Brevet FR2947262A1 — publié le 20101231

La présente invention concerne une installation et un procédé de fourniture d'acétylène. L'invention concerne plus particulièrement une installation de fourniture d'acétylène à un utilisateur avec un débit d'acétylène déterminé dit � débit élevé � et une pression déterminée dite �pression basse� à partir de plusieurs sources d'acétylène à une pression dite � pression haute � supérieure à la pression basse, les sources d'acétylène étant raccordées en parallèle à au moins une rampe commune destinée à alimenter l'utilisateur. Lorsqu'un consommateur d'acétylène a besoin de débits importants à partir de cadres de bouteilles d'acétylène, une certaine quantité de solvant qui stabilise l'acétylène dans la bouteille peut être entraînée avec l'acétylène (par exemple le solvant diméthylformamide � DMF �). Par exemple, pour des cadres du type VO8 de huit bouteilles de quarante deux litres de volume chacune, cet entraînement intempestif de solvant peut survenir à partir d'un seuil de débit de soutirage de 8000litres/heure environ. Pour éviter ce problème, une solution consiste à grouper plusieurs cadres de bouteilles sur une même rampe d'alimentation en acétylène pour en théorie augmenter les possibilités de débit. Des rampes connues utilisent des clapets anti-retour pour éviter que l'acétylène d'un cadre dont la pression de stockage d'acétylène est supérieure à la pression de stockage d'un autre cadre ne vienne se déverser dans ce dernier afin d'équilibrer la pression. En effet, sans ces clapets anti-retour il y a risque de déstabilisation de la quantité de solvant et d'acétylène dans le cadre qui reçoit de l'acétylène provenant d'un autre cadre. Il est difficile de s'assurer que les cadres raccordés à une même rampe stockent l'acétylène à la même pression, en particulier lorsque la quantité d'acétylène remplie dans les cadres est réalisée par pesée. En moyenne on peut observer un différentiel de pression de l'ordre de 5% d'un cadre à l'autre lorsque les cadres sont remplis (pression haute). De ce fait, lorsque plusieurs cadres raccordés à une rampe commune ont des différences de pression de stockage, tant que l'équilibrage de pression entre les cadres n'est pas réalisé, l'acétylène soutiré provient préférentiellement du cadre ayant la pression la plus haute. C'est-à-dire que ce cadre à la pression la plus haute doit répondre a l'ensemble du débit demandé par le consommateur. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, l'installation selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que les sources d'acétylène sont reliées à la rampe commune via des conduits respectifs comprenant chacun, disposés en série, un organe de détente de l'acétylène de la pression haute vers la pression basse et un orifice calibré, les orifices calibrés étant dimensionnés chacun pour limiter le débit d'acétylène fourni à la rampe à une valeur inférieure au débit élevé. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - chaque source est constituée d'une bouteille d'acétylène à la pression haute ou d'un cadre de plusieurs bouteilles d'acétylène à la pression haute et disposées en parallèle, - les orifices calibrés limitent le débit d'acétylène fourni à la rampe par les sources à une valeur comprise entre 4000 litres par heure et 7000 litres par heure pour une pression d'acétylène comprise entre 1 et 2 bar et de préférence limitent le débit d'acétylène à une valeur de 6000 litres par heure pour une pression d'acétylène de 1,5 bar, - la pression haute de stockage d'acétylène dans les sources est comprise entre 10 et 25 bar à une température de 15°C et de préférence égale à15 bar à une température de 15°C, - les organes de détente sont constitués chacun d'un détendeur piloté, - les organes de détente sont constitués chacun d'un détendeur piloté dont la pression de consigne de détente est donnée par une source de pression étalon et commune à tous les 20 organes de détente, - les organes de détente sont constitués chacun d'un détendeur piloté dont la pression de consigne de détente est donnée par un piquage de gaz en aval de l'un des organe de détente, pour piloter le seuil de pression de tous les autres organes de détente, - l'installation comporte deux rampes communes alimentées chacune par plusieurs 25 sources d'acétylène respectives et un dispositif d'inversion assurant l'alimentation sélective de l'utilisateur par la première ou la seconde rampe. L'invention concerne également un procédé de fourniture d'acétylène à un utilisateur à un débit d'acétylène prédéterminé dit � débit élevé � et à une pression déterminée dite � pression basse � à partir de plusieurs sources d'acétylène à une première 30 pression dite �pression haute� supérieure à la pression basse, les sources d'acétylène étant raccordées en parallèle à au moins une rampe commune destinée à alimenter l'utilisateur, dans lequel la détente de l'acétylène de la pression haute à la pression basse est réalisée en amont de la rampe commune et le débit d'acétylène fournit par chaque source à la rampe commune est limité à une valeur maximale déterminée inférieure au débit élevé. Selon d'autres particularités possibles, le débit élevé d'acétylène fournit par la rampe commune à l'utilisateur est constitué de la somme de contributions simultanées fournies par plusieurs sources et de préférence de toutes les sources raccordées en parallèle à la rampe, c'est-à-dire que l'intégralité du débit élevé n'est pas fourni par une source unique. