Brevet FR2943043A1 — publié le 20100917

PANNEAU DE PROTECTION POUR ENCEINTE CONTENANT DES GAZ PRESSURISES ET ENCEINTE EQUIPEE D'UN TEL PANNEAU L'invention concerne un panneau de protection limitant le risque d'explosion au sein d'une enceinte de stockage de produits, notamment pulvérulents, le panneau présentant une zone de fragilisation apte à se déchirer en cas de surpression anormale dans l'enceinte. Ce type de panneau protège des installations destinées à stocker ou à io transporter, des produits dégageant des poussières explosives, du type farine, céréales, sucre, amidon, bois, etc... Les installations ou enceintes accueillant ces produits pulvérulents, telles que silos, trémies, filtres, mélangeurs, tuyauteries, sont ainsi entourées par un ou plusieurs panneaux de protection qui peuvent présenter diverses formes, carrées, 15 rectangulaires, rondes. Les produits stockés dans l'enceinte fermée peuvent sous certaines conditions provoquer une déflagration consécutive notamment à une augmentation de pression et de température à l'intérieur de l'enceinte. 20 Pour éviter tout risque d'explosion, ou du moins limiter les effets en cas d'explosion qui pourraient sinon engendrer de graves conséquences, le panneau de protection est apte à se déchirer dans sa zone de fragilisation en cas de surpression anormale dans l'enceinte, le gaz sous pression s'échappant alors par le trou de déchirement. 25 Un panneau de protection comporte usuellement une feuille de métal comprenant une zone de fragilisation à proximité du bord périphérique de la feuille, cette zone consistant en une rainure ou une multitude de fentes étroites alignées et séparées de quelques millimètres par la matière constitutive de la feuille. En cas de surpression, cette zone cède, soulevant la partie centrale de la feuille pour créer un trou d'échappement. Ce panneau est destiné à obturer l'ouverture d'une enceinte en y étant fixé sur toute sa périphérie. A cet effet, la feuille de métal est pourvue d'une multiplicité d'orifices répartis sur l'ensemble de son périmètre et destinés à être mis en regard d'orifices correspondants agencés en périphérie de l'ouverture de l'enceinte, la feuille de métal étant fixée à l'enceinte par des moyens de fixation du type boulons qui coopèrent avec io les orifices mutuels du panneau et de l'enceinte. La fixation est située à proximité du bord du panneau délimitant un cadre périphérique, et à l'intérieur et à proximité duquel se trouve la zone de fragilisation. Une étanchéité est réalisée entre le panneau et l'enceinte grâce à un joint 15 d'étanchéité formant un cadre périphérique, en matériau compressible et de préférence de qualité alimentaire, par exemple en polyéthylène expansé. Le joint est disposé au niveau du cadre périphérique de fixation du panneau et comprend une série de perçages répartis de manière à se situer en regard des orifices du panneau et de l'enceinte. 20 Un tel panneau est par exemple décrit dans le brevet FR2870833-B1. Le panneau de ce document a en outre l'avantage de présenter une faible épaisseur et d'être ainsi limité en poids de métal. Il est constitué d'une feuille de métal de faible épaisseur telle que 0,8 mm et comprenant un 25 rebord périphérique rabattu à 180° en dessous d'elle et s'étendant sensiblement au-delà de la zone de fragilisation. Ce rebord participe à la rigidité de la feuille. Le rebord loge un joint d'étanchéité qui permet ainsi d'assurer l'étanchéité du panneau au niveau de la zone de fragilisation. Le joint comporte bien entendu des perçages en regard des orifices de fixation du panneau. Enfin, l'étanchéité entre ce panneau et l'enceinte est assurée de manière classique avec un second joint périphérique plaqué entre la face externe du rebord et l'enceinte. Le serrage des moyens de fixation assure la compression du second joint d'étanchéité qui remplit ainsi pleinement sa fonction. i0 Toutefois, le serrage engendre également la compression