Brevet FR2839493A1 — publié le 20031114

comprend une articulation reliant les deux demi-coques. La presente invention concerne un procede d'autorisation de fonctionnement sous atmosphere controlee d'une citerne a dechets a fond ouvrant operant sous vice adaptee au transport et aux operations de remplissage et de vidange de produits dangereux. I1 est frequent de transporter dans des citernes a fond ou vrant des merchandises dangereuses, en particulier des liquides, le cas echeant toxiques ou corrosifs, volatile c'est-a-dire dont la tension de va peur et le point eclair font qu'ils degagent des vapeurs et gaz qui presen tent la particularite d'etre combustibles, done de risquer de s'enflammer o ou eventuellement d'exploser lorsqu'ils vent melanges a de ['air, de ltoxygene, ou un gaz comburant autre en proportion convenable, en pre sence d'une source d'ignition. Ces citernes qui peuvent etre fixes ou demontables vent munies d'accessoires particuliers adaptes pour faciliter le chargement et le dechargement des dechets. On entend par citerne fixe une citerne d'une capacite supe rieure a 1000 litres fixce a demoure sur un vehicule citerne ou faisant partie integrante du chassis d'un tel vehicule. De telles citernes vent classiquement equipees d'un circuit de pompage dans loquel est montee une vanne d'isolement ainsi qu'une pompe a vice tournant toujours dans le meme sens et associee a un sys teme de vanne de selection conOcu de facon a lui permettre de fonctionner soit selon un mode d'aspiration soit selon un mode de refoulement. Lorsqu'elle fonctionne en mode d'aspiration la pompe a vice aspire le ciel gazeux de la citerne et rejette les gaz aspires a ['atmosphere de facon a permettre le remplissage de celle-ci Lorsqu'elle fonctionne en mode de refoulement la pompe a vice aspire de l'air exterieur pour le refouler dans le circuit de pompage et dans la citerne, en particulier de facon a accelerer et/ou faciliter la vi dange de celle-ci en creant une pression a la surface du liquide qui y est contenu. Les citernes de ce type vent en outre classiquement equi pees d'organes de remplissage, d'organes de vidange de dechets et d'organes de manceuvre internee susceptibles de generer, en cas de dis fonctionnement, des etincelles de nature a enflammer une atmosphere ex plosive par friction, choc ou abrasion. I1 est a noter que les organes de mancouvre internee sus ceptibles de generer une etincelle peuvent etre des organes mecaniques, hydrauliques ou pneumatiques pouvant etre situes a l'interieur des com partiments de la citerne, dans les accessoires de remplissage et de vidange ou dans les tuyauteries de recuperation des vapeurs. Ces organes peuvent etre des organes de regulation, d'obturation, de cloisonnement s I1 est egalement a noter que l'ouverture du fond arriere peut egalement, dans certains cas particuliers, generer une atmosphere explo sive dans l'environnement immediat de la citerne, pouvant ainsi creer de graves desordres, voire une explosion compte tenu d'une part du contact des gaz ou vapeurs ainsi emis avec des organes pouvant generer une etin o celle, et d'autre part du contact de ces memes gaz ou vapeurs, entrames par l'air ambient, avec les organes thermiques du vehicule porteur ou toute autre source exterieure presentant un point chaud. Compte tenu de cette situation, les materiels du type sus mentionne doivent satisfaire a des normes tres severes qui ont ete etablies s par ['Administration, et les fabricants dolvent prendre des mesures pour eviter une concentration dangereuse de melanges explosifs, empecher ['inflammation d'atmospheres explosives, et minimiser les consequences de ['explosion si elle se produit, pour qu'elle n'ait pas d'effet dangereux sur le milieu environnant. o Dans ce contexte, pour quantifier les risques encourus, les specialistes ont pris l'habitude de definir la notion de limite d'explosivite d'un gaz ou d'une vapeur dans ['air: il n'existe en effet qutune plage limi tee de concentration, specifique a chaque gaz ou vapeur, susceptible de produire un melange combustible. s La limite superieure de cette plage est appelee limite supe rieure d'explosivite (LSE) tandis que la limite inferieure de cette plage est appelee limite inferieure d'explosivite (LIE). Si la concentration d'un gaz combustible ou explosif est in ferieure a la LIE il n'y a pas assez de gaz pour produire une explosion (le melange est trop pauvre) alors qu'a des concentrations superieures a la LSE, le melange comporte insuffisamment d'oxygene