Brevet FR2750409A1 — publié le 19980102

Dispositif de stockage La présente invention concerne des dispositifs de stockage de produits en vrac, notamment des liquides ou des produits pondéreux. De nombreuses activités humaines nécessitent la constitution de réserves de produits 5 liquides ou pondéreux en vue de leur utilisation ou de leur traitement ultérieur. Les réservoirs de types connus présentent des nombreux inconvénients. Les réservoirs souterrains sont complexes à mettre en oeuvre et d'un prix de revient élevé. Les réservoirs construits en surface occupent un volume et une surface importante par rapport à leur capacité. Les réservoirs souples sont inesthétiques et fragiles.10 C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage présentant une emprise au sol faible ou négligeable. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage facile à installer. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage susceptible d'être installé rapidement. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage présentant un faible prix de revient. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage dont la capacité ou le volume interne est variable en fonction des besoins. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage muni de moyens d'extraction de son contenu. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage fermé hermétiquement évitant ou minimisant le contact du contenu avec l'air ambiant, les pertes par évaporation ou infiltration et/ou les risques de pollution du liquide25 contenu par des éléments externes ainsi que ceux de l'environnement par fuite de liquide contenu dans le dispositif de stockage. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage garantissant la disponibilité d'un liquide, notamment de l'eau, en vue d'arrosage, pour éteindre un éventuel foyer d'incendie. 2 2750409 C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage susceptible de fournir, sur commande, un liquide, notamment de l'eau, sous une pression importante. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de stockage assurant le maintient de son contenu à une température sensiblement constante de préférence supérieure à 0 C de manière à éviter le gel des liquides aqueux. Ces buts sont atteints selon l'invention par un puits de préférence cylindrique garni d'un revêtement étanche, notamment d'un sac et/ou d'une poche souple dont le volume interne dans le puits augmente lors du remplissage du dispositif de stockage et10 diminue lors de sa vidange. Les parois de la poche sont par exemple réalisées en matière plastique avantageusement renforcée par une armature souple ou élastique notamment en fibres ou comportant des cables métalliques. L'invention sera expliquée si après en référence au dessin sur lequel: * la figure 1 est une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de stockage selon l'invention; * la figure 2 est une vue en coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif de stockage selon l'invention; * la figure 3 est une vue en coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un disposfitf de stockage selon l'invention; * la figure 4 est une vue en coupe d'un quatrième exemple de réalisation d'un dispositif de stockage selon l'invention. Sur la figure 1 on peut voir un premier exemple de réalisation d'un dispositif de stockage 10 selon l'invention comportant un puits 11, avantageusement cylindrique délimité par des buses 12 par exemple en béton ou en matière plastique formant la25 structure du dispositif de stockage, garnie d'une membrane souple 13 assurant l'étanchéité du dispositif de stockage. La membrane est par exemple réalisée en polyester tissé enduit de PVC sur ses deux faces ayant 0,92 mm d'épaisseur et une masse de 1,2 kg/m2. Elle peut être recouvert sur sa face externe dirigée vers les buses d'une protection, par exemple en tissu synthétique afin de la protéger contre30 d'éventuels frottements sur les buses 12. Avantageusement une plaque percée par exemple métallique ou en matière synthétique posée au fond du puits supporte le fond de la poche formée par la membrane 13. La membrane 13 peut être libre dans le puits 3 2750409 ou être régulièrement ancrée aux buses 12. Selon la configuration du terrain il peut s'avérer avantageux de disposer verticalement sur la hauteur du puits 11 une conduite tubulaire ( non représentée) percée d'orifices de drainage d'eau de pluie ou infiltrée dans le puits. 