Brevet FR2858041A1 — publié le 20050128

Ensemble de dispositifs d'équipement pour l'exploitation des réservoirs de gaz liquéfiés sous pression. L'invention concerne un ensemble de dispositifs d'équipement pour l'exploitation des réservoirs de gaz liquéfiés sous pression et les réservoirs ainsi équipés. On sait que les réservoirs aériens ou enterrés à usage domestique ou industriel de gaz liquéfiés, particulièrement de gaz de pétrole liquéfié, sont dotés de divers équipements de clapet et robinetterie, soupape de surpression ainsi que d'une jauge de niveau. 10 Ces équipements consistent notamment en: - un double clapet d'emplissage qui assure l'alimentation du réservoir en gaz liquide, - un robinet de reprise liquide permettant de vider le réservoir en cas de besoin ou d'alimenter un appareil d'utilisation du gaz en liquide, 15 - un robinet départ gaz permettant d'alimenter un appareil d'utilisation du gaz en phase gazeuse, - une soupape de sécurité montée sur un clapet, qui protège le réservoir contre des surpressions excessives, généralement dues soit à une élévation intempestive de la température (conditions climatiques ou 20 incendie), soit à une dilatation de la masse liquide en cas de suremplissage du réservoir. Le clapet sous la soupape permet l'échange de la soupape en charge, c'est à dire sans avoir à vider le réservoir, et - une jauge de niveau du gaz liquide dans le réservoir qui permet de connaitre le volume en pourcentage de gaz liquide contenu dans 25 celui- ci. Ces équipements sont, en général, montés sur le dessus du réservoir par l'intermédiaire de bossages individuels soudés sur celui-ci, bossages comportant un filetage pour les équipements de robinetterie, et d'un bossage du type contre bride pour recevoir la jauge de niveau 30 fixée par boulonnage sur cette contre bride. Chaque fonction d'exploitation du réservoir est donc assurée par un appareillage spécifique unitaire, ce qui conduit à un ensemble onéreux tant en pièces de base (bossages) à souder sur le réservoir qu'en équipements unitaires d'exploitation. La présente invention a pour but de créer un équipement unique remplaçant les cinq équipements classiques d'exploitation du réservoir dans l'objectif d'une simplification de la réalisation engendrant une réduction des prix de revient en même temps qu'une amélioration de la fonction sécurité ainsi que des coûts d'exploitation du réservoir. Il est en effet proposé selon l'invention un ensemble de dispositifs d'équipement pour l'exploitation des réservoirs de gaz liquéfiés sous 5 pression, comprenant notamment un clapet d'emplissage en gaz liquide, un robinet de reprise de gaz liquide, un robinet de départ gaz en phase gazeuse, une soupape de sécurité contre les surpressions dans le réservoir et une jauge de niveau du gaz liquide, caractérisé en ce qu'il comporte une platine formant partie de certains desdits dispositifs 10 d'équipement, la dite platine étant percée d'un ensemble d'orifices, au moins deux, mettant en communication l'intérieur et l'extérieur du réservoir, ces orifices recevant de façon étanche chacun un desdits dispositifs d'équipement dont le clapet d'emplissage, disposé par vissage sur le bord supérieur aménagé de l'orifice correspondant, la platine 15 étant en outre pourvue d'un dispositif de commande d'un clapet mobile intérieur d'obturation d'un desdits orifices, ce clapet en obturant sélectivement les orifices jouant différents rôles selon l'emplacement où il est positionné : sous l'orifice d'emplissage il est utilisé en fonctionnement permanent d'utilisation du réservoir en tant que second 20 clapet de sécurité de cet équipement et, sous l'orifice de départ gaz, il sert de clapet provisoire permettant le montage en partie supérieure externe au réservoir soit d'un robinet départ gaz, soit d'un robinet de reprise liquide ou l'échange de l'un ou l'autre de ces éléments, et de même il permet l'échange des autres dispositifs d'équipement sur un 25 réservoir en charge, sans avoir à vider celui-ci. La platine peut constituer, par le bord supérieur aménagé de l'orifice correspondant, le siège de la soupape de sécurité, celle-ci étant montée fixée sur le corps de la platine, par exemple par des colonnes vissées sur le corps de la platine. Ledit dispositif de commande du clapet mobile est avantageusement un dispositif mécanique