Brevet FR2881206A1 — publié le 20060728

La présente invention concerne les dispositifs de raccordement et de transfert de fluide sous pression entre un réservoir donneur et une installation receveuse, typiquement pour le rechargement d'une réserve de fluide d'une installation stationnaire par un camion citerne. La connexion entre le réservoir donneur et l'installation s'effectue par une tubulure de transfert, généralement appelée flexible , dimensionnée pour le maximum entre la pression maximale de service (PMS) du réservoir donneur et la pression maximale de service du réservoir source, qui peut atteindre 500 bars et plus. Ce flexible est manipulé à chaque opération de connexion / déconnexion en subissant des cycles de pressurisation / dépressurisation importants, peut même être sujet à écrasement si un opérateur marche dessus ou un véhicule, notamment le camion citerne lui même, roule dessus lors de sa manoeuvre d'approche, et peut s'arracher en cas d'oubli de déconnexion lors d'une opération de remplacement du système. Cet équipement est donc particulièrernent exposé et, bien qu'un soin extrême soit porté à sa fabrication, sa rupture est un élément probable qui doit être pris en considération. En effet, une rupture de flexible contenant du fluide sous pression, outre les effets mécaniques dits de coup de fouet qui peuvent gravement blesser un opérateur et / ou endornmager des éléments de l'installation, peut se révéler très dangereux si le fluide de transfert est toxique et/ou inflammable. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de raccordement et de transfert de fluide sous pression sécurisé permettant à la fois de réduire l'effet coup de fouet et de limiter les risques d'échappement, notamment de feu, du gaz transféré en cas de rupture de la tubulure principale. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de raccordement et de transfert de fluide sous pression entre un réservoir donneur et une installation receveuse, comprenant une tubulure de transfert du fluide ayant une première extrémité raccordable à un raccord de sortie de fluide du réservoir et une deuxième extrémité raccordable à une entrée de fluide de l'installation, le réservoir comportant, en amont de la sortie de fluide, une vanne d'arrêt commandée ayant un raccord rapide de connexion avec une première extrémité d'une ligne auxiliaire ayant une deuxième extrémité raccordable à un circuit auxiliaire de l'installation, la ligne auxiliaire étant couplée, sur une partie de son extension, à la tubulure de transfert de façon à s'étendre le long d'une partie substantielle de cette dernière et ayant sur cette distance de couplage une longueur inférieure à celle de la tubulure de transfert. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la ligne auxiliaire est solidarisée en au moins deux points séparés à la tubulure principale de transfert - la vanne d'arrêt commandée est une vanne pneumatique et la ligne auxiliaire est une tubulure secondaire de fluide basse pression, typiquement de l'azote ou de l'air sec, de commande d'instruments de l'installation receveuse - la vanne d'arrêt commandée est une électrovanne et la ligne auxiliaire une ligne électrique - le réservoir donneur est monté sur un véhicule, typiquement une remorque de camion - une capacité auxiliaire de fluide comprimé ou d'électricité, est associée au réservoir donneur et connectable au circuit auxiliaire de l'installation receveuse La présente invention concerne également l'utilisation d'un tel dispositif pour l'alimentation en gaz inflammable, notamment en hydrogène, d'une installation receveuse fixe. La présente invention concerne également un nécessaire de raccordement pour un dispositif de raccordement et de transfert du type défini plus haut, comprenant une tubulure principale haute pression ayant des raccords d'extrémité et une tubulure secondaire en matériau plastique ayant des raccords d'extrémité et solidarisée en au moins deux zones distinctes espacées l'une de l'autre à la tubulure principale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif, mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique d'un camion citerne pourvu d'un dispositif de raccordement et de transfert de fluide selon un mode de réalisation de l'invention; et La figure 2 est une vue schématique à plus grande échelle du mode de réalisation de la figure 1 montrant les connexions des lignes principales et secondaires au réservoir donneur et à l'installation receveuse. Dans le mode de réalisation de la figure 1 on a représenté une citerne routière haute pression comprenant plusieurs réservoirs 20 de stockage de gaz sous haute pression (supérieure à 160 bars, typiquement supérieure à 200 bars, avantageusement supérieure à 500 bars). Ces réservoirs débitent dans une conduite de sortie 2 se terminant par un élément d'un raccord haute pression 3 de raccordement à une tubulure de transfert amovible 4 et incorporant, en amont de cet élément de raccord, une vanne d'isolement ou d'arrêt 5 à actionneur pneumatique. Dans le mode de réalisation représenté, la vanne 5 est une vanne 10 pneumatique pilotée par un fluide basse pression acheminé par une tubulure auxiliaire 6 reliée à la vanne 5 par un raccord rapide arrachable 7. Dans la pratique, le fluide acheminé par la tubulure secondaire 6 est un gaz sous faible pression (typiquement de l'azote ou de l'air sec à une pression de 6 à 10 bars) utilisé dans un réseau dédié de l'installation utilisatrice pour la commande et le pilotage des différents instruments de mesure ou d'actionnement de cette installation. Le fluide instrument est disponible en provenance de l'installation utilisatrice elle-même et /ou en provenance d'un réservoir 8 embarqué dans la remorque du camion 1 et disponible via un flexible basse pression 9 connectable à l'installation utilisatrice. Le réservoir 8 est avantageusement repressurisé, quand