Brevet FR2669990A1 — publié le 19920605

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour garantir la sécurité dFun stockage sous talus de gaz liquXfi6. Le stockage est gXn6ralement constitue d'un cylindre dacier de grand diamètre recouvert de terres quil soit positionne entièrement ou partiellement sous le niveau du sol. Tous les dangers liés à la possibilitX d'un feu sous le stockage sont donc ainsi éliminés. Différentes liaisons par tuyauteries assurent les communications nXcessaires entre le stockage et la surface afin de réaliser les fonctions XlXmentaires permettant le fonctionnement du stockage: remplissage,soutirage, extraction de leau, mesures de niveau température, pression alarmes. Traditionnellement des liaisons entre stockage et surface comportent de très gros équipements mécaniques,électriques,ou de mesures situés a l'intérieur du stockage et dont la manutention parois fréquente pour rXparation ou entretien nXcessite de très gros moyens et crée des situations potentiellement dangereusess pouvant même amener a arrSter le stockage le vider et lsinerter. Le procXdX selon lsinvention remédie a cet inconvénient en supprimant tous les équipements lourds du stockage et en sortant leur fonction hors du stockage. Traditionnellement les liaisons entre le stockage et la surface sont spécialisées et donc généralement on ne peut remplacer 1-une par une autre ce qui peut amener des situations opératoires potentiellement dangereuses en cas de défaillance temporaire ou définitive de l'une des liaisons. Le procédé selon lpinvention banalise les liaisons autres que la liaison gaz d'évent permettant ainsi le report de la fonction d'une liaison défaillante sur une autre liaison et préservant ainsi la sécurité des opérations. Ainsi la ligne de remplissage et celle de soutirage du produit stocké sont interchangeables. Traditionnellement les stockages sous talus comportent soit des piquages de certaines liaisons dans la partie inférieure du cylindre de stockages augmentant les risques de corrosion et de fuites cachées, soit une des extrémités du cylindre est découverte pour permettre lsaccEs a certains piquages bas, rendant la protection contre le feu incomplète. Le dispositif selon invention remédie à ces inconvénients car il ne nécessite que des accès par le haut du cylindre. Traditionnellement les canalisations sortant du réservoir sont équipées de clapets ou vannes à fermeture rapide qui peuvent Btre internes au réservoir et nécessitent lsarrEt du stockage en cas d'inspection ou réparation; ils peuvent également entre externes mais alors la canalisation entre réservoir et clapet npest pas protégée. Le dispositif selon lpinvention remédie a ces inconvénients car les clapets et vannes de sécurité sont situés dans des compartiments étanches solidaires du réservoir et sont démontables sans arrgt des opérations du stockage. La figure i représente le schéma de principe de lsensemble des liaisons entre le stockage sous talus et la surface. Des équipements lourds mécaniques, électriques ou électroniques servent a assurer les fonctions élémentaires autres que la fonction évents permettant le fonctionnement du stockage, comme: remplissage, soutirage, extraction de I > eau, mesures de niveau, température, pression, alarmes. Selon une caractéristique de lZinvention tous les équipements lourds sont installés en surface, hors du réservoir, permettant ainsi de concevoir un type de liaison standard entre le réservoir et la surface qui peut servir à assurer indifféremment le remplissage ou le soutirage du produit. En fonction des choix opératoires chaque fonction peut être réalisée par une ou plusieurs liaisons entre réservoir et surface.Sur la figure 1 ont été représentées par exemple une liaison pour le soutirage (21),une liaison pour le remplissage (31) et une liaison pour lsextraction de lpeau (41). Chaque liaison standard comporte un tube (1 ou 31) ouvert dans la phase liquide du gaz liquéfié stocké juste au dessus du niveau du fond du stockage, et qui remonte jusqupen partie haute du réservoir. La figure 1 montre aussi la liaison assurant le soutirage du gaz liquéfié hors du stockage. Selon une caractéristique de lvinvention cette opération se fait en phase mixte liquide/gaz a travers la ligne (21). La phase mixte est séparée dans le ballon séparateur (25) dont la phase gaz est reprise par le compresseur (26) et renvoyée au réservoir par la ligne gaz (i). La phase liquide du ballon (?5) est expédiée aux utilisateurs par la pompe (2S).Selon la caractéristique de 1-invention une conséquence du soutirage en phase mixte et du renvoi de la phase gaz comprimée vers le stockage est quaprbs peu de temps la pression dans le ciel gazeux du stockage sera supérieure à la pression d'équilibre correspondant a la température du gaz liquéfié stocké et que progressivement la proportion de gaz dans la phase mixte de la ligne de soutirage diminuera éventuellement jusqu'à s annuler tant que la pression dans le stockage restera suffisante. Lorsque la pression dans le stockage aura trop baissé Inaction du compresseur reprendra pour la faire remonter. I1 sFagit d > un équilibre autostable en ce sens que lpaugmentation maximum de pression dans le