Brevet FR2746090A1 — publié le 19970919

DISPOSITIF DE POMPAGE D'HYDROCARBURES La présente invention concerne un dispositif de pompage d'un hydrocarbure liquide contenu dans une cuve de stockage. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la distribution des hydrocarbures, notamment destinés aux véhicules à moteur. Les installations de distribution d'hydrocarbures, stationsservice par exemple, sont généralement équipées d'au moins un dispositif de pompage d'un hydrocarbure liquide contenu dans une cuve de stockage, lequel dispositif est le plus souvent constitué d'une ou plusieurs pompes aspirantes aptes, chacune, à aspirer en amont ledit hydrocarbure liquide à travers un tube d'aspiration auquel la pompe est reliée à une première extrémité, tandis qu'une deuxième extrémité dudit tube d'aspiration plonge dans l'hydrocarbure liquide à l'intérieur de la cuve de stockage. L'hydrocarbure ainsi aspiré est refoulé en aval de la pompe vers les distributeurs proprement dits. Sous certaines conditions de fonctionnement, les dispositifs de pompage connus sont susceptibles de donner lieu à un phénomène de cavitation de l'hydrocarbure liquide. C'est le cas notamment lorsque les pompes aspirantes sont installees en altitude et puisent l'hydrocarbure à grande profondeur, typiquement 5 m, que la température est élevée, par exemple en été dans les pays chauds, et que l'hydrocarbure considéré a une forte pression de vapeur saturante, tel que l'essence utilisée pour les véhicules automobiles. Le phénomène de cavitation se traduit par l'apparition, dans des zones de dépression, de bulles de vapeur dans le liquide qui produisent du bruit par implosion dans des zones de haute pression en sortie des pompes aspirantes. D'autre part, la cavitation peut provoquer une chute du débit des pompes allant jusqu'au désamorçage et l'arrét. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de pompage d'un hydrocarbure liquide contenu dans une cuve de stockage, comprenant au moins une pompe aspirante reliée en amont à une première extrémité d'un tube d'aspiration dont une deuxième extrémité plonge dans ledit hydrocarbure liquide à l'intérieur de la cuve de stockage, dispositif qui permettrait de limiter les effets néfastes du phénomène de cavitation. La solution au problème posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit dispositif comporte des moyens de relevage de niveau de l'hydrocarbure liquide dans lequel plonge la deuxième extrémité dudit tube d'aspiration. Ainsi, du fait que la pompe aspirante puise maintenant dans un hydrocarbure dont le niveau est releve, la hauteur d'aspiration est réduite d'autant, de sorte que, si la hauteur de relevage est suffisante, aucun phénomène de cavitation ne peut se produire. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, lesdits moyens de relevage de niveau comprennent, d'une part, un élément tubulaire placé sensiblement verticalement dans la cuve de stockage et dans lequel plonge la deuxième extrémité du tube d'aspiration, ledit élément tubulaire comportant, en partie inférieure, au moins un orifice de communication avec l'hydrocarbure liquide situé dans la cuve de stockage, et, d'autre part, des moyens de pompage aptes à amener ledit hydrocarbure liquide dans l'élément tubulaire à travers ledit orifice de communication jusqu'à un niveau, dit niveau supérieur, correspondant pour la pompe aspirante à une hauteur minimale d'aspiration. On peut envisager que lesdits moyens de pompage fonctionnent en permanence quitte à ce que l'hydrocarbure liquide ayant atteint ledit niveau supérieur retombe dans la cuve de stockage par dessus l'élément tubulaire. Toutefois, de manière à limiter la consommation d'énergie et à éviter un échauffement inutile de l'hydrocarbure, il est prévu que le dispositif de pompage de l'invention comporte - un détecteur de niveau supérieur, apte à arrêter le fonctionnement des moyens de pompage lorsque l'hydrocarbure liquide a atteint, dans l'élément tubulaire, ledit niveau supérieur, - un detecteur de niveau inférieur, apte à mettre en fonctionnement les moyens de pompage lorsque l'hydrocarbure liquide a atteint, dans l'élément tubulaire, un niveau, dit niveau inférieur, inférieur audit niveau supérieur, - un clapet anti-retour apte à maintenir le niveau d'hydrocarbure liquide dans l'élément tubulaire entre lesdits niveaux inférieur et supérieur lorsque la pompe aspirante est hors fonctionnement. