Brevet FR2703982A1 — publié le 19941021

La présente invention concerne un nouveau dispositif pour éviter les pertes par évaporation dans tout type de réservoirs d'entreposage de produits pétroliers et l'élimination de pompes pour le déchargement de ces derniers. L'invention trouve application dans toute l'industrie pétrolière, aussi bien dans les usines, les raffineries que dans les stations-service y compris dans les pétroliers, dans lesquels on dispose de réservoirs de grande ou de plus petite capacité pour l'entreposage de tels produits. Actuellement, il n'existe aucun dispositif spécialement conçu pour éviter l'évaporation des produits pétroliers entreposés dans des réservoirs de grande ou de moyenne capacité. On a uniquement essayé, au moyen de la forme particulière en coupole des couvercles des réservoirs, de recueillir lesdites vapeurs et condensation ultérieure pour récupérer, au moins en partie, un peu du produit évaporé, mais ces tentatives n'ont pas obtenu un effet suffisamment satisfaisant, pour qu'il puisse être considéré comme vraiment utile, en plus d'être un système très coûteux et pratiquement impossible pour des réservoirs de grande capacité, dans lesquels du fait de leurs dimensions, des constructions coûteuses et de grande complexité seraient nécessaires. La présente invention a donc pour but d'éliminer complètement le sérieux inconvénient existant actuellement, à savoir les pertes par évaporation, qui sont d'importance notable dans certains cas, dans lesquels on arrive à perdre pour cette raison jusqu'à 10 % du liquide entreposé, et de pouvoir supprimer les groupes motopompe pour le chargement de camions- citernes, de wagons-citernes, de bateaux-citernes, etc. A cet effet, la présente invention a pour objet un nouveau dispositif pour éviter les pertes par évaporation dans tout type de réservoirs d'entreposage de produits pétroliers et l'élimination de pompes pour le déchargement de ces derniers, qui consiste essentiellement en l'introduction dans le réservoir, qui est fermé de manière totalement étanche pour éviter les fuites, au-dessus du niveau de 2 2703982 liquide existant, d'une certaine quantité d'air sous pression, sec, filtré et à basse température, cette pression étant la pression adéquate pour être légèrement supérieure à la tension de vapeur du liquide, ce qui empêche l'évaporation, de sorte qu'il subsiste sur la surface du liquide une pression supérieure à la tension de vapeur de celui-ci, cette pression d'air étant maintenue au moyen d'une série de soupapes tarées situées dans la partie supérieure du réservoir, et qui permettent l'évacuation de l'air quand sa pression est supérieure à la pression précitée, et un système de compresseur muni de pressostat qui empêche l'élévation de pression au-dessus de la pression adéquate sur la surface du réservoir, qui introduit de l'air quand la pression va en diminuant, lors du déchargement du réservoir, de sorte que l'on obtienne à tout moment une pression stable et fixe, ce qui élimine complètement l'évaporation du liquide confiné dans le réservoir. Ceci étant le point fondamental du dispositif, sa réalisation est simple du fait qu'il est uniquement nécessaire de relier une conduite d'entrée, débouchant au- dessus du niveau maximum de liquide dans le réservoir, avec un compresseur muni de moyens de régulation, d'arrêt et de mise en marche, généralement utilisés dans ce type d'élément, pour qu'il maintienne toujours à l'intérieur du réservoir une pression, généralement calculée autour de 1,5 Kg/cm2 (150 kPa) à chaque fois que la tension de vapeur des produits pétroliers est comprise entre 0,8 et 1,2 Kg/cm2 (80 et 120 kPa) en fonction de la température et de la pression atmosphérique correspondantes au lieu de l'installation. Dans le couvercle du réservoir, on assemble une ou plusieurs soupapes tarées qui maintiennent de manière régulière la pression intérieure adéquate, s'ouvrant lorsque celle-ci augmente ou se fermant quand elle diminue, en fonction du niveau atteint à l'intérieur du réservoir. Le compresseur entre en service pour rétablir la pression adéquate dans chaque cas. 3 2703982 Dans le cas des réservoirs enterrés utilisés dans les stations-service, ce tube d'entrée peut être relié à la bouche d'accès que toutes les stations présentent, en prévoyant dans la bouche de charge une soupape d'échappement, pour une fois le compresseur arrêté, pouvoir ouvrir celle-ci pour le chargement ou la mesure du réservoir sans danger aucun que la pression interne puisse déplacer violemment la soupape de chargement. On prévoit également dans les stations-service, l'utilisation d'une soupape tarée, dans la sortie de la conduite d'échappement ou d'aérage qui existe dans toutes les stations, de sorte que l'intérieur du réservoir se maintienne stable et sans altération de la pression adéquate pour l'annulation de l'évaporation du produit entreposé dans le réservoir. