Brevet FR2762379A1 — publié le 19981023

"DISPOSITIF DE SECURITE POUR DES INSTALLATIONS ET APPAREILS ALIMENTES EN GAZ, ET PROCEDE ASSOCIE" La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour des installations et appareils alimentés en gaz. Elle vise également un procédé mis en oeuvre dans ce dispositif. Le gaz, qu'il soit naturel ou d'origine industrielle, fourni par un réseau de distribution urbain ou stocké dans une citerne, constitue une source d'énergie propre, économique et d'une grande efficacité, mais présente aussi malheureusement un facteur de risque élevé pour les personnes et les installations, du fait de son caractère hautement explosif en présence d'une flamme ou d'une étincelle, et de sa toxicité lorsqu'il est massivement inhalé. La minimisation des risques d'asphyxie et d'explosion suppose déjà des appareils et installations fiables, correctement montés et régulièrement entretenus. Mais on ne peut de toute façon totalement supprimer le facteur de risque humain et il faut ainsi prendre en compte la survenue d'une fuite de gaz conduisant à une accumulation dans une pièce ou dans un local. Dans une telle situation, une explosion peut être provoquée du fait d'une simple étincelle ou par la flamme d'une allumette ou d'un briquet, ou encore par l'extrémité incandescente d'une cigarette. I1 existe bien sûr déjà des détecteurs de gaz mettant en oeuvre diverses techniques de détection, notamment à base de semi-conducteurs. Ces détecteurs, principalement utilisés dans des locaux industriels, sont conçus pour délivrer un signal indicatif de la présence d'un gaz déterminé dans une enceinte, ou encore pour détecter plusieurs gaz distincts. I1 existe aussi des détecteurs de fumée mettant notamment en oeuvre des techniques optiques. Ces détecteurs de gaz sont généralement reliés à une centrale d'alarme et éventuellement de télésurveillance, avec pour objectif principal d'alerter des services compétents chargés de la surveillance et de la maintenance des installations surveillées, en vue de prendre les mesures d'urgence appropriées. Or, il s'avère que de nombreux accidents dus au gaz surviennent précisément dans des locaux qui ne sont pas équipés d'installation d'alarme et encore moins de télésurveillance. Dans ces situations, l'accident aurait souvent pu être évité si des mesures locales de sécurité avaient pu être effectuées dès détection de la fuite de gaz, et de manière automatique sans requérir une installation de télésurveillance. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème en proposant un dispositif de sécurité pouvant équiper une installation ou un appareil alimenté en gaz, qui permette de réduire significativement les risques d'accident dû au gaz. Cet objectif est atteint avec un dispositif de sécurité comprenant des moyens pour détecter un niveau de gaz présent dans un local contenant cette installation. Suivant l'invention, il comprend en outre des premiers moyens pour commander l'alimentation en gaz de cette installation, ces premiers moyens de commande coopérant avec les moyens de détection pour interrompre l'alimentation en gaz de ladite installation lorsque le niveau de gaz détecté est supérieur à un premier seuil de sécurité prédéterminé. Ainsi, avec le dispositif de sécurité selon l'invention, la fourniture de gaz peut être interrompue dès détection d'une quantité significative de gaz dans le local. Ceci peut grandement contribuer à minimiser les risques d'accident. Dans un mode de réalisation préféré d'un dispositif de sécurité selon l'invention, celui-ci comprend en outre des seconds moyens pour commander l'alimentation en électricité de tout ou partie des installations contenues dans le local, ces seconds moyens de commande coopérant avec les moyens de détection pour interrompre l'alimentation en électricité de cette ou ces installations lorsque le niveau de gaz détecté est supérieur à un second seuil de sécurité prédéterminé. Cette caractéristique supplémentaire apporte un niveau supplémentaire de sécurité dans la mesure où, en supprimant l'alimentation électrique, on élimine des causes possibles d'explosion par étincelle. I1 est en outre avantageux de prévoir que le dispositif de sécurité selon l'invention comprenne en outre des moyens d'alarme, notamment sonores et/ou visuels, coopérant avec les moyens de détection pour prévenir toute personne présente dans le local d'une détection d'un niveau de gaz supérieur à un troisième seuil de sécurité prédéterminé. I1 est à noter que les trois seuils de sécurité précités respectivement pour la commande d'interruption du gaz, de l'électricité et pour l'alarme peuvent être confondus en un seuil de sécurité unique, ou bien être distincts et déterminés en fonction de conditions objectives de sécurité. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif de sécurité selon l'invention est prévu intégré dans un appareil à gaz. Dans un second mode de réalisation, le dispositif de sécurité est disposé en amont d'un ou plusieurs appareils à gaz au niveau de l'arrivée de gaz du local ainsi équipé. I1 peut en outre être avantageusement relié à un dispositif de contrôle de l'énergie électrique au sein du local et coopérer avec ce dispositif de contrôle pour interrompre l'alimentation en électricité du local. On peut aussi prévoir que le dispositif de sécurité selon l'invention comprenne en outre des moyens pour transmettre à un site distant une information de détection de gaz. I1 est par ailleurs avantageux que le dispositif de sécurité comprenne en outre des moyens de stockage d'énergie électrique pour alimenter de façon autonome les moyens de détection et les moyens de commande. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de sécurité pour une installation alimentée au gaz, mis en oeuvre dans un dispositif de sécurité selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend une détection d'un niveau de gaz dans un local contenant cette installation, et en cas de dépassement d'un premier seuil de sécurité prédéterminé, une commande d'interruption de l'alimentation en gaz de cette installation. Ce procédé peut en outre comprendre, en cas de dépassement d'un second seuil prédéterminé, une commande d'interruption de l'alimentation en électricité de cette installation. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est un schéma synoptique d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de sécurité selon l'invention, avec contrôle de l'alimentation en gaz d'un appareil; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un second exemple de réalisation d'un dispositif de sécurité selon l'invention, avec contrôle de l'alimentation en gaz et en électricité d'un appareil; - la figure 3 est un schéma synoptique d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif de sécurité selon l'invention, avec contrôle de l'alimentation générale en électricité; et - la figure 4 est un schéma synoptique d'un quatrième exemple de réalisation d'un dispositif de sécurité selon l'invention, mettant en oeuvre une transmission par courants porteurs. On va maintenant décrire plusieurs exemples de réalisation de dispositifs de sécurité selon l'invention, en même temps que le procédé mis en oeuvre dans ces dispositifs, en référence aux figures précitées. On considère tout d'abord un dispositif de sécurité 1 disposé en entrée d'un appareil Al en gaz à partir d'un réseau de fourniture en gaz RG au sein d'un local L. Ce dispositif de sécurité 1 comprend un module de détection de gaz 10 mettant par exemple en oeuvre une technologie à semi-conducteur, un module de traitement 11 auquel sont reliés un module 12 de commande d'une électrovanne de gaz disposée dans le circuit d'alimentation en gaz de l'appareil A2, un module d'alarme sonore 17 et un module d'alimentation électrique 13 relié à un réseau d'alimentation électrique RE et comportant de préférence une batterie assurant une autonomie de fonctionnement du dispositif de sécurité 1 en cas de disparition du secteur. Lorsque le module de détection 10 détecte un niveau de gaz dans le local supérieur à un premier seuil de sécurité prédéterminé, le module de traitement 11 traite le signal généré par le module de détection 10 et transmet au module de commande 12 une instruction d'ouverture de circuit interrompant ainsi l'alimentation en gaz de l'appareil Al. Parallèlement, le module de traitement 11 active le module d'alarme sonore 17, qui peut être par exemple réalisé sous la forme d'un buzzer ou tout autre dispositif équivalent. Lorsque le niveau de gaz détecté redevient normal, à savoir inférieur au seuil de sécurité prédéterminé, le module de traitement 11 transmet au module de commande 12 un ordre de rétablissement de l'alimentation en gaz, cet ordre pouvant cependant être conditionné à une demande explicite de rétablissement émise par un opérateur. Dans le second exemple de réalisation illustré en figure 2, le dispositif de sécurité 2 selon l'invention est interposé entre, d'une part, un appareil alimenté en gaz et en électricité A2 et, d'autre part, un réseau d'alimentation en gaz RG et un réseau d'alimentation en électricité RE. Il comprend un module de traitement 21, un module de détection de gaz 10, un module d'alimentation 23, un module d'alarme sonore et/ou visuelle 17, un module de commande d'alimentation en gaz 22, et un module de commande d'alimentation en électricité 24. Lorsque le module de détection 10 détecte un niveau de gaz supérieur à un premier seuil de sécurité, le module de traitement 21 transmet au premier module de commande 22 un ordre d'ouverture du circuit d'alimentation de la partie gaz PG de l'appareil A2. Il transmet également au second module de commande 24 un ordre d'interruption de l'alimentation de la partie électrique PE de l'appareil A2, soit simultanément avec l'ordre d'interruption de l'alimentation en gaz, soit lorsqu'un niveau de gaz détecté est supérieur à un second seuil de sécurité qui peut d'ailleurs être choisi inférieur ou supérieur au premier seuil de sécurité en fonction de considérations particulières de sécurité. On peut aussi concevoir un dispositif de sécurité 3 contrôlant l'alimentation générale en électricité d'un local, comme l'illustre la figure 