Brevet FR2864047A1 — publié le 20050624

La présente invention se rapporte à un dispositif de protection destiné à être placé à l'intérieur d'une cuve contenant un liquide. Lors du transport d'un liquide, celui-ci est généralement contenu dans une cuve rigide. En cas d'accident entraînant une déchirure de la paroi de la cuve, il est 5 nécessaire d'éviter au maximum que le liquide ne se répande hors de celle-ci dans le milieu environnant, et ce d'autant plus que ce liquide est dangereux ou polluant. La cuve endommagée doit donc être réparée, ou tout au moins colmatée, et le liquide pompé vers un autre container, quand ces opérations sont possibles. Selon les conditions de l'accident et le liquide transporté, la réparation ou le colmatage de la cuve sera une opération réalisable plus ou moins rapidement et dans des conditions de sécurité et de fiabilité plus ou moins satisfaisantes. Dans l'attente d'un colmatage ou d'un pompage du liquide vers un autre container, il est nécessaire d'empêcher au maximum l'écoulement du liquide hors de la cuve, car une brèche, même de faible dimension, peut être à l'origine d'une pollution importante du milieu environnant. Plus particulièrement, dans le cas des pétroliers naufragés, le colmatage de la cuve pour stopper les fuites de pétrole est souvent difficile, notamment à cause de la profondeur à laquelle se situe l'épave, des courants marins et de l'agressivité de l'eau de mer sur les matériaux. Une des solutions les plus simples à mettre en oeuvre est le système de la double coque bien connue des pétroliers. Ainsi, lorsque la coque extérieure est accidentellement éventrée, la présence d'une seconde coque permet de maintenir une ultime séparation entre le pétrole et le milieu extérieur. Une telle double coque ne permet cependant pas d'assurer une protection absolue contre des chocs importants ou répétés. En effet, la coque intérieure étant rigide et faisant partie intégrante de la structure du navire, elle subit également des contraintes importantes qui risquent à terme de la fracturer, le liquide pouvant de ce fait s'échapper de la cuve. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédemment évoqués, et consiste pour cela en un dispositif de protection destiné à être placé à l'intérieur d'une cuve contenant un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un ensemble comportant une armature ajourée et un couvercle, un sac repliable étanche étant rattaché à ladite armature et présentant un fond destiné à être fixé dans une paroi de la cuve, et d'autre part, des moyens d'entraînement permettant de tracter l'ensemble vers une paroi opposée, le couvercle étant destiné à être placé au contact de l'armature en vue de l'obturer de manière étanche lorsque celle-ci a terminé sa course. Ainsi, lorsque le dispositif selon l'invention est activé, l'ensemble formé par l'armature ajourée et son couvercle est entraîné en translation le long de la cuve, ce qui provoque le déploiement du sac dont le fond est fixé dans une paroi de la cuve. Au fur et à mesure de la progression de l'ensemble, le liquide traverse l'armature ajourée, puis contourne le couvercle pour finalement pénétrer à l'intérieur du sac. Lorsque l'armature ajourée a terminé sa course, venant buter contre la paroi opposée à la paroi de rattachement dans laquelle est fixée le fond du sac, la fermeture du couvercle est alors engagée. De cette manière, le liquide est isolé du milieu extérieur, enfermé dans le sac, très peu de temps après l'accident voire légèrement avant s'il apparaît inévitable. De plus, il est important de noter que le dispositif étant tracté à travers la cuve, il peut être fixé dans n'importe quelle paroi, et n'est donc pas tributaire de la position d'échouement. Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de guidage reliant l'armature au couvercle. Ces moyens de guidages sont destinés à assurer le positionnement correct du couvercle sur l'armature afin d'obtenir une fermeture optimale. De préférence, les moyens de guidage comprennent au moins une barre fixée sur l'armature, le long de laquelle peut coulisser le couvercle lors de sa fermeture. Préférentiellement encore, les moyens de guidage comprennent des bras articulés les uns par rapport aux autres afin de former au moins un pantographe. Avantageusement, la mise en traction de l'ensemble est effectuée à l'encontre de moyens élastiques disposés entre le couvercle et l'armature. De cette manière, une fermeture accidentelle du couvercle avant que l'armature ait terminé sa course est évitée. De manière préférentielle, ces moyens élastiques comprennent au moins un bras rétractable à ressort apte à pivoter autour de chacun de ses deux points de fixation respectivement situés sur l'armature et le couvercle. Avantageusement, les moyens d'entraînement comprennent au moins un câble rattaché au couvercle. De cette manière, la traction exercée par le câble permet, lorsque l'armature a terminé sa course, d'amener automatiquement le couvercle sur l'armature. Selon une variante de réalisation de l'invention, les moyens d'entraînement sont rattachés à l'armature, et un vérin est prévu pour emmener le couvercle au contact de l'armature. De manière avantageuse, le couvercle présente au moins un doigt de verrouillage latéral, et l'armature comporte au moins un alésage latéral correspondant dans lequel le doigt de verrouillage peut être introduit lorsque le couvercle vient obturer l'armature. Il doit être bien compris qu'une variante évidente de réalisation de l'invention consiste à placer le doigt de verrouillage sur l'armature et l'alésage correspondant sur le couvercle. Bien évidemment, d'autres systèmes autobloquants permettant de solidariser l'ensemble peuvent être envisagé. Avantageusement, l'armature comporte des roulettes latérales destinées à coopérer avec des rails de guidage fixés à l'intérieur de la cuve. La présence de roulettes permet d'éviter un éventuel arc-boutement de l'armature et du couvercle lors de leur 20 entraînement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés dans lesquels: Les figures 1, 2, 3, 4 sont des vues schématiques de différentes étapes du déploiement d'un dispositif selon l'invention disposé à l'intérieur d'une cuve. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention dans sa position initiale. La figure 2 est une vue schématique du dispositif représenté à la figure 1 en cours de déploiement. La figure 3 est une vue schématique du dispositif représenté à la figure 1 en fin de 30 déploiement, et avant fermeture du couvercle. La figure 4 est une vue schématique du dispositif représenté à la figure 1 en fm de déploiement après fermeture du couvercle. La figure 5 est une vue de dessus de l'armature d'un dispositif selon l'invention. La figure 6 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention dans sa position initiale. La figure 7 est une vue en coupe de l'armature et du couvercle du dispositif représenté à la figure 6. La figure 8 est une vue partielle en coupe du dispositif selon l'invention en position finale. La figure 9 est une vue en coupe correspondant à la figure 6 lorsque le couvercle est fermé. Une cuve 1 parallélépipédique, telle que représentée sur les figures 1 à 4, comprend des parois latérales 2 verticales, une paroi inférieure 3 horizontale constituant le fond de la cuve 1, et une paroi supérieure 4 horizontale fermant le haut de la cuve. Ces parois 2, 3, 4 délimitent un volume intérieur destiné à contenir un liquide L. Cette cuve 1 contient, d'une part, un dispositif 5 selon l'invention, fixé dans la paroi supérieure 4, et d'autre part, des rails de guidage 6 fixés le long des parois latérales 2 verticales. Un dispositif 5 selon l'invention, tel que représenté en détail sur les figures 5 à 9, comprend, d'une part, un ensemble comportant une armature 7 ajourée et un couvercle 8, et d'autre part, un sac repliable étanche. L'armature 7 ajourée est réalisée à partir d'une cuvette de section carrée comprenant un rebord 9, quatre parois latérales 10, et un fond. Chaque paroi 10 présente une face externe 11 verticale, une face interne 12 dans laquelle sont pratiqués deux alésages 13 latéraux, et