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexes, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, latérale et en coupe de l'installation du dispositif de l'invention dans un entrepôt d'une grande installation; et - la figure 2 est une vue schématique et en coupe de l'installation du dispositif de l'invention dans un entrepôt enterré d'une station-service. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le nouveau dispositif pour éviter les pertes par évaporation dans tout type de réservoirs d'entreposage de produits pétroliers et l'élimination de pompes pour le déchargement de ces derniers, conformément à l'invention, est constitué de la mise en place d'un compresseur à pressostat taré à la pression adéquate 1 relié à une conduite 2 en matériau, de résistance et de diamètre adaptés à chaque cas, 4 2703982 en fonction de la capacité de l'entrepôt ou du réservoir 3 dont il est question, laquelle conduite 2 a son extrémité libre à l'intérieur du réservoir et au-dessus du niveau 4 du liquide confiné. Dans la facade supérieure du réservoir, on prévoit l'assemblage de quelques soupapes tarées 5 qui s'ouvrent lorsque la pression interne est supérieure à la pression prévue et se ferment quand elle est inférieure, contrairement au système de régulation du compresseur 1 qui se met en marche lorsque la pression interne est inférieure à la pression prévue ou arrête son action si elle est supérieure. De la même manière, les soupapes comporteront un système d'échappement pour dépressuriser le réservoir s'il faut le mesurer. Dans le cas d'un entrepôt enterré 3 (voir figure 2), tel que celui utilisé dans les stations-service, le compresseur 1 et la conduite 2 sont assemblés de telle sorte que l'entrée s'effectue par la bouche d'accès 6 latéralement par rapport à la soupape de charge 7 dans laquelle on prévoit l'installation d'une seconde soupape d'échappement 8 qui s'ouvre préalablement à l'arrêt du compresseur pour éliminer la pression interne, et avant de procéder à l'ouverture de la soupape 7 pour le chargement ou la mesure convenable de l'entrepôt 3. De l'entrepôt ou du réservoir 3 dont il est question, sortent des conduites de refoulement 9 pour des lieux de chargement de citernes dans le cas d'usines ou vers des postes de distribution 10 dans le cas de stations-service, en prévoyant dans le cas de stations-service, une conduite 11 qui se prolonge par une sortie d'échappement ou d'aération 12, munie à la sortie de celle-ci d'une valve tarée 13 qui empêche la sortie de l'air lorsque la pression interne est la pression adéquate pour le fonctionnement du dispositif, ou bien s'ouvre si ladite pression est supérieure à la pression prévue. Le nouveau dispositif de l'invention étant agencé de cette manière, on procède à l'introduction d'air avec le 2703982 compresseur 1 dans l'entrepôt 3 au-dessus de la surface 4 du liquide existant, jusqu'à ce que l'on atteigne une pression légèrement supérieure à la tension de vapeur du produit pétrolier en question, de manière à empêcher l'évaporation de celui-ci. Cette pression est maintenue toujours constante, par l'action des soupapes tarées 5 et 13 précitées, de sorte qu'à l'intérieur de l'entrepôt subsiste toujours une pression suffisante, pour que le déchargement des réservoirs, soit par l'intermédiaire de la conduite de charge des citernes, soit par l'intermédiaire des postes de distribution de la station- service, se produise sans avoir besoin de pompes d'aucun type, étant donné que lorsque le niveau de liquide va en descendant, le compresseur continue à maintenir la pression haute prévue, et la sortie du liquide sera toujours constante et régulière. De cette manière, on élimine non seulement l'évaporation du produit pétrolier considéré, mais on élimine également les pompes de déchargement, avec l'avantage économique consécutif que cela comporte. Il faut noter, que les compresseurs doivent être munis d'un dispositif qui permette d'introduire de l'air froid sous pression, avec thermostat incorporé pour assurer que la température maximale de l'air introduit sous pression soit environ de 10 C, étant donné que cette température de l'air sous pression est la plus adéquate pour éliminer une éventuelle évaporation, du fait que la tension de vapeur à cette température est minime et plus facile à éliminer par la pression de l'air introduit. Cet air froid, quand débute l'opération dans un réservoir récemment rempli, est introduit en principe en maintenant les soupapes d'aération ouvertes, dans le but d'entraîner les gaz existants vers l'extérieur, et une fois qu'on a vérifié qu'il ne sort aucun type de gaz, on procède à la fermeture de ces soupapes pour obtenir la pression interne établie. 