manoeuvrable de l'extérieur qui permet de translater par la manoeuvre d'une poignée de commande ou d'une clef de manoeuvre ledit clapet en vue de l'obturation d'un orifice sélectionné sur un chemin déterminé de positionnement des 35 orifices sur la platine. Lesdits orifices sont avantageusement disposés sur un même cercle ou arc de cercle inscrit dans la platine et le dispositif de commande du clapet mobile est du type à bras rotatif, permettant d'entrainer successivement le clapet mobile d'un orifice en place, en rotation vers un autre orifice et de le fermer rappelé vers le siège dudit autre orifice par un moyen ressort agissant sur le bras rotatif. Accessoirement, tandis que le bras rotatif est manoeuvré en rotation, le clapet glisse d'un orifice à l'autre en position de fermeture. L'orifice d'emplissage est avantageusement doté d'une pièce tubulaire fixée sur la partie supérieure extérieure de la platine, pièce munie intérieurement d'un clapet portant sur un siège aménagé dans 10 cette pièce tubulaire, clapet rappelé vers l'extérieur par un ressort de rappel, pièce également dotée en son extrémité supérieureure d'un organe de raccordement à un moyen de liaison avec le véhicule de ravitaillement, notamment du type tuyau flexible, de sorte que ces éléments se situent audessus de la face supérieure de l'orifice et le 15 clapet déplaçable lorsqu'il est positionné sous ledit orifice joue le rôle de second clapet de sécurité de cet équipement d'emplissage. Ledit robinet de reprise de gaz à l'état liquide est doté en sa partie inférieure d'une tubulure destinée à coopérer avec la tubulure existante du type tube plongeur interne au réservoir et fixée 20 coaxialement et dans le prolongement de l'orifice de façon à prélever le gaz liquide au fond du réservoir, et le montage du robinet de reprise liquide requiert pour son raccordement avec le tube plongeur de façon à constituer un tube continu depuis le fond du réservoir, que la tubulure soit dotée en sa partie supérieure et sous le robinet d'un épaulement 25 circulaire destiné à emprisonner un écrou libre qui par vissage sur une pièce filetée, elle-même fixée par vissage dans la partie supérieure de l'orifice correspondant de la platine assure la descente progressive du robinet jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de la tubulure de ce robinet vienne se raccorder au tube plongeur, cette pièce étant dotée des 30 moyens nécessaires à assurer l'étanchéité lors de cette opération. Naturellement, la platine est fixée par boulonnage sur une contre-bride soudée sur le dessus du réservoir avec un joint d'étanchéité interposé entre elle et la contre-bride. Le mécanisme de manoeuvre du déplacement du clapet est doté 35 d'un dispositif de sécurité qui doit être obligatoirement monté sur la platine porte équipements pour pouvoir effectuer une opération d'isolement provisoire d'un quelconque des orifices, dispositif qui ne peut ensuit être retiré de la platine que si le clapet est revenu se positionner sous l'orifice du clapet d'emplissage. Un exemple de réalisation de l'invention est à présent décrit en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue de dessus d'une platine pour réservoir de gaz sous pression selon l'invention, - la Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la Figure 1, - la Figure 3 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la Figure 1, - la Figure 4 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la Figure 10 1 montrant l'installation sur la platine du robinet de départ gaz et du clapet d'emplissage, bouchon enlevé, et au-dessus, - la Figure 5 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la Figure 1, analogue à la Figure 4 mais montrant en outre un bouchon non monté adjoint à une clef de manoeuvre pour intervention sur le clapet 15 mobile, - la Figure 6 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la Figure 1 montrant l'installation d'une soupape de sécurité et d'une jauge de niveau, - la Figure 7 est une vue en coupe analogue à la Figure 6 20 montrant le démontage de la soupape de sécurité, - la Figure 8 montre le robinet de reprise gaz liquide et les différentes pièces pour son montage sur la platine, - la Figure 9 montre le robinet de reprise gaz liquide prêt à être monté sur la platine, - les Figures 10, 11, 12 et 13 montrent le montage du robinet de