pour bruler (il est alors trop riche). L'inflammabilite n'existe done que dans la plage comprise entre la LIE et la LSE, pour chaque gaz ou melange de gaz specifique, et 3s en dehors de ces limites, le melange est incapable de combustion. Pour minimiser le danger auquel peut etre expose le per sonnel affecte aux operations necessaires au fonctionnement des citernes a dechets operant sous vice, ainsi que toutes les personnel susceptibles de se trouver aux abord s ou dans la sphere d 'influence de s gaz pouvant etre emis suite a ['operation de ces citernes et egalement l'environnement, il est propose, conformement a ['invention un procede d'autorisation de fonctionnement d'une telle citerne a dechets sous atmosphere controlee. Selon ['invention, ce procede est caracterise en ce qutavant tout actionnement des organes de remplissage, des organes de vidange des dechets ou des organes de manccuvre internee et/ou avant toute ou verture de la citerne, on mesure en continu la concentration en gaz com bustible ou explosif du ciel gazeux de la citerne, ou de l'air exterieur de o ['atmosphere, on compare la concentration ainsi mesuree a la LIE et on n'autorise cet actionnement ou cette ouverture que si cette concentration est inferieure a une valeur de seuil predeterminee elle-meme inferieure a la LIE. Selon ['invention, cette valeur de seuil predeterminee est de preference egale a 20 % de la LIE. L'invention se rapporte egalement a un dispositif pour la mise en ccuvre de ce procede. Selon ['invention, ce dispositif est caracterise en ce qu'il comporte: une vanne de mise a l'air libre montee sur le dessus de la citerne et as sociee a un actionneur pilote a distance, - un explosimetre antideflagrant monte sur le circuit de pompage de preference du cote refoulement de la pompe a vice, et - un automate programmable susceptible de recevoir les signaux trans s mis par l'explosimetre de facon a comparer la concentration en gaz combustible ou explosif detectee par celui-ci avec la LIE et a afficher le resultat de cette comparaison afn de permettre le cas echeant de pren dre les mesures necessaires. Les explosimetres correspondent a des appareils bien so connus des specialistes: il s'agit la de detecteurs de gaz combustibles de type electrocatalytique comportant un element detecteur nomme a perle >> constitue d'un fil de platine bobine a chauffage electrique, recouvert d'une base en ceramique de type alumine et d'une couche exterieure de cataly seur disperse dans un support de thorine. ss Lorsqu'un melange d'air et de gaz combustible passe sur la surface chaude du catalyseur, il se produit une combustion et la chaleur emise augmente la temperature de la . Ces indications vent transformees en signaux electriques dans un circuit en pont de Wheatstone linerisable et convertible en un courant 4-20 mA raccordable a des appareils exterieurs. En consequence, conformement a ['invention, les signaux 4 s 20 mA de l'explosimetre vent transmis a ['automate programmable de fa- con a lui permettre de determiner la situation du melange gazeux detecte par rapport a la LIE. Selon une autre caracteristique de ['invention, ['automate programmable coopere avec l'actionneur de la vanne de mise a l'air libre, o ainsi qu'avec la pompe a vice, la vanne d'isolement et le systeme de vanne de selection. Par suite, toutes les operations liees au fonctionnement de la citerne a dechets peuvent etre pilotees a distance a partir de ['automate programmable. Les caracteristiques du procede ainsi que du dispositif qui font ['objet de ['invention seront decrites plus en detail en se referent aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est un schema representant le dispositif fonctionnant en mode d'aspiration, o - la fgure 2 est un schema representant le dispositif fonctionnant en mode de refoulement. Selon les figures 1 et 2, le dispositif conforme a ['invention equipe une citerne a dechets 1 comportant un systeme de verrou 2 per- mettant l'ouverture de son fond arriere 3. La citerne 1 est egalement munie d'organes de remplissage, d'organes de vidange des dechets et d'organes de manceuvre connus en eux-memes qui ne vent pas representes en detail sur les figures. Les organes de remplissage de la citerne 1 comportent en particulier une vanne de vidange 4 situee a la partie inferieure de celle-ci au niveau du fond ouvrant 3 et destinee a permettre un pompage sous vice des dechets, ainsi qu'une vanne de remplissage 5 situee a la partie superieure de la citerne 1 qui est adaptee a un mode