une face supérieure 14. De plus, les faces internes 12 sont inclinées de façon à converger les unes vers les autres en direction du fond. Par ailleurs, le fond de cette cuvette est presque totalement évidé, afin de former une ouverture 15, tout en conservant, au niveau de chaque paroi 10, deux zones distinctes de matières constituant des surfaces d'appui 16. Un cylindre 17 creux est placé au centre de la cuvette carrée, et quatre barres de maintien 18 viennent le supporter. Pour cela, chaque barre de maintien 18 est fixée, d'une part, dans une paroi 10, perpendiculairement à celle-ci et à proximité du fond de la cuvette, et d'autre part, dans le cylindre 17. De plus, ce cylindre 17 possède une hauteur telle qu'il ne dépasse pas de la cuvette et présente, en partie haute, des oeillets de fixation 19 orientées selon les diagonales de l'armature 7. Un joint d'étanchéité 20 est fixé sur les faces supérieures 14, et des roulettes 21, aptes à coopérer avec les rails de guidage 6, sont fixées dans le rebord 9. Le couvercle 8 possède une forme carrée complémentaire de la section de passage délimitée par le fond et les parois 10 de la cuvette. Plus précisément, ce couvercle 8 présente, d'une part, des faces latérales 22, complémentaires des faces internes 12 des parois 10, et d'autre part, une bordure 23 destinée à venir au contact des faces supérieures 14 des parois 10. Par ailleurs, chaque face latérale 22 présente deux orifices latéraux pratiqués dans l'épaisseur du couvercle 8, et dans chacun desquels est logé un doigt de verrouillage 24 rétractable monté sur un ressort 25. Les orifices latéraux sont réalisés de manière à ce que les doigts de verrouillage 24 soient chacun aptes à coopérer avec un alésage 13 correspondant de l'armature 7. Le couvercle 8 comprend également, dans chaque coin, un oeillet de fixation 26. La bordure 23 comporte, dans chaque coin, un alésage 27 traversé par une barre de guidage 28 fixée dans la partie supérieure d'une paroi 10 perpendiculairement au plan de l'armature 7. Chaque barre de guidage 28 est munie d'une tête 29 possédant un diamètre supérieur au diamètre de l'alésage 27 correspondant. Par ailleurs, le couvercle 8 est relié à l'armature 7 au moyen, d'une part, de pantographes 30 fixés chacun sur une paire de surfaces d'appui 16 du fond de la cuvette, et d'autre part, de bras rétractables 31 à ressort. Chaque bras rétractable 31 présente une première extrémité, rattachée à un oeillet de fixation 19 de l'armature 7, et une seconde extrémité rattachée à un oeillet de fixation 26 du couvercle 8. La fixation du bras rétractable 31 est réalisée de façon à ce que celui-ci puisse pivoter autour de chacun desdits oeillets 19, 26 lorsque le couvercle 8 se rapproche de l'armature 7. Des évidements 32, 33, 34 sont pratiqués dans l'épaisseur du couvercle 8 de manière à pouvoir loger respectivement le cylindre 17 creux, les pantographes 30, et les bras rétractables 31 lorsque le couvercle 8 ferme l'ouverture 15. De plus, le couvercle comporte, sur une face située à l'opposé de l'armature 7, des pitons d'accrochages 35, présentant chacun une surface annulaire creuse 36. Le sac repliable étanche du dispositif 5 selon l'invention comprend, d'une part, un fond 37 rigide possédant des dimensions sensiblement égales à celles de l'armature 7, 10 et d'autre part, une paroi latérale souple 38. Ce fond 37 est destiné à être rattaché à la cuve 1, et est apte à maintenir le dispositif dans une position repliée, telle que représentée à la figure 6, en retenant le couvercle 8 grâce à des systèmes d'attache présents sur sa face dirigée vers l'intérieur du sac. Ces systèmes d'attache sont destinés à coopérer avec les pitons d'accrochage 35 du couvercle 8. Chaque système d'attache comprend un alésage circulaire 39 vertical, et deux orifices latéraux horizontaux débouchant dans l'alésage circulaire 39, en face l'un de l'autre. A l'intérieur de chaque orifice est logée une bille 40 montée sur un ressort 41 et pouvant pénétrer partiellement à l'intérieur dudit alésage circulaire 39. La taille des billes 40 