reprise gaz liquide, et - les Figures 14 et 15 montrent la clef de manoeuvre, respectivement en position pour son retrait de la platine, et en position de prise de commande du clapet, emprisonnée dans la platine. Avec référence aux dessins et plus particulièrement aux Figures 1 à 3, la platine 1 selon l'invention, destinée à être montée sur les réservoirs de gaz liquéfiés sous pression, est une plaque à forme de disque percée d'orifices cylindriques 3 traversant et recevant chacun un dispositif d'équipement spécifique, tel qu'un clapet d'emplissage 5 en 35 gaz liquide, un robinet de reprise de gaz liquide 7, un robinet de départ gaz en phase gazeuse 9, une soupape de sécurité 11 contre les surpressions internes aux réservoirs et une jauge de niveau de gaz liquide 13. Ces orifices sont disposés sur un même cercle inscrit sur la surface de la platine. Relativement à la Figure 1, l'orifice le plus à gauche 3a reçoit la soupape de sécurité 11, l'orifice le plus à droite 3b reçoit la jauge de niveau 13, l'orifice inférieur 3c reçoit le clapet 5 d'emplissage 5 et l'orifice supérieur 3d reçoit le robinet de départ gaz 9, qui peut être échangé par un robinet de reprise liquide du gaz 7. La platine 1 est fixée de façon étanche sur une contre-bride inférieure 15 soudée au réservoir, étant solidarisée à celle-ci au moyen de boulons 17 vissés serrés en périphérie. La platine comporte également un dispositif 19 de commande d'un clapet mobile 20 apte à être déplacé sur chacune des ouvertures inférieures des orifices 3 pour les fermer successivement de façon étanche. Le dispositif de commande 19 comporte un axe vertical 21 monté 15 de façon étanche au centre (sur un fût central 23) de la platine, et un bras rotatif 25 disposé radialement sous la platine et muni dudit clapet 20 à son extrémité. Le bras 25 est rappelé élastiquement vers le haut par un ressort lame 26 fixé sur l'axe et portant contre le bras, de façon à permettre la fermeture en pression étanche du clapet 20 sur chacun 20 des orifices. Celui-ci glisse sous la platine, se positionnant en fermeture alternativement sur chacun des orifices. L'axe vertical 21 est monté rotatif, étant manoeuvré au moyen d'une clef de manoeuvre 27 à ergot de prise 29 à son extrémité. Cet ergot s'engage dans une gorge circulaire 30 aménagée dans le fût 25 central supérieur complémentaire 23 de la platine. Cette clef fait partie d'un dispositif d'intervention comprenant un bouchon supérieur 31 du clapet d'emplissage (figure 5), lequel remplace le bouchon de service normal 33 (figure 4) et positionne par vissage sur la tête du clapet 5 la clef directement dans le fût central, la clef ne pouvant être introduite en 30 manceuvre dans le fût central 23 que lorsque le clapet 20 se trouve sous l'orifice 3c du clapet d'emplissage, formant ainsi pour celui-ci un clapet de sécurité inférieur, ou deuxième clapet, comme il sera expliqué ultérieurement. Le bouchon du dispositif d'intervention empêche en outre toute manoeuvre d'emplissage de gaz. Comme on le voit aux Figures 14 et 15, la fente supérieure 35 du fût central est orientée de façon à n'autoriser cet engagement ou dégagement de la clef 27 du clapet mobile (de son ergot 29) que s'il se trouve sous le clapet d'emplissage. Naturellement, pour déplacer le clapet, il sera nécessaire d'ôter le bouchon de service normal 33 du robinet de remplissage (Figure 4) et de le remplacer par le bouchon du dispositif d'intervention 31 (figure 5) avec sa clef solidaire 27, puis à la 5 fin de la manoeuvre après que le clapet soit revenu sous le clapet d'emplissage, le bouchon d'intervention 31 pourra être ôté et remplacé par le bouchon de fermeture de service normal 33. Naturellement, le clapet mobile 20 permet l'échange de chacun des divers dispositifs d'équipement, comme on le voit par exemple à la 10 Figure 7 pour l'échange de la soupape de sécurité 11, par exemple, par une neuve après que la première soit usagée, le clapet 20 ayant été préalablement amené sous l'orifice correspondant à cette soupape, pour fermer le réservoir. Il est à noter néanmoins que cette soupape de sécurité 11 est 15 montée directement sur le corps de la platine 1, en vissant les deux colonnes support 37 du pontet de compression du ressort de soupape, sur la platine, un siège recevant le clapet de la soupape ayant été aménagé sur le bord