du joint logé dans le rebord de la feuille et en regard de la zone de fragilisation. Des règles de serrage sont préconisées pour que le joint s'écrase de manière pondérée, sans excès. En effet, un écrasement trop important peut 15 entraîner le déchirement de la zone de fragilisation située à proximité immédiate de la zone de fixation, et détériorer par conséquent le panneau qui devient inutilisable. A cette fin, chacun des boulons de fixation est serré au moyen d'une clé 20 dynamométrique qui permet d'ajuster le couple de serrage à une valeur bien définie. Cependant, ce serrage nécessite d'avoir toujours à disposition une telle clé, et s'avère fastidieux, car le contrôle doit être répété pour chaque 25 boulon. L'invention a donc pour but de fournir une solution alternative aux moyens de contrôle habituel de serrage des moyens de fixation réalisant la solidarisation d'un panneau de protection contre une ouverture d'enceinte 30 stockant des produits à caractère explosif. Ainsi, l'invention a trait à un panneau de protection destiné à obturer une ouverture d'enceinte pouvant contenir des gaz de pression dangereusement élevée, comportant au moins une zone de fragilisation située à proximité et à l'intérieur d'une zone de fixation dudit panneau, cette zone de fixation étant délimitée par une multitude d'orifices, en particulier des alésages, destinés à recevoir des moyens de fixation, le panneau étant caractérisé en ce que dans chaque orifice de fixation est logée un élément rigide formant entretoise, tel qu'une bague, et dont la io hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice correspond à une grandeur telle qu'en position associée du panneau contre l'ouverture de l'enceinte et avant solidarisation, un jeu existe définissant le degré d'ajustement de solidarisation du panneau à l'enceinte. 15 La hauteur s'entend dans la suite de la description comme une dimension s'étendant perpendiculairement aux grandes dimensions du panneau et parallèlement à son épaisseur. Ainsi, l'entretoise associée à chaque orifice permet de mettre en oeuvre 20 les moyens de fixation, du type boulons, sans disposer de matériel spécifique pour un contrôle précis de la solidarisation du panneau. Il n'y a aucune préoccupation à avoir sur le degré de serrage nécessaire lors de la fixation du panneau. 25 L'entretoise ou bague joue le rôle de moyen de contrôle du degré d'écrasement du joint d'étanchéité destiné à être positionné entre le panneau et la structure d'appui et de fixation de l'enceinte. Sa hauteur est définie en fonction des caractéristiques que sont 30 l'épaisseur du panneau dans la zone de fixation et l'épaisseur du joint, de manière que la différence entre la somme desdites épaisseurs du joint et du panneau et sa hauteur correspondent au jeu restant. Cette grandeur de jeu est équivalente au degré de compression qu'il est nécessaire de transmettre au joint d'étanchéité, et dans le cas de moyens de fixation constitués par des boulons, au couple de serrage imposé auxdits boulons. En particulier, une clé dynamométrique n'est alors plus nécessaire. Selon une caractéristique, l'entretoise comporte un corps allongé, et comprenant de préférence une collerette venant en appui contre une face io du panneau destinée à être orientée du côté extérieur à l'enceinte. L'entretoise peut former une seule pièce ou être constituée d'un empilement d'une pluralité de pièces en vue d'obtenir la hauteur voulue. 15 Selon la configuration de l'entretoise, telle qu'une bague avec ou sans collerette, une fois le panneau en position de montage contre l'enceinte, le jeu est obtenu vers le côté intérieur de l'enceinte ou respectivement vers le côté extérieur. 