Brevet FR2827268A1 — publié le 20030117

L'invention a trait à une installation de stockage de carburant pour véhicules automobiles et à une stationservice comprenant une telle installation. L'invention a également trait à un procédé de remplissage en carburant d'au moins une cuve d'une telle station-service. Dans le domaine de distribution de carburants pour véhicules automobiles, il est connu de remplir périodiquement les cuves d'une station-service avec différents types de carburant. La quantité de carburant déversée dans chaque cuve doit être contrôlée afin de déterminer le prix à acquitter par la station-service auprès de son fournisseur ainsi que le montant des taxes correspondantes. Pour ce faire, il est connu de raisonner à partir d'un cubage théorique de carburant ramené à la température 15 C. Or, lorsque le carburant est déversé dans la cuve, il se produit un phénomène de reprise des gaz résultant dans la génération de vapeurs fortement chargées en carburant. En effet, les carburants les plus classiquement utilisés ont tendance à se volatiliser à partir de températures basses, par exemple de l'ordre de-36 C pour l'essence. Il est connu de collecter les gaz d'évent chargés en vapeur de carburant en les dirigeant de la cuve vers la citerne du camion de livraison, ceci afin de limiter, autant que faire se peut, les pollutions atmosphériques. Cependant, les quantités de carburants ainsi perdues par chaque station-service sous la forme de vapeur, peuvent s'avérer très importantes, notamment lorsque les livraisons sont effectuées alors que la température ambiante est relativement élevée. Les pertes subies par un exploitant, qui paie un produit et les taxes afférentes, alors que ce produit ne reste pas dans ses cuves, peuvent s'élever à plusieurs centaines de milliers de francs pour une stationservice. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une installation qui permet de limiter très fortement les retours de vapeurs de carburant vers la citerne d'un camion de livraison, c'est-à-dire les pertes pour l'exploitant. Dans cette esprit, l'invention concerne une installation de stockage de carburant pour véhicules automobiles, qui comprend au moins une cuve équipée d'un conduit d'évent, caractérisée en ce que le conduit d'évent est connecté à un condenseur de gaz d'évent qui est disposé par rapport à cette cuve, de telle sorte que les condensats peuvent s'écouler vers la cuve par gravité. Grâce à l'invention, les gaz renvoyés à la citerne du camion de livraison sont, pour l'essentiel, déchargés en carburant, ce qui limite fortement les risques de pollution. Les condensats, c'est-à-dire pour l'essentiel du carburant, sont récupérés automatiquement car ils s'écoulent naturellement vers la cuve concernée. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, l'installation incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - Elle comprend une armoire de condensation incluant des condenseurs, de préférence en nombre égal au nombre d'évents de carburants de type essence , super ou sans plomb l'installation, ces condenseurs étant regroupés dans un boîtier commun. Il n'est pas nécessaire de prévoir un condenseur pour les cuves de gasoil ou de fuel domestique car ces carburants émettent des vapeurs à partir de 65 C. Cette armoire peut être installée, en tant que module de collecte des gaz d'évent, dans la zone où les conduits d'évent sont habituellement regroupés. Les condenseurs contenus dans cette armoire peuvent être alimentés en fluide caloporteur à partir d'au moins un compresseur commun. En particulier, ces condensateurs peuvent être alimentés en série à partir de ce ou de ces compresseurs. En outre, le boîtier de 5 l'armoire peut comprendre des moyens d'isolation thermique des condenseurs par rapport à leur environnement, ce qui permet d'améliorer leur rendement. En particulier, le ou chaque condenseur est avantageusement raccordé au conduit d'évent correspondant et/ou à un tuyau apte à être raccordé 10 à la citerne d'un véhicule de livraison d'un carburant au moyen d'un manchon thermiquement isolant. - Le ou chaque condenseur comprend une enveloppe globalement cylindrique, un collecteur d'entrée et un collecteur de sortie, raccordés respectivement au conduit 15 d'évent correspondant et à un tuyau apte à être raccordé à la citerne d'un véhicule de carburant. Cette enveloppe et ces collecteurs définissent ensemble un volume de circulation de gaz d'évent en contact thermique avec un serpentin dans lequel circule un fluide caloporteur. 20 L'invention a également trait à une station-service qui comprend une installation de stockage de carburant telle que précédemment décrite. Une telle station-service est plus économique et moins polluante que celles de l'état de la technique. 