supérieur de l'orifice correspondant, et qu'elle ne nécessite pas de comporter comme les soupapes classiques un clapet 20 d'isolement supplémentaire indépendant pour pouvoir démonter la soupape en charge, le clapet déplaçable 20 remplaçant avantageusement cet équipement. En outre, comme indiqué précédemment, le robinet de départ gaz 9 peut être échangé par un robinet de reprise gaz liquide 7, opération 25 effectuée à titre occasionnel lors de la vidange du réservoir. Le robinet de départ gaz en phase gazeuse 9 est illustré à la Figure 4. L'orifice correspondant est pourvu avec léger dégagement du bord inférieur, d'une entretoise 39 à laquelle est fixé le tube plongeur 41 de reprise liquide prolongé sensiblement jusqu'au fond du réservoir. Le 30 dégagement latéral externe de l'entretoise 39 permet naturellement la manoeuvre du clapet mobile 20, hors de portée de l'entretoise, et son positionnement sur l'orifice correspondant. Ce même positionnement du clapet sur l'orifice correspondant permet le démontage du robinet de départ gaz 9 et son remplacement 35 par un robinet de reprise liquide 7, lequel est décrit avec son montage en référence aux Figures 8, 9, 10, 11, 12 et 13. La Figure 8 représente selon une vue éclatée le robinet de reprise du gaz à l'état liquide 7 ainsi que les diverses pièces permettant son montage sur l'orifice correspondant de la platine. Le robinet de reprise liquide comporte un tube 43 prolongeant le 5 robinet à l'intérieur du réservoir et vissé dans le corps du robinet, emprisonnant un écrou libre 45 solidarisé au tube par l'intermédiaire de son épaulement de retenue 47. Une pièce filetée 49 se visse sur la partie supérieure externe de l'orifice de la platine pour recevoir l'écrou libre 45 qui par vissage fait descendre le robinet jusqu'à ce que son tube 10 43 vienne se raccorder au tube plongeur interne 41 du réservoir. La Figure 9 montre en coupe l'ensemble des pièces montées sur le robinet en face de la pièce filetée 49 destinée à les recevoir. Les Figures 10 à 13 représentent les différentes phases de mise en place du robinet de reprise en gaz liquide. La Figure 10 montre l'obturation de l'orifice par le clapet déplaçable 20 et l'introduction de la tubulure 43 du robinet dans la pièce filetée 49 fixée sur la partie supérieure externe de l'orifice de la platine. La Figure 11 montre le commencement du vissage de l'écrou 20 libre 45 sur la pièce filetée 49 rendant l'ensemble du robinet solidaire de la platine, et l'enlèvement du clapet déplaçable 20 de sous l'orifice. La Figure 12 montre la descente de l'ensemble du robinet par continuité du vissage de l'écrou 45 dans la pièce filetée 49. La Figure 13 montre la fin du vissage de l'écrou 45, le tube 43 du 25 robinet étant venu se raccorder au tube plongeur 41. Ce qui précède démontre bien les avantages de la platine selon l'invention avec l'économie de pièces obtenue pour les divers dispositifs d'équipement dans l'exploitation des réservoirs de gaz liquéfiés sous pression. REVENDICATIONS 1. Ensemble de dispositifs d'équipement pour l'exploi-tation des réservoirs de gaz liquéfiés sous pression, comprenant notamment un clapet d'emplissage en gaz liquide (5), un robinet de reprise de gaz 5 liquide (7), un robinet de départ gaz en phase gazeuse (9), une soupape de sécurité (11) contre les surpressions dans le réservoir et une jauge de niveau (13) du gaz liquide, caractérisé en ce qu'il comporte une platine (1) formant partie de certains desdits dispositifs d'équipement, la dite platine étant percée d'un ensemble d'orifices (3), au moins deux, 10 mettant en communication l'intérieur et l'extérieur du réservoir, ces orifices (3) recevant de façon étanche chacun un desdits dispositifs d'équipement dont le clapet d'emplissage (5), vissé sur la partie supérieure aménagée de l'orifice correspondant (3c), la platine (1) étant en outre pourvue d'un dispositif de commande (19) d'un clapet mobile 15 intérieur (20) d'obturation d'un desdits orifices (3), ce clapet (20) en obturant sélectivement les orifices (3) jouant différents rôles selon l'emplacement où il est positionné: sous l'orifice d'emplissage (3c) il est utilisé en fonctionnement permanent d'utilisation du réservoir en tant que second clapet de sécurité de cet équipement et, sous l'orifice de 20 départ gaz (3d), il sert de clapet provisoire permettant