20 Dans la variante de réalisation sans collerette, selon un simple corps allongé de l'entretoise, et lorsque l'entretoise est destinée à être associée au panneau avant le montage du panneau contre l'enceinte, un opercule est prévu sur la face destinée à être en regard de l'intérieur de l'enceinte pour retenir l'entretoise dans l'orifice, cet opercule étant apte à être 25 déchiré à force lors de la traversée des moyens de fixation. L'entretoise est avantageusement en acier inoxydable. Selon une caractéristique, le panneau comporte une feuille métallique, la ou les zones de fragilisation étant constituées par des rainures et/ou des fentes discontinues reliées par des parties frangibles. Le panneau peut présenter une forme carrée, rectangulaire ou circulaire. Selon une mode de réalisation avantageux du panneau, celui-ci est constitué d'une feuille métallique comportant un rebord périphérique rabattu à 180° en dessous d'elle et s'étendant sensiblement au-delà de la io zone de fragilisation, un élément d'étanchéité étant logé à l'intérieur de ce rebord, les orifices du panneau traversant la feuille, le rebord et l'élément d'étanchéité. L'invention a également trait à une enceinte pourvue d'une ouverture 15 présentant une surface périphérique d'appui et de fixation contre laquelle est solidarisé le panneau de l'invention, un joint d'étanchéité étant agencé entre la surface d'appui et de fixation de l'enceinte et le panneau, et la solidarisation du panneau étant réalisée grâce à des moyens de fixation traversant le joint d'étanchéité et les entretoises logées dans les orifices 20 du panneau, les extrémités libres opposées de chacune des entretoises étant en butée, respectivement, contre la surface d'appui et de fixation de l'enceinte et les moyens de fixation. Selon une caractéristique, avant solidarisation du panneau à la surface 25 d'appui et de fixation, le jeu définissant le degré d'ajustement de solidarisation est établi du côté de ladite surface d'appui et de fixation lorsque l'entretoise telle qu'une bague comporte une collerette venant en butée contre la surface du panneau en regard de l'extérieur de l'enceinte. 5 A l'inverse, avant solidarisation du panneau à la surface d'appui et de fixation, le jeu est établi du côté du panneau lorsque l'entretoise est sans collerette et vient en butée contre la surface d'appui et de fixation de l'enceinte. L'enceinte est une enceinte de stockage de produits, notamment pulvérulents, du type silo, trémie, mélangeur, tuyauterie, filtre. On entend par � enceinte de stockage � dans la suite de la description, io toute enceinte fermée dans laquelle lesdits produits sont amenés à séjourner ou à y circuler au moins momentanément. Enfin, l'invention est relative à un procédé de fixation d'un panneau de protection tel que décrit ci-dessus, contre une surface d'appui d'une 15 ouverture d'enceinte pouvant contenir des gaz de pression dangereusement élevée. Le procédé consiste à : i) positionner le panneau contre la surface d'appui de l'enceinte, ii) insérer si ce n'est pas déjà fait préalablement au positionnement du panneau, une entretoise dans chaque orifice du panneau, 20 l'une des extrémités de l'entretoise venant en butée contre la surface externe du panneau, ou bien contre la surface d'appui de l'enceinte, iii) introduire dans chaque entretoise les moyens de fixation, et iv) actionner les moyens de fixation jusqu'à ce que l'autre extrémité 25 de l'entretoise soit en butée contre la surface d'appui de l'enceinte, ou bien respectivement en butée contre les moyens de fixation. La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : La figure 1 représente une vue en perspective et de dessus d'un panneau de protection conforme à l'invention; La figure 2 est une vue en coupe du panneau en position montée contre l'ouverture d'une enceinte de stockage ; La figure 3 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation de bague selon l'invention dont le rôle est d'ajuster le degré de io solidarisation du panneau à l'enceinte ; La figure 4 est une vue partielle en coupe du montage du panneau contre l'enceinte avant solidarisation complète ; La figure 5 représente la vue de la figure 4 après solidarisation complète ; 15 La figure 6 illustre, selon une variante de réalisation des moyens d'ajustement du degré de solidarisation du panneau à l'enceinte, une vue partielle en coupe du montage du panneau contre l'enceinte avant solidarisation complète ; La figure 7 représente la vue de la figure 6 après solidarisation 20 complète ; La figure 8 illustre une vue partielle en coupe du montage du panneau contre l'enceinte avant solidarisation complète selon une variante de réalisation du panneau. 