5 Avantageusement, le bord supérieur de la membrane 13 est solidarisé avec une plaque rigide 15, par exemple par sertissage entre la plaque 15 et une contre plaque ou rondelle 16. La plaque 15 fixée au puits 11 par des canalisations ou par des moyens non représentes, assure le scellement hermétique de la poche formée par la membrane souple 13, supporte des moyens d'amené et d'extraction du contenu du10 dispositif de stockage, par exemple du type passe-fils étanches et/ou presse étoupe raccordés à une ou plusieurs conduites tubulaires et joue le rôle, ou pour les diamètres importants comporte, une trappe technique permettant d'accéder à l'intérieur de la poche. En variante, la poche est hermétiquement scellée et communique avec l'extérieur uniquement par des canalisations passant de manière étanche par la15 membrane souple 13. Dans une autre variante, la poche est scellée dans la partie supérieure, par exemple par thermosoudure, ou au contraire est laissée ouverte, par exemple pour recueillir l'eau de ruissellement. Dans une variante illustrée sur les figures 2 à 4 la plaque 15 repose sur une bague 28 formant épaulement insérée entre deux buses 12 consécutives. La plaque 15 de la20 figure 1 peut être mise en oeuvre avec les dispositifs de stockage des figures 2 à 4 aussi bien que la plaque 15 des figures 2 à 4 peut être mise en oeuvre avec les dispositifs de stockage de la figure 1. Le dispositif de stockage selon l'invention peut être mis sous une pression pouvant atteindre ou dépasser plusieurs bars, ou au contraire être mis en dépression, le volume25 interne de la membrane diminuant (la poche se dégonflant) lors de la vidange. Ainsi, il peut s'avérer nécessaire de munir la plaque 15 d'un évent de dégazage 17, d'un clapet ou d'une soupape de sécurité tarée sur la pression maximale de service du dispositif de stockage. La plaque 15 est située au niveau du sol, ou, avantageusement, à une profondeur30 permettant de ménager entre la plaque 15 et une plaque 18 par exemple en fonte située sensiblement au niveau du sol, un local technique 19. La plaque 18 peut être munie d'une isolation thermique pour garantir le maintien hors gel d'un liquide contenu dans le dispositif de stockage. Avantageusement, le dispositif de stockage selon 4 2750409 l'invention comporte des moyens d'extraction de son contenu. Dans le cas d'un dispositif de stockage de produits pondéreux les moyens d'extraction comportent par exemple une vis d'Archimède débouchant à la surface ou au-dessus de la surface du sol. Dans le cas illustré les moyens d'extraction du dispositif de stockage de liquide 5 comportent une pompe. Dans l'exemple illustré sur la figure 1 le dispositif de stockage comporte une motopompe immergée 20 disposée à proximité du fond de la poche. Avantageusement, la prise d'eau de la pompe 20 est entourée par une crépine 21 empêchant l'obstruction de la pompe par d'éventuelles impuretés présentes dans le liquide contenu dans la poche. Le local technique 19 comporte avantageusement une10 armoire électrique 22 comprenant l'alimentation électrique de la pompe, des moyens de commande de la pompe et/ou un dispositif de test de son bon fonctionnement. Avantageusement, le dispositif de test fonctionne en circuit hydraulique fermé. Par exemple, la poche est alimentée en eau par une canalisation d'arrivé d'eau 23, la pompe 20 alimente en eau sous pression une canalisation de sortie 24. Dans une variante de réalisation non illustrée la canalisation d'arrivé d'eau 23 est munie d'un clapet anti- retour et les canalisations 23 et 24 sont reliées par une électrovanne et par un dispositif de mesure de pression et/ou de débit, une deuxième électrovanne ferme la sortie de la canalisation 24. Lors de tests périodiques un automate ou un opérateur déclenche le fonctionnement de la pompe 20, mesure la pression et/ou le débit20 résultant et émet un signal d'alarme si le débit ou la pression mesurés ne correspond pas à une valeur minimale. De même le dispositif de stockage peut comporter un dispositif de mesure du niveau de liquide dans la poche disposé sur la paroi 13 ou sur un tube plongeur d'extraction d'eau du dispositif de stockage. Avantageusement un dispositif de sécurité arrête la pompe lorsque le dispositif de stockage est vide. Le25 dispositif de stockage de la figure 1 est particulièrement bien adapté pour les réservoirs d'eau destinés à la lutte