le montage en partie supérieure externe au réservoir soit d'un robinet départ gaz (9) , soit d'un robinet de reprise liquide (7) ou l'échange de l'un ou l'autre de ces dispositifs d'équipement et de même, il permet l'échange des autres dispositifs d'équipement sur un réservoir en charge, sans avoir à vider 25 celui-ci. 2. Ensemble de dispositifs d'équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) du clapet mobile (20) est un dispositif mécanique qui permet de translater par la manoeuvre d'une poignée de commande ou d'une clef de manoeuvre (27) 30 ledit clapet (20) en vue de l'obturation d'un orifice sélectionné (3) sur un chemin déterminé de positionnement des orifices sur la platine. 3. Ensemble de dispositifs d'équipement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits orifices (3) sont disposés sur un même cercle ou arc de cercle inscrit dans la platine et le dispositif de 35 commande (19) du clapet mobile est du type à bras rotatif (25), permettant d'entraîner successivement le clapet mobile d'un orifice en place, en rotation vers un autre orifice (3) et de le fermer rappelé vers le siège dudit autre orifice (3) par un moyen ressort (26) agissant sur le bras rotatif. 4. Ensemble de dispositifs d'équipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice d'emplissage 5 (3c) est doté d'une pièce tubulaire (5) fixée sur la partie supérieure extérieure de la platine, pièce munie intérieurement d'un clapet et d'un ressort de rappel en fermeture du clapet, et en son extrémité supérieure d'un organe de raccordement à un moyen de liaison avec le véhicule de ravitaillement, notamment du type tuyau flexible, de sorte que ces 10 éléments se situent au-dessus de la face supérieure de l'orifice et que le clapet déplaçable (20) lorsqu'il est positionné sous ledit orifice (3c), joue le rôle de second clapet de sécurité de cet équipement d'emplissage. 5. Ensemble de dispositifs d'équipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit robinet de 15 reprise de gaz à l'état liquide (7) est doté en sa partie inférieure d'une tubulure (43) destinée à coopérer avec la tubulure existante (41) du type tube plongeur interne au réservoir et fixée coaxialement et dans le prolongement de l'orifice de façon à prélever le gaz liquide au fond du réservoir, et le montage du robinet de reprise liquide (7) requiert pour 20 son raccordement avec le tube plongeur (41) de façon à constituer un tube continu depuis le fond du réservoir, que la tubulure (43) soit dotée en sa partie supérieure et sous le robinet d'un épaulement circulaire (47) destiné à emprisonner un écrou libre (45) qui par vissage sur une pièce filetée (49), elle-même fixée par vissage dans la partie supérieure 25 de l'orifice correspondant de la platine, assure la descente progressive du robinet jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de la tubulure (43) de ce robinet vienne se raccorder au tube plongeur (41), cette pièce (49)étant dotée des moyens nécessaires à assurer l'étanchéité lors de cette opération. 6. Ensemble de dispositifs d'équipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de manoeuvre (19) du déplacement du clapet (20) est doté d'un dispositif de sécurité (31, 27) qui doit être obligatoirement monté sur la platine porte équipements pour pouvoir effectuer une opération d'isolement 35 provisoire d'un quelconque des orifices (3), dispositif qui ne peut ensuite être retiré de la platine que si le clapet (20) est revenu se positionner sous l'orifice du clapet d'emplissage (5). 7. Ensemble de dispositifs d'équipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la clef de manoeuvre (27) du clapet mobile (20) est solidaire d'un dispositif d'intervention comportant un bouchon supérieur (31) du clapet d'emplissage 5 remplaçant le bouchon de service normal (33), la clef ne pouvant être introduite en manoeuvre dans la platine que lorsque le clapet (20) se trouve sous l'orifice d'emplissage (3c), dont il constitue ledit second clapet de sécurité inférieur. 8. Ensemble de dispositifs d'équipement selon l'une des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord supérieur de l'orifice (3a) est aménagé pour constituer le siège de la soupape de sécurité (11), celle-ci étant montée fixée sur le corps de la platine, par exemple par des colonnes (37) vissées dans le corps de la platine.