25 L'invention a enfin trait à un procédé de remplissage en carburant d'au moins une cuve de station-service comprenant une installation telle que précédemment décrite. Dans ce procédé on refroidit les gaz d'évent de la cuve et on dirige les condensats résultant de ce refroidissement 30 vers la cuve. Selon un premier mode de réalisation avantageux, ce procédé comprend une étape de détection automatique du remplissage de la cuve et une étape automatique subséquente d'activation d'au moins un compresseur de fluide caloporteur associé à un condenseur. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ce procédé comprend une étape d'activation périodique d'au moins un compresseur de fluide caloporteur associé à un condenseur. Quel que soit le mode de réalisation considéré, le fluide caloporteur est avantageusement refroidi jusqu'à une température comprise entre environ-30 C et environ-40 C lorsque le compresseur est activé. De telles températures permettent d'obtenir un refroidissement efficace dans le condenseur, avec renvoi de la vapeur d'eau sous forme gazeuse vers la citerne du véhicule de livraison et avec une formation de glace minimum. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une installation et de procédés de remplissage des cuves d'une station-service conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique de principe d'une station-service conforme à l'invention, en cours de remplissage de l'une de ses cuves ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une armoire de condensation utilisée dans la station de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe de principe selon la ligne III-III à la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe de principe selon la ligne IV-IV à la figure 3 et - la figure 5 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne V-V à la figure 3, lorsque le condenseur est monté dans l'armoire correspondante. La station-service S représentée à la figure 1 comprend trois cuves Ci, C2 et C3 destinées à contenir chacune un carburant prévu pour être distribué à partir de pompes, dont une seule est représentée à la figure 1 avec la référence P. Dans la configuration représentée à la figure 1, la cuve Cl est en cours de remplissage à partir de la citerne 10 d'un camion de livraison, comme représenté par les flèches Fl. Un tuyau de remplissage 11 relie la citerne 10 à la cuve Cl dans laquelle est disposée une jauge 12. Un conduit d'évent 13 a son orifice d'entrée 13a disposé en partie supérieure de la cuve Cl pour collecter les gaz d'évent résultant de l'opération de remplissage. La circulation des gaz d'évent est représentée par les flèches F2. Conformément à l'invention, le conduit 13 est raccordé à l'entrée d'un condenseur 14. La sortie de ce condenseur est raccordée à un tuyau 15, lui-même raccordé à un orifice d'entrée 10a prévu sur la citerne 10. Le tuyau 15 est pourvu d'une branche de dérivation 15a équipée d'un clapet 15b de mise à l'air en cas de surpression. En d'autres termes, le condenseur 14 est intégré dans la ligne de collecte des évents de la cuve Cl en direction de la citerne 10, cette ligne étant formée de la réunion du conduit 13 et du tuyau 15. Grâce à l'invention, les gaz d'évent, qui sont refroidis dans le condenseur 14, sont déchargés des vapeurs de carburant qui se condensent, retombent en direction du conduit 13 et s'écoulent vers la cuve Ci, comme représenté par les flèches F3. Le condenseur 14 est disposé au-dessus du niveau du sol et la cuve Cl est enterrée, de telle sorte que les condensats produits dans le condenseur 14 peuvent s'écouler par simple gravité en direction de la cuve Ci. Les cuves C2 et C3 de cette installation I sont chacune équipées d'un conduit d'évent 23 ou 33 raccordé à un condenseur 24 ou 34, lui-même raccordé à un tuyau 25 ou 35 susceptible d'être relié à la citerne 10, lorsque l'une des cuve C2 et C3 est en cours de remplissage. Bien entendu, la représentation de la figure 1 est très schématique et une station-service peut contenir plus de trois cuves, auquel cas le nombre de condenseurs est adapté. Les condenseurs 14,24 et 34 sont regroupés dans une armoire A comprenant un boîtier 50 de forme globalement parallélépipédique dont les faces inférieure 51 et supérieure 52 sont respectivement percées d'ouvertures 51a et 52a de passage des conduits 13,23 et 33 et des tuyaux 15,25 et 35. Le condenseur 14 comprend une enveloppe métallique 141 de forme cylindrique, à section globalement rectangulaire, obtenue par pliage et soudage d'une plaque de métal et disposée avec son axe central X-X'globalement vertical dans le boîtier 