de transport pneu- matique par le haut des dechets avec deversement au point teas. Selon les figures la citerne 1 est en outre equipee d'un cir cult de pompage 7 ainsi que d'un automate programmable 8 a partir du- quel peuvent etre commandees toutes les operations necessaires a son fonctionnement. Le circuit de pompage est equipe d'une vanne d'isolement 9, d'un filtre 10 ainsi que d'une pompe a vice 11 tournant touj ours dans le meme sens et associee a une vanne de selection quatre voies 12 pouvant etre manccuvree par ['automate 8 de facon a permettre a la pompe a vice 11 de fonctionner soit selon un mode d'aspiration represente sur la figure 1 soit selon un mode de refoulement represente sur la figure 2. Il est a noter que la vanne quatre voies 12 pourrait, sans pour cela sortir du cadre de ['invention etre remplacee par un systeme de trots vannes a vole simple. o Un explosimetre anti-deflagrant 13 est en outre monte en derivation sur le circuit de pompage 7 du cote refoulement de la pompe a vice 1 1. Une vanne de mise a l'air libre 14 associee a un actionneur pilote a distance par ['automate 8 est montee sur le dessus de la ci- terne 1. Selon la figure 1, lorsque la pompe a vice 11 fonctionne se- lon le mode d'aspiration, elle aspire le ciel gazeux de la citerne 1 et rejette les gaz aspires a ['atmosphere selon les fleches a a >, de faOcon a permettre le remplissage de cette citerne. o Selon la figure 2, lorsque la pompe a vice 11 fonctionne se lon le mode de refoulement, celle-ci aspire de l'air exterieur pour le refou ler dans le circuit de pompage 7 puis dans la citerne 1 en particulier de facon a accelerer et/ou faciliter la vidange de celle-ci en creant une pres sion a la surface du liquide qui y est contenu. :5 Selon les figures 1 et 2, avant tout actionnement des orga nes de remplissage, des organes de vidange des dechets ou des organes de manceuvre internee de la citerne 1 et avant toute ouverture du fond 3 de celle-ci, l'explosimetre 13 mesure en continu la concentration en gaz com bustible ou explosif du melange gazeux circulant dans le circuit de pom page et transmet a ['automate 8 des signaux , representatifs de cette concentration. L'automate 8 compare la concentration ainsi mesuree a la LIE, et affiche le resultat de cette comparaison sur un ecran 16. Parallelement, ['automate 8 commande les mesures pouvant etre necessitees par la situation de la concentration en gaz combustible ou explosif du melange circulant dans le circuit de pompage 7 par rapport a la valeur correspondante de la LIE. De maniere plus precise, ['automate 8 est programme de maniere a autoriser les sequences suivantes: - Avant le debut du pompage, que ce soit dans la citerne 1 vice avant le premier pompage ou dans le ciel gazeux de celle-ci lau s dessus des dechets qui y vent contenus) pour les pompages ulte rieurs. L'automate 8 commande l'ouverture de la vanne d'isolement 9 et de la vanne de mise a l'air libre 14 ainsi que la mise en route de la pompe a vice 11 de sorte qu'elle fonctionne selon le mode d'aspiration re o presente sur la figure 1. L'explosimetre 13 mesure alors en continu la concentration en gaz combustible ou explosif du melange gazeux circulant dans le cir cuit de pompage 7 qui correspond a celle du ciel gazeux de la citerne et transmet cette information a ['automate 8. s Si la valeur de cette concentration est superieure a un pourcentage predetermine de la LIE ['automate 8 commande la pour-quite du degazage. Au contraire, si cette concentration est inferieure a un pourcentage predetermine de la LIE, ['automate 8 commande la fermeture de la vanne de mise a l'air libre 14 et ['aspiration des dechets soit par la vanne de vidange 4 soit par la vanne de remplissage 5. - Operation de degazage prealable au fonctionnement des organes de regulation, d'obturation et de cloisonnement L'automate 8 commande ltouverture de la vanne d'isolement 2s 9 et de la vanne de mise a l'air libre 14 ainsi que la mise en route de la pompe a vice 11 de sorte qu'elle fonctionne selon le mode d'aspiration re presente sur la figure 1. L'explosimetre 13 mesure alors en continu la concentration en gaz combustible ou explosif du melange gazeux circulant dans le cir cult de pompage 7 qui correspond a celle du ciel gazeux de la citerne et transmet cette information a ['automate 8. Si la valeur de cette concentration est superieure a un pourcentage predetermine de la LIE, ['automate 8 commande la pour-quite du degazage. ss Au contraire, si cette concentration est inferieure