contre les incendies. La pompe immergée 20 permet de fournir les hautes pressions par exemple comprises entre 6 bars et 12 bars nécessaires aux pompiers pour lutter efficacement contre un incendie. Une telle pompe est toujours amorcée et donc particulièrement fiable. On peut, par exemple mettre en oeuvre des30 pompes vendues sous la dénomination Guinard KSB type UPA 150 S -12/7 + FK4, d'une puissance de 3,7 kW, ayant un diamètre de 0,1524 m et fournissant un débit de m3 à 6,5 bars. 2750409 Dans un exemple de réalisation la pompe 20 est disposée au fond de la poche sur une hauteur de 1,6m, la crépine 21 s'étendant sur 0,9m, le puits ayant un diamètre de lm et une profondeur de 5m dont le premier mètre en partant du niveau du sol est réservé au local technique 19. En variante, le puits a un diamètre compris entre 0,lm et 12m, de 5 préférence compris entre 0,5m et 5m, avantageusement compris entre 0,7m et 3m, de manière préférentielle compris entre 0,9m et 2m. La profondeur du puits est comprise entre lm et 50m, de préférence comprise entre 2m et 25m, avantageusement comprise entre 3m et 12m, de manière préférentielle comprise entre 5m et 0lm. Avantageusement, le rapport entre la profondeur et le diamètre du puits est supérieur10 ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, de manière préférentielle supérieur ou égal à 5, par exemple égal à 4, 5, 8 ou 10. Bien qu'un puits cylindrique soit plus facile à réaliser on peut mettre en oeuvre des puits ayant d'autres formes, par exemple à section carrée ou rectangulaire ou des puits prolongés par des galeries augmentant le volume de stockage. Le puits 11 a de préférence un axe vertical. Toutefois cet axe15 peut être légèrement incliné pour exploiter au mieux la configuration du terrain. La variante de réalisation illustrée sur la figure 2 comporte une pompe immergée 25 entraînée en rotation par un arbre 26 de grande longueur, avantageusement flexible, s'étendant jusqu'à un moteur 27, de préférence électrique disposé dans le local technique 19. Avantageusement, l'arbre 26 est coaxial avec un20 tube de sortie d'eau pompée par la pompe 25. Le dispositif de stockage selon l'invention de la figure 3 comporte une motopompe 28 disposé dans le local technique 19 et comportant une pompe aspirante 29 entraînée par un moteur 30 avantageusement électrique. Le dispositif de stockage selon l'invention illustrée sur la figure 4 ne comporte pas de pompe. L'extrémité de son tube plongeur 31 est destiné à25 être raccordé à une pompe externe ou à un siphon pour l'alimentation en eau (ou autres liquides) des zones situées à une altitude inférieure à celle du dispositif de stockage. Par exemple un dispositif de stockage selon l'invention de la figure 4 disposé sur le flanc d'une colline peut remplacer un château d'eau pour l'alimentation en eau potable d'une agglomération située en contrebas.30 Dans un premier exemple de réalisation la poche se gonfle lors du remplissage et se dégonfle lorsqu'on vide le dispositif de stockage. Dans une seconde variante de réalisation la poche comporte des armatures ou des ancrages dans les buses du puits de manière à garder un volume sensiblement constant, lors du remplissage l'air est chassé 6 2750409 de la poche et passe par l'évent 17 et lorsqu'on vide le dispositif de stockage l'air rentre dans la poche par ledit évent. La construction d'un dispositif de stockage selon l'invention comporte avantageusement les étapes suivantes: * formation d'une poche souple, notamment par thermosoudure de pièces d'une membrane souple avec, éventuellement l'incorporation d'une armature; * forage d'un puits d'un diamètre et d'une profondeur adaptés au volume de stockage désiré, * stabilisation du puits, si nécessaire, par exemple par insertion de buses métalliques, synthétiques, en béton ou autre; * avantageusement introduction entre deux buses d'une bague support de la plaque technique; * pose de la poche dans le puits de manière à ce que la poche, au moins lorsqu'elle est pleine, soit conformée ou sensiblement conformée au puits; * introduction d'une pompe immergée dans la poche (si nécessaire); * pose d'une plaque technique comportant les passages de conduites d'alimentation et/ou d'évacuation d'eau; * scellement étanche de la membrane de la poche sur la plaque technique; * mise en place d'éventuels équipements électriques, hydrauliques ou autres; * connexions électriques et/ou