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-10 après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'une installation selon un exemple possible de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'une installation selon un autre exemple possible de réalisation de 15 l'invention. L'installation de fourniture d'acétylène représentée à la figure 1 comprend trois cadres Cl à C3 de bouteilles d'acétylène reliées en parallèle à une conduite ou rampe 1 d'alimentation commune. La rampe 1 est destinée à acheminer l'acétylène vers un consommateur ou utilisateur U du gaz. Les trois cadres sont reliés fluidiquement à la rampe 20 1 via des conduits 11, 12, 13 respectifs. Chaque conduit 11, 12, 13 comprend, disposés en série, un organe de détente Dl, D2,D3 et un orifice calibré 2. L'organe de détente est par exemple un détendeur de gaz destiné à abaisser la pression du gaz qui entre avec une pression haute (HP de l'ordre par exemple de 14 à 15 bar) à une pression basse (BP) déterminée (par exemple de l'ordre de 1 à 2 bar et notamment 1,5bar). 25 Les orifices calibrés 2 (ou tout autre dispositif équivalent) sont dimensionnés pour limiter le débit d'acétylène fourni à la rampe 1 par le cadre concerné à une valeur DO inférieure au débit élevé D. En particulier, l'orifice calibré 2 peut ainsi empêcher que le cadre ne fournisse un débit d'acétylène trop important qui entraînerait du solvant. Ce débit limite est variable en fonction des conditions de travail (notamment température, type de 30 solvant et de bouteille ou de cadre). Pour un cadre de huit bouteilles de quarante deux litres chacune (cadre du type VO8), le débit de soutirage limite est de préférence inférieur à 6000 ou 8000 litres/heure environ. De préférence, le débit est limité à 6000litres/heure (6m3/h) par le trou calibré 2 notamment pour tenir compte de la baisse de température du gaz pendant le débit de soutirage. Dans le cas ou le cadre comprend six bouteilles (deux rangées latérales de trois bouteilles et de bouteilles centrales), cette valeur limite tient également compte de la diminution des performances des deux bouteilles centrales du cadre dont l'échange thermique avec l'extérieur est moins satisfaisant. De préférence, le débit d'acétylène fournit par chaque source à la rampe 1 commune est limité à une valeur maximale déterminée Do inférieure au débit élevé D de soutirage susceptible d'entraîner du solvant de façon trop importante. Selon la proposition de l'invention, même si les cadres Cl à C3 sont à des pressions élevées (HP) légèrement différentes, le débit fourni à l'utilisateur U ne sera pas assuré par un seul cadre mais au contraire sera le résultat de la somme des débits de tous les cadres Cl àC3. En utilisant des trous calibrés 2 limitant le débit à 6000 litres/heure environ il est possible de fournir à la rampe 1 un débit de 18000 litres/heur (3 cadresx60001/h). Comme représenté à la figure 2, l'installation peut comporter au moins deux rampes 1, 100 communes alimentées chacune par plusieurs sources Cl à C6 (ici trois cadres de bouteilles par rampe). Un dispositif d'inversion peut être prévu pour assurer l'alimentation sélective de l'utilisateur U par la première 1 ou la seconde 100 rampe (en fonction du côté qui est utilisé et vidé le premier). Le dispositif d'inversion (connu en soit) peut être réglé pour commuter le soutirage de gaz d'un côté à l'autre entre deux niveaux de pression. Par exemple les détendeurs Dl à D3 sont réglés pour détendre le gaz à 1,5 bar tandis que les détendeurs de l'autre côté C54 à C6 sont réglés sur 1,3 bar). En aval du dispositif d'inversion 5, l'acétylène est transporté par un collecteur 6 qui comprend un clapet anti-retour 7. Un manomètre peut être prévu pour mesurer la pression dans la rampe afin de contrôler les organes de détente. L'architecture selon l'invention permet de s'affranchir de différences de pression éventuelles d'un cadre à l'autre tout en permettant une vidange simultanée et dans le même sens des cadres montés en parallèle. Le consommateur peut ainsi vidanger ses cadres