nécessaire, à l'aide du groupe de compression d'air du tracteur de la remorque. Dans le rnode de réalisation représenté sur la figure 2, la tubulure principale 4, réalisée en PTFE armé ou gaine ondulée en Inox, est reliée, préférentiellement vissée, en aval à un raccord 10 d'entrée de l'installation utilisatrice 11 et la tubulure secondaire 6 est également reliée par un raccord rapide arrachable 12 au réseau de fluide instrument de l'installation utilisatrice 11. Selon un aspect de l'invention, dans ce mode de réalisation la tubulure secondaire 6 est réalisée en matériau à point de fusion bas, inférieur à 200 C, notamment en matériau thermoplastique fusible, par exemple en PVC, et est solidarisée en au moins deux points S1, S2, S3 à la tubulure principale 4 de façon à s'étendre le long de la majeure partie de cette dernière mais, comme représenté entre S2 et S3, en ayant une longueur développée inférieure à celle de la tubulure de transfert 4, la liaison entre les deux tubulures au niveau de la partie aval de la tubulure 4 s'effectuant au moyen d'un lien lâche ou coulissant L. Dans le rnode de réalisation, la vanne 5 est du type normalement fermée en cas de manque de pression dans la tubulure auxiliaire 6. On comprendra donc qu'en cas de rupture de la tubulure principale 4 dans sa partie amont, les premiers mouvements de fouet de ce dernier provoquent une forte traction sur la tubulure secondaire 6 entraînant l'ouverture du raccord rapide 7 et donc la fermeture quasi instantanée de la vanne 5, stoppant ainsi toute fuite. Par ailleurs, en cas de feu consécutif à une fuite de la tubulure principale 4, la tubulure secondaire 6 fond très rapidement et provoque de la même façon la fermeture rapide de la vanne 5 et donc l'extinction également rapide du feu. En cas d'oubli par l'opérateur de déconnexion de la tubulure 4 après l'opération de transfert de fluide, la tubulure secondaire 6 est rapidement arrachée ce qui provoque la fermeture de la vanne 5 et limite donc toute fuite de gaz hors de la citerne automobile 1. En effet, la tubulure 6 étant plus courte entre SI et S3 (partie longeant la tubulure 4) que la tubulure 4, en cas d'oubli de déconnexion par l'opérateur de la tubulure 4, la vanne 5, déconnectée de la ligne 6, se ferme avant la rupture de la tubulure 4, supprimant toute fuite à l'extérieur de gaz provenant des réservoirs 20. Quoique l'invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. En particulier, au lieu d'être à actionnement pneumatique, la vanne d'arrêt 5 peut être une électrovanne, la ligne auxiliaire de commande 6 étant dans ce cas un câble électrique terminé aux deux extrémités par des connecteurs à ouverture rapide 7 et 12, le circuit auxiliaire de l'installation receveuse 11 étant alors un circuit électrique de cette dernière, la batterie 8 de secours de la remorque 1 étant une batterie d'accumulateur. De même, dans ce cas de figure, la vanne 5 peut être actionnée à la fermeture par un organe de sécurité, par exemple un analyseur / détecteur de fuite monté à l'arrière de la remorque 1. Dans les deux cas, la vanne 5 peut en outre être fermée en urgence au moyen d'un bouton d'arrêt d'urgence, pneumatique ou magnétique. L'invention convient tout particulièrement pour les flottes de citernes alimentant en hydrogène gazeux sous une pression de plus de 160 bars des installations fixes, notamment de génération d'électricité, en particulier du type pile à combustible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement et de transfert de fluide sous pression entre un réservoir donneur (1) et une installation receveuse (11) , comprenant une tubulure (4) de transfert de fluide ayant une première extrémité raccordable à un raccord de sortie de fluide (3) du réservoir et une deuxième extrémité raccordable à une entrée de fluide (10) de l'installation, le réservoir comportant, en amont de la sortie de fluide (3), une vanne d'arrêt commandée (5) ayant un raccord rapide (7) de connexion avec une première extrémité d'une ligne auxiliaire (6) ayant une deuxième extrémité raccordable (12) à un circuit auxiliaire de l'installation (11), la ligne auxiliaire (6) étant couplée, sur une partie de son extension, à la tubulure de transfert (4) de façon à s'étendre le long d'une partie substantielle de cette dernière et ayant sur cette distance de couplage une longueur inférieure à celle de la tubulure de transfert. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne auxiliaire (6) est solidarisée en au moins deux points séparés (Si, L) à la tubulure de transfert (4). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vanne d'arrêt commandée (5) est une électrovanne et la ligne auxiliaire une ligne électrique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vanne d'arrêt commandée (5) est une vanne pneumatique et en ce que la ligne auxiliaire est une tubulure secondaire de fluide basse pression de commande d'instruments de l'installation utilisatrice (11). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la tubulure secondaire est en matériau à bas point de fusion. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une capacité auxiliaire (8), associée au réservoir (1) et connectable au circuit auxiliaire de l'installation. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir donneur est monté sur un véhicule. 8. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes pour l'alimentation en gaz inflammable d'une installation fixe. 9. Utilisation selon la revendication 8, le gaz inflammable étant l'hydrogène. 10. Nécessaire de raccordement pour dispositif selon la revendication 5, comprenant une tubulure principale haute pression (4) ayant des raccords d'extrémité (3, 10) et une tubulure secondaire (6) en matériau plastique ayant des raccords d'extrémité (7; 12) et reliée en au moins deux zones distinctes espacées l'une de l'autre (Si;L) à la tubulure principale (4).