est choisie de manière à ce qu'elles puissent coopérer avec la surface annulaire creuse 36, et la raideur des ressorts 41 est choisie suffisamment élevée pour maintenir les billes 40 fortement plaquées contre la surface annulaire creuse 36. Ceci permet d'éviter tout décrochement accidentel du couvercle 8. La paroi latérale 38 souple, repliable et étanche, est fixée, d'une part, sur le 25 pourtour du fond 37, formant ainsi le sac du dispositif 5 selon l'invention, et d'autre part, sur le rebord 9 de l'armature 7. Cette paroi est ensuite repliée en accordéon et le couvercle 8 est suspendu sous le fond 37 au moyen des pitons d'accrochage 35 et des systèmes d'attache, comme représenté sur la figure 5. En effet, en pénétrant dans un alésage circulaire 39, chaque piton d'accrochage 35 repousse les billes 40 à l'intérieur de leurs orifices. Lorsque la surface annulaire 36 se trouve face à ces billes 40, celles-ci reviennent alors automatiquement, sous l'effet de leurs ressorts 41, à l'intérieur de l'alésage 39, retenant ainsi le couvercle 8 et l'armature 7 à laquelle il est relié. Le dispositif 5 est alors fixé à l'intérieur de la cuve 1, dans la paroi supérieure 4 par l'intermédiaire du fond 37. L'armature 7, sous l'effet de la pesanteur et des bras rétractables 31, est maintenue écartée du couvercle 8, et est retenue par les têtes 29 des barres de guidage 28 venant buter contre la bordure 23 du couvercle 8. Enfin, le dispositif 5 comporte des moyens d'entraînement comprenant un câble 42 passant à l'intérieur du cylindre 17 creux et rattaché, d'une part, au centre du couvercle 8, et d'autre part, à un enrouleur 43 motorisé placé au fond de la cuve 1 à l'aplomb du cylindre 17 creux. Il doit être bien compris que l'enrouleur peut être placé à un autre endroit, le câble 42 étant toujours dirigé vers le fond de la cuve perpendiculairement à l'armature, puis réorienté vers l'enrouleur 43 au moyen, par exemple, de poulies. Une variante de réalisation consiste à placer l'enrouleur 43 sur le couvercle 8, le câble 42 étant alors rattaché au fond de la cuve 1. Initialement, le dispositif est en position repliée, comme représentée sur les figures 1 et 6. Dans cette position, les parois souples 38 sont repliées en accordéon et le couvercle 8 est accroché au fond 37 comme expliqué précédemment. Lorsque l'avarie est imminente ou déjà causée, l'enrouleur 43 est actionné. Tout d'abord, le câble 42 se tend puis commence à exercer une traction sur le couvercle 8 auquel il est accroché. Le couvercle étant retenu par le fond 37 au moyen des pitons d'accrochage 35, la tension dans le câble 42 augmente jusqu'à ce que celle-ci soit suffisante pour que les pitons d'accrochage 35 forcent les billes 40 en retrait contre leurs ressorts 41. Les pitons d'accrochage 35 sont ainsi libérés de leurs systèmes d'attache et par voie de conséquence permet le décrochement du couvercle 8. Une fois libéré, l'ensemble formé par l'armature 7 et le couvercle 8 est tracté par le câble 42 à travers le liquide L vers la paroi inférieure 3 de la cuve 1 comme représenté sur la figure 2. L'armature 7 précède le couvercle 8 et en est maintenue écartée grâce, d'une part, aux forces de pression exercées par le liquide sur le couvercle, qui sont supérieures à celles exercées sur l'armature, et d'autre part, aux bras rétractables 31 à ressort s'opposant aux efforts de traction et plus particulièrement aux contraintes résultant du décrochement brutal du couvercle 8. Le fond 37 étant fixé sur la paroi supérieure 4 de la cuve 1, la translation de l'armature 7 entraîne le déploiement des parois latérales 38. Au fur et à mesure du déploiement, le liquide traverse l'ouverture 15 puis contourne le couvercle 8 pour finalement pénétrer à l'intérieur du sac. Comme montré sur la figure 3, lorsque l'armature 7 a atteint la paroi inférieure 3 de la cuve 1, elle ne peut plus avancer et le sac renferme alors la presque totalité du liquide. Le couvercle 8 est toujours maintenu à distance de l'armature 7 par les bras rétractables 31. Lorsque les efforts exercés par le câble 42 sur. le