3. Le dispositif de sécurité 3 comprend un module de traitement 31, un module de détection 10, un module d'alarme sonore et/ou visuelle 17, et un module de commande d'alimentation en gaz 32. Le module de traitement 31 est relié à un dispositif 34 de contrôle général de l'alimentation électrique de l'ensemble des installations et appareils Ai contenus dans le local L. Lorsqu'un niveau excessif de gaz est détecté par le module de détection 10, le module de traitement 31 transmet alors un ordre d'interruption d'alimentation électrique au dispositif de contrôle général 34. Les appareils Ai sont alors tous déconnectés du réseau d'alimentation électrique RE, ce qui minimise considérablement les risques de déclenchement d'une explosion. Dans une autre forme de réalisation de l'invention illustrée par la figure 4, le dispositif de sécurité 4 comprend, outre le module de détection de gaz 10, le module d'alarme 17 et un module de traitement 41, un module 45 de transmission d'information par courants porteurs selon une technique largement répandue. Des appareils A4 sont pourvus d'un module de contrôle 4' comprenant un module de réception 46 par courants porteurs et un module 42 de contrôle de l'alimentation en gaz de l'appareil A4. Lorsque le module de détection de gaz 10 détecte un niveau supérieur à un seuil de sécurité prédéterminé, le module de traitement génère un ordre d'ouverture qui est transmis par courants porteurs sur le réseau électrique RE et reçu par tous les appareils équipés de modules de réception par courants porteurs. Bien d'autres agencements de dispositifs de sécurité selon l'invention peuvent être envisagés dans le cadre de la présente invention. Ainsi, un dispositif de sécurité peut être intégré dans un appareil, ou fourni séparément. Il peut aussi être prévu dans un équipement initial d'un local ou sous la forme d'un kit d'adaptation pour des installations existantes. Par ailleurs, un dispositif de sécurité selon l'invention peut inclure tout type de détecteur adapté aux gaz usuellement utilisés dans les réseaux urbains ou pour des stockages en bouteille ou en citerne. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité (1, 2, 3, 4) pour une installation (Al, A2, A3, A4) alimentée en gaz, comprenant des moyens (10) pour détecter un niveau de gaz présent dans un local (L) contenant cette installation, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des premiers moyens (11, 12) pour commander l'alimentation en gaz de cette installation (A1-A4), ces premiers moyens de commande (11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42) coopérant avec les moyens de détection (10) pour interrompre l'alimentation en gaz de ladite installation (A1-A4) lorsque le niveau de gaz détecté est supérieur à un premier seuil de sécurité prédéterminé. 2. Dispositif de sécurité (2, 3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des seconds moyens (24, 34) pour commander l'alimentation en électricité de tout ou partie des installations (A2, A3) contenues dans le local, ces seconds moyens de commande (24, 34) coopérant avec les moyens de détection (10) pour interrompre l'alimentation en électricité de cette ou ces installations (A2, A3) lorsque le niveau de gaz détecté est supérieur à un second seuil de sécurité prédéterminé. 3. Dispositif de sécurité (1-4) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'alarme (17), notamment sonores et/ou visuels, coopérant avec les moyens de détection (10) pour prévenir toute personne présente dans le local d'une détection d'un niveau de gaz supérieur à un troisième seuil de sécurité prédéterminé. 4. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est inclus au sein d'un appareil à gaz. 5. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est disposé au sein du local de façon à commander l'alimentation en gaz de ce local. 6. Dispositif de sécurité (3) selon les revendications 5 et 2, caractérisé en ce qu'il est en outre relié à un dispositif (34) de contrôle de l'énergie électrique au sein du local et (L) coopère avec ce dispositif de contrôle (34) pour interrompre l'alimentation en électricité du local (L). 7. Dispositif de sécurité (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (45) pour transmettre à distance une information de détection de gaz. 8. Dispositif de sécurité (1, 2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de stockage d'énergie électrique (13, 23) pour alimenter de façon autonome les moyens de détection (10) et les moyens de commande (11, 12; 21). 9. Procédé de sécurité pour une installation alimentée au gaz, mis en oeuvre dans un dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une détection d'un niveau de gaz dans un local contenant cette installation, et en cas de dépassement d'un premier seuil de sécurité prédéterminé, une commande d'interruption de l'alimentation en gaz de cette installation. 10. Procédé de sécurité selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, en cas de dépassement d'un second seuil prédéterminé, une commande d'interruption de l'alimentation en électricité de cette installation.