stockage est limitée strictement a la valeur qui permet la remontée du liquide seul dans la ligne de soutirage du produit sans nécessité de phase mixte. Afin de donner un ordre de grandeur on peut dire que la colonne liquide à vaincre dans la ligne de sortie du produit sera inférieure à 10 mètres et que lpaugmentation maximum de pression dans le stockage au dela de la tension de vapeur du produit stocké sera inférieure à 0,5 bar environ. La figure 1 montre également la liaison de remplissage du gaz liquéfié. I1 assagit d'un simple tube (31) plongeant au fond du stockage identique à la ligne de soutirage du produit (21). La figure 1 montre aussi la liaison dextraction de lpeau du stockage. Selon une caractéristique de linvention, elle se fait dans la ligne principale (41) ouverte dans la botte dseau (44) située en partie basse du stockage ce qui permet au niveau d'eau de monter dans la ligne principale (41) si la contrepression au bout de cette ligne est abaissée au dessous de la pression du stockage.La ligne principale (41) amène lseau au ballon (43) dot elle est évacuée par la pompe (47). Lorsqupune dépressurisation est nécessaire pour amorcer le débit d'eau entre la botte (44) et le ballon (43) elle est obtenue soit par un petit compresseur ou une pompe à vide (45) aspirant du gaz du ballon (43) et le refoulant au stockage par sa ligne gaz (1).Une vanne de controle (42) arrête le débit d'eau lorsque le niveau d > eau (46) dans la botte (44) baisse trop. Une vanne de controle (48) maintient le niveau d'eau dans le ballon (4S' grace au controleur de niveau (49). La figure 1 montre aussi selon lpinvention les 2 sondes de niveau (52 et 53) de préférence installées sur une seule ligne de mesure (51), suffisantes pour déterminer les niveaux utiles du stockage. La ligne de mesure (51) peut également contenir une sonde de température. Pour pouvoir démonter sans risque pendant la marche du stockage les parties fragiles des éléments de mesure ,électriques ou électroniques, on prendra avantageusement des sondes magnétiques avec toute la partie mesure sensible a l'intérieur de la ligne (51) constituée par un tube étanche par rapport au réservoir. Cette partie sensible est donc démontable sans le moindre risque de fuite. Seuls les flotteurs magnétiques (52 et 53) sont situés a l'extérieur du tube guide étanche (51). Le flotteur (5) donne le niveau du gaz liquéfié () dans le réservoir et le flotteur (53) donne le niveau d'eau (46) dans la botte. La figure 2 montre l'installation et la protection du clapet (69) et de la vanne automatique (66) a fermeture rapide équipant chaque canalisation sortant du réservoir à travers un trou de main ou trou dhomme (60). La canalisation REvENDICATIONS t) Procédé pour garantir la sécurité d'un stockage sous talus de gaz liquéfié consistant en un cylindre métallique étanche et caractérisé en ce que toute liaison entre réservoir et surface, est dépourvue de tout équipement lourd spécialisé à l'intérieur du réservoir, sort du réservoir en sa partie supérieure et que certaines liaisons banalisées comme l'emplissage et le soutirage du produit sont interchangeables, l'ensemble de toutes lesdites liaisons sortant du stockage étant isolables en cas de danger, au plus près du réservoir, soit automatiquement soit volontairement par des clapets et vannes de sécurité.a fermeture rapide et sécurité positive. 2) -Procédé selon la revendication t et caractérisé en ce que l'extraction du gaz liquéfié du stockage se fait en phase mixte liquide/gaz par la ligne principale (21), ladite phase mixte étant séparée dans le ballon séparateur (5) dont la phase gaz est reprise par le compresseur (26) et renvoyée au stockage par la ligne gaz (1) pendant que la phase liquide du ballon (25) est expédiée aux utilisateurs par la pompe (28). 3) Procédé selon la revendication i et caractérisé en ce que l'extraction de l'eau du stockage se fait par la ligne principale (41) ouverte dans la botte du stockage (44) ce qui permet au niveau d'eau de monter dans la ligne (41) Si la contrepression au bout de cette ligne est abaissée au dessous de la pression du stockage, ledit abaissement de pression étant obtenu, si nécessaire, par un petit compresseur ou une pompe à vide aspirant le gaz du ballon séparateur (43) et le refoulant au stockage par sa ligne gaz (1) lors des opérations d'amorçage alors que l'eau arrivée du stockage au ballon (43) en est extraite par la pompe (47) fournissant la pression désirée, ladite extraction d'eau se faisant sous controle du niveau dans le ballon (43) par le controleur (49) commandant la vanne de controle (48) alors que le niveau d'eau (46) dans la botte (44) est contr8lé par la vanne de contrôle (42) commandée par le controleur de niveau ( 4) Procédé selon la revendication i et caractérisé en ce que les deux sondes de niveau t52 et 53),de type magnétique, sont démontables en sécurité, car les détecteurs sensibles sont à l'intérieur d'un tube étanche par rapport au stockage. 5) Dispositif selon la revendication 1 et caractérisé en ce que les canalisations opératoires sortant du réservoir sont equipées d'un clapet (69) à fermeture rapide déclenché par dépassement d'un débit de tarage et dune vanne automatique