en totalité en minimisant le risque d'entraînement de solvant. Des débits importants peuvent être assurés en continue et sans perte de pression puisque la charge est répartie sur l'ensemble des cadres en parallèle. Le réglage de la pression de détente des détendeurs Dl à D6 peut être réalisé par une source 3 de gaz détendu (bouteille d'argon par exemple) qui vient tarer les détendeurs au 5 même niveau de pression. En variante (non représentée), la sortie d'un détendeur Cl peut être choisie comme référentiel de pression de détente. Ainsi, un piquage de pression au niveau de la sortie de ce premier détendeur C 1 peut servir à piloter la pression de détente des autres détendeurs C2 à Cn afin d'avoir une pression aval parfaitement identique sur tous les postes. 10 REVENDICATIONS1. Installation de fourniture d'acétylène à un utilisateur (U) avec un débit d'acétylène déterminé dit � débit élevé � et une pression déterminée dite � pression basse � (BP) à partir de plusieurs sources (Cl à Cn) d'acétylène à une pression (HP) dite � pression haute � supérieure à la pression basse (BP), les sources (Cl à Cn) d'acétylène étant raccordées en parallèle à au moins une rampe (1) commune destinée à alimenter l'utilisateur (U), caractérisée en ce que les sources (Cl à Cn) d'acétylène sont reliées à la rampe commune (1) via des conduits respectifs (11, 12, 13) comprenant chacun, disposés en série, un organe de détente (Dl à Dn) de l'acétylène de la pression haute (HP) vers la pression basse (BP) et un orifice calibré (2), les orifices calibrés (2) étant dimensionnés chacun pour limiter le débit d'acétylène fourni à la rampe (1) à une valeur (DO) inférieure au débit élevé (D). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque source (Cl à Cn) est constituée d'une bouteille d'acétylène à la pression haute (HP) ou d'un cadre de plusieurs bouteilles d'acétylène à la pression haute (HP) et disposées en parallèle. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les orifices calibrés (2) limitent le débit d'acétylène fourni à la rampe (1) par les sources (Cl à Cn) à une valeur comprise entre 4000 litres par heure et 7000 litres par heure pour une pression d'acétylène comprise entre 1 et 2 bar et de préférence limitent le débit d'acétylène à une valeur de 6000 litres par heure pour une pression d'acétylène de 1,5 bar. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pression haute (HP) de stockage d'acétylène dans les sources (Cl à Cn) est comprise entre 10 et 25 bar à une température de 15°C et de préférence égale à15 bar à une température de 15°C. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les organes de détente (Dl à Dn) sont constitués chacun d'un détendeur piloté. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les organes de détente (Dl à Dn) sont constitués chacun d'un détendeur piloté dont la pression de consigne de détente est donnée par une source (3, 4) de pression étalon et commune à tous les organes de détente (Dl à Dn). 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les organes de détente (Dl à Dn) sont constitués chacun d'un détendeur piloté dont la pression de consigne de détente est donnée par un piquage de gaz en aval de l'un (Dl) des organe de détente, pour piloter le seuil de pression de tous les autres organes (D2 à Dn) de détente. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux rampes (1, 100) communes alimentées chacune par plusieurs sources (Cl à Cn) d'acétylène respectives et un dispositif d'inversion assurant l'alimentation sélective de l'utilisateur (U) par la première (1) ou la seconde (100) rampe. 9. Procédé de fourniture d'acétylène à un utilisateur (U) à un débit d'acétylène prédéterminé dit � débit élevé � (D) et à une pression déterminée dite � pression basse � (BP) à partir de plusieurs sources (Cl à Cn) d'acétylène à une première pression (HP) dite � pression haute � supérieure à la pression basse (BP), les sources (Cl à Cn) d'acétylène étant raccordées en parallèle à au moins une rampe (1) commune destinée à alimenter l'utilisateur (U), caractérisé en ce que la détente de l'acétylène de la pression haute (HP) à la pression basse (BP) est réalisée en amont de la rampe (1) commune et en ce que le débit d'acétylène fournit par chaque source (Cl à Cn) à la rampe (1) commune est limité à une valeur maximale déterminée (Do) inférieure au débit élevé (D). 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que le débit élevé (D) d'acétylène fournit par la rampe commune (1) à l'utilisateur est constitué de la somme de contributions simultanées fournies par plusieurs sources (C 1 à Cn) et de préférence de toutes les sources (Cl à Cn) raccordées en parallèle à la rampe (1), c'est-à-dire que l'intégralité du débit (D) élevé n'est pas fourni par une source unique.