6 2703982 Il est évident que dans tous les cas, qu'il s'agisse de réservoirs fixes, enterrés ou de navires, il importe que la fermeture étanche de ces derniers soit totale et absolue dans tous les endroits o peut exister une sortie d'air sous pression, étant donné que le contraire entraînerait une perte et un fonctionnement quasi continu des compresseurs. La disposition des soupapes tarées dans les réservoirs fixes peut être variable, et elles peuvent être prévues dans les couvercles de mesure pour dépressuriser le réservoir et permettre cette mesure si elle doit s'effectuer manuellement, quoique actuellement en utilisant des moyens électroniques pour la mesure, il ne serait pas indispensable de les installer en de tels endroits. Les réservoirs précités, qui peuvent être également ceux des navires pétroliers, sont caractérisés en ce que les soupapes tarées pourraient être installées dans les couvercles de mesure ou dans leur voisinage, étant donné que cela ne modifie pas le principe de l'invention, et d'une manière analogue pour l'installation des compresseurs nécessaires, avec leurs pressostats et thermostats correspondants. Un autre grand avantage de ce dispositif consiste en ce que dans le cas d'une fuite de liquide, par perforation du réservoir, par porosité existante dans ce dernier, etc, cette fuite sera immédiatement détectée, à chaque fois que le compresseur doit rester constamment en fonctionnement, y compris lorsqu'on n'effectue aucune opération de déchargement du réservoir, en signalant l'existence d'une fuite de liquide quelque part, étant donné que pour maintenir la pression constante le compresseur doit être en fonctionnement permanent, ce qui rend facile la détection de fuites toujours dangereuses et contaminatrices du fait du caractère des produits pétroliers auxquels le dispositif de l'invention est destiné. La forme, les matériaux et les dimensions, peuvent être modifiés et en général toutes les modifications et les variantes apportées à l'invention restent dans le cadre et 7 2703982 dans l'esprit de l'invention si ces dernières sont accessoires et secondaires et n'altèrent pas fondamentalement les caractéristiques essentielles du dispositif de l'invention. 5 Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est évident qu'elle n'est y est nullement limitée. 8 2703982 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour éviter les pertes par évaporation dans tout type de réservoir (3) d'entreposage de produits pétroliers et l'élimination de pompes pour le déchargement de ces derniers, caractérisé en ce qu'il comporte un système de compresseur (1) régulé et relié au moyen d'une conduite (2) de diamètre et de résistance adaptés à chaque cas, avec l'intérieur du réservoir (3) précité, en entrant au-dessus du niveau (4) du liquide contenu, pour introduire de l'air sous pression suffisante pour être supérieure à la tension de vapeur du produit confiné, ce qui empêche l'évaporation du produit considéré. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour maintenir la pression interne adéquate pour éliminer l'évaporation, des soupapes tarées (5, 13) sont prévues de sorte que lorsque la pression interne augmente au- dessus de la valeur prévue, les soupapes s'ouvrent, et lorsque la pression interne descend sous la valeur prévue, les soupapes se ferment, le compresseur (1) entrant en marche pour rétablir la pression adéquate dans chaque cas. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans les réservoirs enterrés (3) de stations-service (10), l'entrée d'air sous pression est prévue à travers une bouche d'accès (6) et en ce qu'une soupape d'échappement (8) est prévue dans une soupape de décharge (7) pour éliminer la pression interne avant d'ouvrir la soupape (7) pour charger le réservoir. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'établissement de la pression interne dans le réservoir (3) considéré élimine l'utilisation de pompes pour décharger ce dernier et produit la sortie nécessaire à la pression précitée toujours constante.