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est une vue de côté d'un dispositif de pompage conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de côté d'une variante du dispositif de pompage de la figure 1. Le dispositif de pompage monté sur la figure 1 comprend une cuve 10 de stockage contenant un hydrocarbure liquide 11 destiné à être acheminé vers une installation de distribution au moyen de pompes aspirantes PA1, PA2, ..., PAN, chacune reliée en amont à une première extrémité ell, e21, ..., eNl d'un tube tl, t2, ..., tN d'aspiration respectif dont une deuxième extrémité e12, e22, eN2 plonge dans l'hydrocarbure liquide 11 à l'intérieur de la cuve 10 de stockage. Comme l'indique la figure 1, le dispositif de pompage comporte également des moyens de relevage de niveau de llhydrocarbure liquide 11 dans lequel plonge la deuxième extrémité e12, e22, eN2 desdits tubes tl, t2, .., tN d'aspiration. Ainsi, la hauteur d'aspiration des pompes aspirantes PA1, PA2, ..., PAN est réduite d'une valeur H de 5m par exemple, pour laquelle lesdites pompes ne peuvent fonctionner sans cavitation, à une valeur h plus faible, 3 m par exemple, qui permet un fonctionnement des pompes sans cavitation. Selon le mode de réalisation illustré à la figure 1, lesdits moyens de relevage de niveau comprennent un élément tubulaire 20 placé sensiblement verticalement dans la cuve 10 de stockage et dans lequel plonge la deuxième extrémité e12, e22, ..., eN2 des tubes tl, t2 ...., tN d'aspiration. On peut voir sur la figure 1 que ledit élément tubulaire 20 comporte, en partie inférieure, des orifices 21, 22 de communication avec l'hydrocarbure liquide 11 situé dans la cuve 10 de stockage. D'autre part, des moyens 30 de pompage sont prévus pour amener ledit hydrocarbure liquide 11 dans l'élément tubulaire 20, à travers les orifices 21, 22 de communication, jusqu'à un niveau N1, dit niveau supérieur, correspondant pour les pompes aspirantes PA1, PA2,..., PAN à une hauteur h minimale d'aspiration. Les moyens 30 de pompage doivent donc être capables de relever le niveau d'hydrocarbure de la quantité H-h, tout en assurant de préférence un débit au moins égal à la somme ql + q2 + ... + qN des débits des pompes PA1, PA2, ..., PAN. A cet égard, des pompes centrifuges sur un ou plusieurs étages constituent des moyens 30 de pompage bien adaptés. Un premier mode de mise en oeuvre du système de pompage de la figure 1 serait de laisser fonctionner la pompe centrifuge 30 en permanence même si, à débit trop élevé pour le débit effectif des pompes aspirantes, l'hydrocarbure doit retomber dans la cuve 10 de stockage en passant par-dessus l'élément tubulaire 20. Toutefois, ce mode de mise en oeuvre présente l'inconvénient d'une consommation superflue d'énergie au niveau de la pompe centrifuge 30 et d'un échauffement inutile de l'hydrocarbure liquide 11. C'est pourquoi il y a avantage à ce que le dispositif de pompage comporte, comme le montre la figure 1, un détecteur C1 de niveau supérieur, apte à arrêter le fonctionnement des moyens 30 de pompage lorsque l'hydrocarbure liquide a atteint, dans l'élément tubulaire 20, ledit niveau supérieur Ni. Le détecteur utilisé peut être un détecteur optique ou capacitif ou encore, plus simplement, un flotteur associé à un micro-rupteur. Lorsque les pompes aspirantes PA1, PA2 ..., PAN fonctionnent, les moyens 30 de pompage étant arrêtés, le niveau d'hydrocarbure dans l'élément tubulaire 20 a donc tendance à baisser. C'est pour cette raison qu'un détecteur C2 de niveau inférieur est également prévu pour mettre en fonctionnement les moyens 30 de pompage lorsque l'hydrocarbure a atteint, dans l'élément tubulaire 20 un niveau N2, dit niveau inférieur, inférieur au niveau supérieur N1. Enfin, afin d'empêcher l'hydrocarbure liquide dans l'élément tubulaire 20 de redescendre dans la cuve 10 de stockage sous l'effet de la gravité lorsque les pompes aspirantes sont hors fonctionnement, on maintient le niveau d'hydrocarbure entre les niveaux inférieur N2 et supérieur N1 au moyen d'un clapet anti-retour 23. I1 est alors avantageux d'arrêter les moyens 30 de pompage. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 1, les moyens 30 de pompage sont disposés à l'intérieur de l'élément tubulaire 20, en aval des orifices 21, 22 de communication par rapport au flux d'hydrocarbure liquide imposé par lesdits moyens 30 de pompage. Par contre, dans la variante représentée sur la figure 2, les moyens 30' de pompage sont disposés à l'extérieur de l'élément tubulaire 20, en amont de l'orifice 21' de communication par rapport au flux d'hydrocarbure. On remarque également sur la figure 2 que l'élément tubulaire 20 comporte un volet 24 de communication avec l'hydrocarbure liquide, aménagé au-dessus du clapet anti-retour 23. Ce volet 24 est en position fermée lors de la mise en oeuvre des moyens de relevage, en été par exemple. Par contre, en hiver où le phénomène de cavitation est moins susceptible de se produire, les moyens de relevage peuvent ne pas être utilisés, et dans ce cas le volet 24 de communication est amené en position ouverte. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pompage d'un hydrocarbure liquide (11) contenu dans une cuve (10) de stockage, comprenant au moins une pompe aspirante (PA1, PA2, ..., PAN) reliée en amont à une première extrémité (ell, e21, ..., eN1) d'un tube (tl, t2, ..., tN) d'aspiration dont une deuxième extrémité (ex2, e22, . . eN2) plonge dans ledit hydrocarbure liquide (11) à l'intérieur de la cuve (10) de stockage, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte des moyens (20, 30, 30') de relevage de niveau de l'hydrocarbure liquide (11) dans lequel plonge la deuxième extrémité (e21, e22, .., eN2) dudit tube (tl, t2, .., tN) d'aspiration. 2. Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de relevage de niveau comprennent, d'une part, un élément tubulaire (20) placé sensiblement verticalement dans la cuve (10) de stockage et dans lequel plonge la deuxième extrémité (e21, e22, . . eN2) du tube (tl, t2, ..., tN) d'aspiration, ledit élément tubulaire (20) comportant, en partie inférieure, au moins un orifice (21, 22, 21') de communication avec l'hydrocarbure liquide (1 1) situé dans la cuve (10) de stockage, et, d'autre part, des moyens (30; 30') de pompage aptes à amener ledit hydrocarbure liquide dans l'élément tubulaire (20) à travers ledit orifice (21, 22, 21') de communication jusqu'à un niveau (N1), dit niveau supérieur, correspondant pour la pompe aspirante (PA1, PA2, ..., PAN) à une hauteur minimale (h) d'aspiration. 3. Dispositif de pompage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte - un détecteur (cl) de niveau supérieur (N1), apte à arrêter le fonctionnement des moyens (30 ; 30') de pompage lorsque l'hydrocarbure liquide (11) a atteint, dans l'élément tubulaire (20), ledit niveau supérieur (N1), - un détecteur (C2) de niveau inférieur (N2), apte à mettre en fonctionnement les moyens (30 ; 30') de pompage lorsque l'hydrocarbure liquide (11) a atteint, dans l'élément tubulaire (20), un niveau (N2), dit niveau inférieur, inférieur audit niveau supérieur (N1), - un clapet anti-retour (23) apte à maintenir le niveau d'hydrocarbure liquide (11) dans l'élément tubulaire (20) entre lesdits niveaux inférieur (N2) et supérieur (N1) lorsque la pompe aspirante (PA1, PA2, ..., PAN) est hors fonctionnement. 4. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens (30) de pompage sont disposés à l'intérieur de l'élément tubulaire (20). 5. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterisé en ce que lesdits moyens (30') de pompage sont disposés à l'extérieur de l'élément tubulaire (20). 6. Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (20) comporte un volet (24) de communication avec l'hydrocarbure liquide (11) de la cuve (10) de stockage, ledit clapet étant en position fermée lors de la mise en oeuvre desdits moyens (30') de relevage, ou en position ouverte dans le cas contraire. 7. Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de pompage sont constitués par au moins une pompe centrifuge (30 ; 30').