50. L'enveloppe 141 est obturée, respectivement, en partie basse et en partie haute, par un collecteur d'entrée 142 et un collecteur de sortie 143. En pratique, ces collecteurs sont formés par des pièces identiques soudées sur l'enveloppe 141. Le collecteur 143 comprend un voile 143a globalement perpendiculaire à l'axe X-X'et un embout fileté 143b. Cet embout 143b est vissé dans un manchon 145 réalisé dans une matière plastique isolante sur le plan thermique, et qui résiste aux hydrocarbures. Un second embout 146 est vissé dans le manchon 145, du côté opposé à l'embout 143b, cet embout 146 se prolongeant par une section filetée 147 sur laquelle peuvent être serrés des écrous de blocage 148 et 148'de l'embout 146 par rapport à la face supérieure 52 du boîtier 50. Des joints toriques d'étanchéité 149 et 149' sont prévus entre les embouts 143b et 146, d'une part, et le manchon 145, d'autre part. Des joints plats 149''sont également intégrés entre les écrous, 148 et 148', et la face 52 du boîtier 50. Le tuyau 15 est emmanché ou vissé sur la section 147 de l'embout 146, comme représenté en traits mixtes à la figure 5. Une construction analogue est utilisée au niveau de la zone de raccordement entre le conduit 13 et le collecteur 142, c'est-à-dire au niveau du passage de la face inférieure 51 du boîtier 50. Un manchon isolant 145'est intercalé entre un embout 142b du collecteur 142 et un embout 146'sur lequel peut être emmanché ou vissé le conduit 13. Au niveau des ouvertures 51a, il n'est pas prévu deux écrous du type des écrous 148 et 148'mais un seul, voire aucun, ce qui autorise un coulissement de la section filetée 147'de l'embout 146'dans l'ouverture 51a correspondante. Ceci permet de tenir compte des variations dimensionnelles des pièces constitutives de l'installation, ces variations étant fonction des différences de températures qu'elles subissent. Grâce à l'utilisation des manchons isolants 145 et 145', il est possible de découpler thermiquement le condenseur 14, le conduit 13 et le tuyau 15. Par ailleurs, un revêtement isolant 16 entoure le condenseur 14 afin de l'isoler thermiquement par rapport à l'atmosphère ambiante. Ce revêtement peut être constitué de laine de verre ou de mousse de polyuréthane. Les condenseurs 14,24 et 34 sont alimentés en fluide caloporteur à partir de d'un compresseur 61 disposé dans un boîtier annexe 60 prévu pour être accolé au boîtier principal 50. Des tuyaux 63 permettent de relier, en série, le compresseur 61 d'une part, et les condenseurs 14,24 et 34 d'autre part. Selon le nombre d'évents, plusieurs compresseurs peuvent être utilisés, auquel cas ils peuvent être reliés, chacun, à un ou plusieurs condenseurs. Comme il ressort plus particulièrement des figures 3 et 4, un serpentin 150 est disposé à l'intérieur du condenseur 14 pour la circulation du fluide caloporteur. Ce serpentin, qui est alimenté en fluide caloporteur par le compresseur 61 à travers les tuyaux 63, est soudé sur une plaque support 151 maintenue en position par rapport à l'enveloppe 141 grâce à des pattes 152 et 153 disposées respectivement de part et d'autre des éléments 150 et 151 dans l'enveloppe 141. On note que les pattes 152 et 153 sont disposées à des hauteurs différentes par rapport au collecteur 142 et s'étendent sur environ la moitié de la largeur de l'enveloppe 141, ce qui limite les pertes de charges dans l'enveloppe 141. L'enveloppe 141, qui est rectangulaire en section, a des dimensions telles que la section de passage des gaz d'évent, dans le sens des flèches F2 à la figure 3, a une aire largement supérieure à celle de la section interne du conduit 13, ce qui induit un ralentissement des gaz d'évent dans le volume intérieur V du condenseur 14. En pratique, le rapport de ces aires est de l'ordre de 4 à 12. Le fonctionnement de l'installation est le suivant : Lorsqu'on remplit la cuve Ci, les compresseurs 61 et 62 sont mis en marche de telle sorte que le fluide caloporteur, qui est choisi en fonction des normes environnementales en vigueur est amené à une température comprise entre-30 et-40 C, ce qui permet de refroidir fortement le volume interne V du condenseur 14. Ainsi, les vapeurs de carburant contenues dans les gaz d'évent se condensent et les condensats s'écoulent en direction des cuves, comme représenté par les flèches F3 à la figure 3, d'où ils peuvent ruisseler vers la cuve Cl, dans le conduit 13. L'air déchargé des vapeurs se déplace vers le collecteur 143, comme représenté par les flèches F2, d'où il pénètre dans le conduit 15. Ainsi, les éléments 141 et 150à 153 constituent un échangeur à plaque qui permet un transfert calorifique efficace entre les évents de la cuve Cl et le fluide