couvercle 8 sont supérieurs à la résistance des bras 31, ceux-ci sont forcés à se rétracter et le couvercle 8 peut alors se rapprocher de l'armature 7. Les bras rétractables 31 suivent le mouvement du couvercle 8 en pivotant autour des oeillets de fixation 19, 26, et passent par une position de contraction maximum au-delà de laquelle ils tendent à faciliter la fermeture du couvercle 8, comme représenté sur la figure 8. Ainsi, les bras rétractables 31 ne permettent au couvercle 8 d'adopter alternativement que l'une de ses deux positions stables, la position ouverte ou la position fermée. Au fur et à mesure de sa progression, le couvercle 8 coulisse le long des barres de guidage 28 et les pantographes 30 se replient. Ceci permet de s'assurer que le couvercle 8 est correctement positionné et vient parfaitement recouvrir l'ouverture 15. Lorsque ce dernier est suffisamment proche de l'armature 7, les parois latérales 10, dont les faces internes 14 convergent, forcent les doigts de verrouillage 24 à se rétracter dans leurs orifices à l'intérieur du couvercle 8. Celui-ci progresse encore jusqu'à ce que chaque doigt de verrouillage 24 se trouve en face d'un alésage 13 correspondant et dans lequel il pénètre automatiquement sous l'effet de son ressort 25. Une fois les doigts de verrouillage 24 enclenchés, l'enrouleur 43 peut être stoppé. Il est intéressant de noter que, le câble 42 étant rattaché au couvercle 8, la phase de fermeture est engagée dès que l'armature 7 ne peut plus avancer. De ce fait, si en raison d'un obstacle tel qu'une paroi déchirée faisant saillie à l'intérieur de la cuve 1, l'armature 7 se trouve immobilisée avant d'avoir atteint la paroi inférieure, cela provoquera tout de même la fermeture du couvercle 8. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection destiné à être placé à l'intérieur d'une cuve contenant un liquide (L), caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un ensemble comportant une armature (7) ajourée et un couvercle (8), un sac repliable étanche étant rattaché à ladite armature et présentant un fond (37) destiné à être fixé dans une paroi de la cuve (4), et d'autre part, des moyens d'entraînement (42, 43) permettant de tracter l'ensemble vers une paroi opposée (3), le couvercle étant destiné à être placé au contact de l'armature en vue de l'obturer de manière étanche lorsque celle-ci a terminé sa course. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage (28, 30) reliant l'armature (7) au couvercle (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent au moins une barre (28) fixée sur l'armature (7), le long de laquelle peut coulisser le couvercle (8) lors de sa fermeture. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent des bras articulés les uns par rapport aux autres afin de former au moins un pantographe (30). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 25 la mise en traction de l'ensemble est effectuée à l'encontre de moyens élastiques (31) disposés entre le couvercle (8) et l'armature (7). 6. Dispositif selon la revendication 5, les moyens élastiques comprennent au moins un bras rétractable (31) à ressort apte à pivoter autour de chacun de ses deux points 30 de fixation (19, 26) respectivement situés sur l'armature (7) et le couvercle (8). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent au moins un câble (42) rattaché au couvercle (8). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont rattachés à l'armature (7), et en ce qu'un vérin est prévu pour emmener le couvercle (8) au contact de l'armature. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le couvercle (8) présente au moins un doigt de verrouillage (24) latéral, et en ce que l'armature (7) comporte au moins un alésage (13) latéral correspondant dans lequel le doigt de verrouillage peut être introduit lorsque le couvercle vient obturer l'armature. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, caractérisé en ce que l'armature (7) comporte des roulettes (21) latérales destinées à coopérer avec des rails de guidage (6) fixés à l'intérieur de la cuve (1).