement réduits, même dans le cas d'un accident se produisant au cours du transport. En outre, dans le cas où, malgré tout, une fuite se produirait, par exemple en raison d'une défectuosité du raccord entre l'embout de distribution et le circuit de distribution, le gaz demeurerait confiné à l'intérieur de l'enceinte 9. Dans ce cas, le dispositif de conditionnement pourrait être transporté sans danger jusque dans une installation appropriée pour récupérer le gaz ou le neutraliser. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 à 4, la structure générale du dispositif de conditionnement est similaire à celle du dispositif représenté sur la figure 1. Toutefois, dans ce cas, le couvercle 14 est rendu solidaire de la bouteille grâce à une couronne filetée 35 vissée sur le filetage 36 situé à la base de la tête de distribution 4 et à des entretoises axiales 37 reliant cette couronne 35 au couvercle 14. Cette disposition présente l'avantage de permettre l'extraction de l'ensemble formé par la bouteille 1, le couvercle 14, le circuit de distribution 8, le mécanisme d'actionnement du robinet 5 et les circuits de commande pneumatique de la vanne d'arrêt 16 et du détendeur 17. Dans cet exemple, l'arbre d'entratnement est réalisé en deux tronçons 23', 23" raccordés par un joint de Oldhan 40 pour tenir compte des tolérances de fabrication et des dilatations différentielles. Par ailleurs, les prises 30, 33 sont montées sur le couvercle 14 et non sur le corps de l'enceinte 9, comme précédemment. L'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Ainsi, par exemple, l'enceinte pourrait présenter des dimensions plus réduites et ne renfermer que la tête de distribution 4 de la bouteille 1 avec, bien entendu, les équipements précédemment mentionnés, tant en ce qui concerne le circuit de distribution que les organes associés à l'enceinte. Telle que représentée sur la figure 5, l'enceinte 41 est réalisée par un assemblage étanche de trois éléments déconnectables, à savoir - une couronne 42 dont la surface cylindrique intérieure prolongée par une douille 43 est munie d'un taraudage44 et vient se visser sur le filetage 45 situé à la base de la tête de distribution 4 de la bouteille 1 ;; - un corps tubulaire 46, de section circulaire, présentant au niveau de son bord inférieur, une bride circulaire 47 orientée vers l'extérieur, destinée à assurer sa fixation étanche et démontable sur la couronne 42, coaxialement à celle-ci, et au niveau de sa bordure supérieure, une bride circulaire 48 orientée vers l'intérieur qui sert à assurer sa fixation étanche et démontable sur un couvercle 49 - ledit couvercle 49, en forme de disque, qui est solidarisé à la couronne 42 au moyen d'entretoises 50, au travers duquel passent l'arbre d'entrainement 22 du robinet 5 de la tête de distribution 4, le circuit de distribution 8, les circuits de commande des organes de ce circuit de distribution logés dans l'enceinte 41, et les prises communiquant avec le volume intérieur de l'enceinte 41 (non représentées). Dans cet exemple, l'étanchéité entre la couronne 42 et la. bouteille 1 est assurée grâce à un joint torique monté entre la face plane coronale 51 située à la base du robinet 5 et un retour annulaire 52 formé sur la douille 43. L'étanchéité entre la couronne 42 et le corps tubulaire 46 est assurée par un joint torique comprimé entre la couronne 42 et la bride 47, le serrage de ces deux pièces étant effectué par des vis 53. L'étanchéité entre le corps tubulaire 46 et le couvercle 49 est, quant à elle, assurée par un joint torique comprimé entre la bride 48 et le couvercle 49, le serrage de ces deux pièces étant assuré au moyen de vis 54. I1 est clair qu'en dépit de sa taille réduite, l'enceinte joue sensiblement le même rôle que celle précédemment décrite. Toutefois, dans ce cas, l'accès aux éléments contenus dans cette enceinte 41, notamment lors du remplissage de la bouteille, est considérablement simplifié. En effet, il suffit simplement d'ôter le corps tubulaire 46 après avoir dévissé les vis 53, 54. Revendications 1. Dispositif de conditionnement de sécurité, notamment pour le transport, le stockage et la distribution de gaz éventuellement toxiques, corrosifs et/ou inflammables, ce dispositif utilisant une bouteille de gaz (1) comportant, de façon classique, une tête de distribution (4) équipée d'un robinet (5) et d'un embout de raccordement (7), caractérisé en ce qu'il comprend en outre :: - une enceinte étanche (9) solidarisée à la bouteille (1) et délimitant un volume contenant au moins la tête de distri bution (4), cette enceinte (9) étant réalisée par l'assem blage étanche d'au moins deux parties (10, 14) déconnecta bles pour permettre l'accès audit volume, notamment lors du remplissage de la bouteille (1) ; - un circuit de distribution (8) traversant l'enceinte (9) de façon étanche, pour venir se connecter à l'embout de raccordement (7), ce circuit de distribution (8) comprend nant, à l'intérieur dudit volume, au moins une vanne d'arrêt (16), un détendeur (17) et, éventuellement, un limiteur de débit (18) et, à l'extérieur dudit volume, des moyens de raccordement (21) permettant sa connexion à un circuit d'utilisation ; et - des moyens d'actionnement (22, 24, 25, 26, 27, 28) dudit robinet (5) de la vanne d'arrêt (16) et, éventuellement, du détendeur (17), actionnables depuis l'extérieur de l'enceinte (9). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte (9) est équipée de moyens permettant de détecter l'existence d'une fuite de gaz s'écoulant à l'intérieur dudit volume, par analyse du gaz présent à l'intérieur dudit volume et/ou par détection de la pression de ce gaz. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enceinte (9) est en outre équipée de moyens permettant d'effectuer un balayage dudit volume par un gaz neutre. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une (14) des susdites parties de l'enceinte, au travers de laquelle passent le circuit de distribution (8) et les susdits moyens d'actionnement (22, 24, 25, 26, 27, 28), est solidarisée à la bouteille (1), tandis qu'une autre partie (10) est montée de façon à pouvoir s'enlever, la première partie (14) demeurant solidaire de la bouteille (1) au cours de cette extraction. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la susdite enceinte (9) renferme la totalité de la bouteille (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enceinte (9) présente un corps (10) de forme tubulaire, dont une extrémité est refermée par un fond (11) et dont l'autre extrémité est refermée par un couvercle amovible (14) rendu solidaire de la bouteille (1) grâce à une couronne filetée (35) vissée au filetage (36) situé à la base de la tête de distribution (4) de la bouteille, cette couronne filetée (35) étant reliée au couvercle (14) grâce à des moyens d'entretoisement (37), et en ce que le circuit de distribution et lesdits moyens d'actionnement passent au travers dudit couvercle (14). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que seule la tête de distribution (4) est enfermée dans l'enceinte (9). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enceinte est réalisée en au moins trois parties, à savoir - une couronne (42) dont la surface cylindrique intérieure est munie d'un taraudage destiné à venir se visser sur le filetage (45) situé à la base de la tête de distribution (4) de la bouteille (1), - un corps tubulaire (46) dont un premier bord comprend des moyens (47) permettant sa fixation étanche et démontable sur ladite couronne (42) et dont le second bord comprend des moyens (48) permettant sa fixation étanche et démonta ble sur un couvercle (49), et - des moyens (50) de solidarisation dudit couvercle (49) sur ladite couronne (42), lesdits moyens de fixation (47, 48) étant conçus de manière à permettre l'extraction dudit corps tubulaire (46) sans avoir à désolidariser la couronne (42) et/ou le couvercle (49) de ladite bouteille (1).