caloporteur circulant dans le serpentin 150. De façon avantageuse, le compresseur 61 est maintenu en permanence en fonctionnement à un régime relativement bas, de telle sorte que le liquide caloporteur, transitant dans les tuyaux 63 et dans les serpentins 150 et équivalents, est maintenu à une température de l'ordre de 3 à 5 C. Ainsi, lorsque le condenseur doit être utilisé, il est rapidement opérationnel, en ce sens que la température obtenue dans le volume V atteint rapidement les valeurs souhaitées grâce à une activation du compresseur 61, c'est- à-dire à son passage à un régime de fonctionnement relativement élevé. Pour optimiser le fonctionnement du procédé de l'invention, on peut prévoir que le compresseur 61 est activé automatiquement lorsqu'on commence une opération de remplissage de l'une des cuves Ci à C3. Par exemple, l'arrivée d'un camion de livraison dans la zone de dépotage peut être détectée et le signal correspondant utilisé pour activer le compresseur 61. De même, un signal d'ouverture de la trappe de dépotage peut être utilisé pour activer le compresseur. Dans le cas où l'installation comprend plusieurs compresseurs, ceux-ci sont activés ensemble, comme indiqué ci-dessus. Selon une autre approche, et en tenant compte du fait que les livraisons de carburant sont généralement effectuées de façon régulière dans chaque station-service, par exemple à jour fixe dans la semaine et à une heure prédéterminée, il est possible de faire fonctionner les compresseurs à heure fixe, en utilisant une horloge, ce qui permet d'anticiper la livraison de carburant. Bien entendu, les deux variantes du procédé envisagées ci-dessus peuvent être combinées entre elles. REVENDICATIONS 1. Installation de stockage de carburant pour véhicules automobiles comprenant au moins une cuve équipée d'un conduit d'évent, caractérisée en ce que ledit conduit d'évent (13,23, 33) est connecté à un condenseur (14,24, 34) de gaz d'évent (F2), ledit condenseur étant disposé par rapport à ladite cuve, de telle sorte que les condensats peuvent s'écouler (F3) vers ladite cuve par gravité. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une armoire (A) de condensation incluant des condenseurs (14, 24, 34), de préférence en nombre égal au nombre de conduits d'évent (13, 23, 33) de carburants de type essence , super ou sans-plomb dans l'installation, lesdits condenseurs étant regroupés dans un boîtier commun (50). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits condenseurs (14, 24, 34) sont alimentés en fluide caloporteur à partir d'au moins un compresseur commun (61). 4. Installation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit boîtier (50) comprend des moyens (16,145, 145') d'isolation thermique desdits condenseurs par rapport à leur environnement. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit ou chaque condenseur (14,24, 34) est raccordé, au conduit d'évent (13,23, 33) et/ou à un tuyau (15,25, 35) apte à être raccordé à la citerne (10) d'un véhicule de livraison de carburant, au moyen d'un manchon (145, 145') thermiquement isolant. 6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ou chaque condenseur (14,24, 34) comprend une enveloppe (141) globalement cylindrique, un collecteur d'entrée (142) et un collecteur de sortie (143) raccordés respectivement au conduit d'évent correspondant (13, 23, 33) et à un tuyau (15, 25, 35) apte à être raccordé à la citerne (10) d'un véhicule de livraison de carburant, ladite enveloppe et lesdits collecteurs définissant ensemble un volume (V) de circulation (F2) de gaz d'évent en contact thermique avec un serpentin (150) dans lequel circule un fluide caloporteur. 7. Station-service (S), caractérisée en ce qu'elle comprend une installation (I) selon l'une des revendications précédentes. 8. Procédé de remplissage en carburant d'au moins une cuve d'une station-service, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à refroidir les gaz d'évent (F2) de ladite cuve (Ci, C2, C3) et à diriger (F3) les condensats résultant de ce refroidissement vers ladite cuve. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection automatique du remplissage de ladite cuve (Ci, C2, C3) et une étape automatique subséquente d'activation d'au moins un compresseur (61, 62) de fluide caloporteur associé à un condenseur (14, 24, 34). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'activation périodique d'au moins un compresseur (61) de fluide caloporteur associé à un condenseur (14, 24, 34). 11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit fluide caloporteur est refroidi jusqu'à une température comprise entre environ-30 C et environ-40 C lorsque ledit compresseur (61) est activé.