a un pourcentage predetermine de la LIE, ['automate 8 commande la fermeture de la vanne de mise a l'air libre 14 et la mise en position refoulement de la vanne de selection 12 comme represente sur la figure 2 L'explosimetre 13 mesure alors en continu la concentration en gaz combustible ou explosif du melange gazeux circulant dans le cir cuit de pompage 7 qui correspond a celle de l'air exterieur de ['atmosphere aspire. s L'explosimetre 13 transmet cette information a ['automate 8. Si cette concentration est superieure a un pourcentage pre determine de la LIE, ['automate 8 commande l'arret du refoulement, ctest a-dire l'arret de la pompe a vice 11. o Au contraire, si cette concentration est inferieure a un pourcentage predetermine de la LIE, le refoulement peut se poursuivre. - Avant l'ouverture du fond arriere L'automate 8 commande l'ouverture de la vanne d'isolement 9 et de la vanne de mise a l'air libre 14 ainsi que la mise en route de la s pompe a vice 11 de sorte qu'elle fonctionne selon le mode d'aspiration re presente sur la figure 1. L'explosimetre 13 mesure alors en continu la concentration en gaz combustible ou explosif du melange gazeux circulant dans le cir cuit de pompage 7 qui correspond a celle du ciel gazeux de la citerne et transmet cette information a ['automate 8. Si la valeur de cette concentration est superieure a un pourcentage predetermine de la LIE, ['automate 8 commande la pour-quite du degazage. Au contraire si cette concentration est inferieure a un pour 2s centage predetermine de la LIE, ['automate 8 commande l'arret de la pompe a vice 11 et la fermeture de la vanne dtisolement 9 et de la vanne de mise a l'air libre 14. Les verrous 2 du fond arriere 3 peuvent alors etre dever rouilles et le fond peut alors etre ouvert. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procede d'autorisation de fonctionnement d'une citerne a dechets a fond ouvrant operant sous vice adaptee au transport de produits dange- reux, equipee d'organes de remplissage, d'organes de vidange des dechets, s d'organes de manceuvre internee susceptibles de generer une etincelle ainsi que d'un circuit de pompage (7) dans lequel est montee une vanne dtisolement (9) ainsi qu'une pompe a vice (11) tournant toujours dans le meme sens et associee a un systeme de vanne de selection (12) de facon a lui permettre de fonctionner soit selon un mode d'aspiration dans loquel io elle aspire le ciel gazeux de la citerne (1) et rejette les gaz aspires a ['atmosphere de facon a permettre le remplissage de celle-ci, soit selon un mode de refoulement dans loquel elle aspire de l'air exterieur pour le re- fouler dans le circuit de pompage (7) et dans la citerne (1), en particulier de facon a accelerer et/ou faciliter la vidange de celle-ci en creant une s pression a la surface du liquide qui y est contenu, caracterise en ce que avant tout actionnement des organes de remplissage, des organes de vi- dange des dechets ou des organes de manccuvre internee et/ ou avant toute ouverture de la citerne (1), on mesure en continu la concentration en gaz combustible ou explosif du ciel gazeux de la citerne (1) ou de l'air exte- rieur de ['atmosphere, on compare la concentration ainsi mesuree a la li- mite inferieure d'explosivite (LIE) et on n'autorise cet actionnement ou cette ouverture que si cette concentration est inferieure a une valeur de seuil predeterminee elle-meme inferieure a la LIE. 2s 2 ) Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la valeur de seuil predeterminee est egale a 20 % de la LIE. 3 ) Dispositif pour la mise en ceuvre du procede selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracterise en ce qutil comporte - une vanne de mise a l'air libre (14) montee sur le dessus de la citerne (1) et associee a un actionneur (15) pilote a distance, 3s - un explosimetre anti-deflagrant (13) monte sur le circuit de pompage (7) de preference du cote refoulement de la pompe a vice (11), et - un automate programmable (8) susceptible de recevoir les signaux transmis par l'explosimetre (13) de faOcon a comparer la concentration en gaz combustible ou explosif detected par celui-ci avec la LIE et a af- ficher le resultat de cette comparaison afin de permettre de prendre les mesures necessaires. s 4 ) Dispositif scion la revendication 3, caracterise en ce que ['automate programmable coopere avec l'actionneur (15) de la vanne de mise a l'air libre (14) ainsi qu'avec la pompe a vice (11), la vanne d'isolement (9) et le systeme de vanne de selection (12).