hydrauliques et * remplissage de la poche. Le dispositif de stockage selon l'invention s'applique à la construction de réservoirs anti-incendie, de réservoirs d'eau potable, notamment du type château d'eau, de25 stockage de denrées alimentaires liquides (vin, huile etc..) ou pondéreux (grain, firuits sec, etc...), de stockage d'eaux usées ou de ruissellement en attente de leur traitement avant rejet dans une rivière, de stockage thermique (eau froide ou chaude), de stockage d'hydrocarbures, de boues, betonite, ciment, sable, gravier, mortier, béton ou de petites pièces mécaniques (boulons, tiges, clous, etc...).30 7 2750409 REVENDICATIONS 1) Dispositif de stockage de produits liquides ou pondéreux comportant une enveloppe souple (13) pour contenir lesdits produits liquides ou pondéreux caractérisé en ce qu'il comporte un puits (11) et en ce que l'enveloppe souple (13) est, au moins 5 lorsque le dispositif de stockage est remplie, sensiblement conformée aux parois du puits (11) de manière à former un volume de réception du produit liquide ou pondéreux à stocker. 2) Dispositif de stockage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enveloppe souple (13) est une enveloppe fermée. 3) Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le puits est cylindrique ou sensiblement cylindrique. 4) Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la profondeur du puits (11) est supérieure ou égale à son diamètre ou à sa largeur. 5) Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une première paroi (15) rigide horizontale ou sensiblement horizontale disposée au-dessus de l'enveloppe souple (13) et formant le plancher d'un local technique (19) et une seconde paroi (18) horizontale ou sensiblement horizontale formant une trappe d'accès et/ou le plafond du local20 technique (19). 6) Dispositif de stockage selon la revendication 5 caractérisé en ce que la seconde paroi (18) se trouve sensiblement au niveau du sol. 7) Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une motopompe (20) disposée au fond du puits de manière à ce que la motopompe (20) soit immergée lorsque l'enveloppe est remplie avec un liquide. 8) Dispositif de stockage selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comporte un moteur (27) disposé dans le local technique et une pompe (25) disposée au fond du puits de manière à ce que la pompe (25) soit immergée lorsque l'enveloppe30 est remplie avec un liquide et en ce qu'il comporte un arbre d'entraînement de la pompe (25) par le moteur (27). 9) Dispositif de stockage selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de test du débit et/ou de la pression délivrés par la pompe (25, 29) ou la motopompe (20) comportant des canalisations et des moyens d'arrêt de liquide, notamment des vannes, assurant lors d'un test la circulation en circuit fermé du liquide contenu dans l'enveloppe (13). ) Procédé de réalisation d'un dispositif de stockage caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: * formation d'une poche souple (13); 8 2750409 * construction d'un puits (11) d'un diamètre et d'une profondeur adaptés au volume de stockage désiré; * pose de la poche (13) dans le puits (11). 11) Procédé de réalisation d'un dispositif de stockage selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'introduction d'une pompe immergée (20, 25) dans la poche (13). 12) Procédé de réalisation d'un dispositif de stockage selon la revendication 10 ou 11 caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: * pose d'une plaque technique (15) comportant les passages de conduites d'alimentation et/ou d'évacuation d'un liquide, notamment de l'eau; * scellement étanche de la membrane de la poche (13) sur la plaque technique (15); * mise en place d'éventuels équipements notamment électriques (22) et/ou hydrauliques (17); * connexions électriques et/ou hydrauliques. 13) Procédé de réalisation d'un dispositif de stockage selon la revendication 10, 11 ou 12 caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: * stabilisation du puits (11) par insertion de buses (12) métalliques, synthétiques, en béton ou autre; * introduction entre deux buses (12) d'une bague (28) support de la plaque technique (15); * pose de la plaque technique (15) sur la bague (28); * pose d'une seconde plaque (18), sensiblement au niveau du sol, formant le plafond d'un local technique (19) dont le plancher est formé par la plaque technique (15).