25 Le panneau de protection 1 illustré sur la figure 1 est destiné, tel que visible sur la figure 2, à obturer une ouverture 2 d'une enceinte 20 stockant des produits pulvérulents. L'étanchéité périphérique entre le panneau et l'enceinte est assurée par un joint d'étanchéité 3 (figure 2) en matériau compressible et de préférence de qualité alimentaire, par exemple en polyéthylène expansé. Le panneau 1 est posé, via le joint 3, contre une surface d'appui 21 de l'enceinte délimitant l'ouverture 2. La solidarisation du panneau à la surface d'appui 21 est obtenue grâce à des moyens de fixation 5, tels que des vis 50 et des écrous 51. io Le panneau de protection tel que visible sur la figure 1 comporte une feuille métallique 10 de forme par exemple carrée, à quatre côtés 11, 12 13, et 14, et à partie centrale 10a. Pour la fixation du panneau, celui-ci comprend sur l'ensemble de sa 15 périphérie et à proximité de ses bords, une multitude d'orifices, et plus particulièrement alésages, 15. La feuille métallique comporte une zone de fragilisation référencée 16 sur la figure, zone qui est en mesure de se déchirer en cas de surpression 20 anormale, une fois installée en conditions réelles d'utilisation. Cette zone a ici un tracé en forme de "U" dont les trois "branches" 16a, 16b et 16c s'étendent parallèlement et à proximité, respectivement des côtés 11, 12 et 13 de la feuille. Plus précisément, cette zone se situe non 25 loin des alésages 15, du côté intérieur de la feuille. Le côté 10 de la feuille 1 est donc dépourvu d'une telle zone. Si le panneau était de forme circulaire, la zone de fragilisation présenterait 3o plutôt une forme en C. 2943043 io Lorsque la zone de fragilisation cède sous certaines conditions, la partie centrale de la feuille va se soulever, tout en restant solidaire de sa partie périphérique par la région parallèle au côté 10. 5 La ou les zones de fragilisation consistent par exemple en une rainure pratiquée dans la feuille, par enlèvement de matière à sa surface. Ou bien de préférence, elle consiste en une série de fentes étroites, disposées dans le prolongement l'une de l'autre et séparées au plus de quelques io millimètres par la matière qui constitue la feuille 1. Les fentes sont par exemple obtenues par découpage au laser. Les régions de séparation peuvent être qualifiées de zones frangibles, ce qui signifie qu'elles ont la capacité de céder sous certaines conditions. 15 Le panneau en exemple illustré sur les figures 1 à 7 est en particulier celui décrit dans le brevet français FR2870833-B1. Il présente l'avantage d'être constitué d'une simple feuille métallique de faible épaisseur, par exemple 0,8 mm, comportant un rebord 18 rabattu à 180° en dessous de la feuille métallique 10 et s'étendant quelque peu au-delà de la zone de fragilisation 20 formée par des fentes 17. L'intérieur du rebord loge un élément d'étanchéité 19 du type joint usuel et formant cadre sur l'ensemble de la périphérie de la feuille. L'orifice 15 est dans cette configuration de panneau réalisé selon les épaisseurs de la 25 feuille métallique 10, le joint 19 et le rebord rabattu 18.. Selon l'invention, le panneau comporte pour sa fixation des entretoises 4 destinées à assurer l'ajustement de la compression du joint d'étanchéité 3. Un exemple de réalisation d'entretoise se présente sous forme d'une 30 bague et est illustré sur la figure 3. Il Chaque bague 4 comprend un corps cylindrique 40 destiné à être logé dans un alésage 15. De préférence, pour faciliter sa mise en place dans l'alésage et surtout en cas de démontage, la bague comporte une collerette 41 destinée à venir en appui contre la face externe 10b du panneau, tel qu'illustré sur les figures 2 et 8. io Afin de jouer son rôle d'ajustement quant à la solidarisation du panneau à l'enceinte, la bague 4 présente des dimensions définies. Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 4, le corps allongé 40 de la bague, de forme générale préférentiellement cylindrique et comprenant 15 éventuellement la collerette 41, présente une grandeur h supérieure à la hauteur de l'alésage 15 ou l'épaisseur du panneau 1 dans sa zone de fixation, et telle qu'en position montée du panneau contre l'ouverture et avant solidarisation, un jeu j (figure 4) existe entre l'extrémité libre 42 opposée à la collerette 41 et la surface d'appui 21 de l'enceinte. 20 Le jeu j présente une dimension correspondant à la grandeur de compression idéale du joint d'étanchéité 3 afin que l'écrasement ne provoque pas la dégradation des zones de fragilisation. 25 Les moyens de fixation 5 sont des vis 50 et des écrous 51. Chaque vis 50 traverse le corps creux d'une bague 4, sa tête 52 étant en butée contre la collerette 41 de la bague. Le serrage de l'écrou 51 engendre la compression du joint 3 et la 30 diminution du jeu j. Le serrage devient suffisant lorsque le jeu j est nul et que l'extrémité 42 de la bague vient en butée contre la surface d'appui 21. Ce jeu j, qui induit la grandeur de la hauteur h, est dimensionné pour correspondre au couple de serrage nécessaire à l'écrasement idoine du joint. Ainsi, en fonction de l'épaisseur du panneau à proximité de la zone de fragilisation et du couple de serrage à fournir, la hauteur de l'entretoise sera adaptée. A titre d'exemple, pour un panneau 1 dont l'alésage 15 présente une grandeur selon l'extension de l'épaisseur du panneau (feuille et rebord) de 6,6 mm, la hauteur h de la bague est de 10,4 mm pour fournir un jeu j de 2,5 mm correspondant à un couple de serrage de 5 N.m. Les figures 6 et 7 illustrent le montage d'un panneau de protection avant, 15 et respectivement après, solidarisation complète selon une variante de réalisation de la bague d'ajustement 4. Cette bague 4 présente une simple forme cylindrique sans collerette. Glissée dans l'alésage 15, elle vient telle qu'illustrée sur la figure 6 en 20 butée contre la surface d'appui 21 de l'enceinte, sa hauteur h étant telle que le jeu j restant avant écrasement du joint 3 est disposé du côté de la tête 52 de la vis. Après serrage (figure 7), le jeu j devient nul et la compression du joint est 25 arrêtée par la mise en butée de la tête de vis 52 contre l'extrémité libre 43 de la bague. Les figures 1 à 7 illustrent l'exemple de panneau décrit dans le brevet FR2870833-B1. Toutefois, l'invention s'applique à tout panneau de 30 protection pouvant présenter une unique épaisseur sans rebord tel qu'illustré sur la vue en coupe de la figure 8. Une entretoise est introduite dans l'orifice de fixation 15 selon l'épaisseur du panneau ; elle est retenue par son épaulement ou collerette 41 à son extrémité libre supérieure contre la face 10b externe du panneau. Cette entretoise viendra après serrage, en butée par son extrémité libre opposée 42, contre la surface d'appui 21 de l'enceinte compressant de manière adéquate le joint 3. Le procédé de fixation d'un panneau de protection devant obturer une ouverture d'une enceinte stockant des produits pulvérulents est à présent décrit. Le panneau est disposé sur la surface d'appui 21 de l'ouverture à fermer. Les orifices 15 du panneau peuvent comprendre au préalable les entretoises 4 retenues par des films de protection. Dans le cas contraire, une entretoise 4 est insérée dans chaque orifice 15 du panneau. Les moyens de fixation 5 sont ensuite introduits dans les entretoises. Il suffit enfin d'actionner les moyens de fixation, par exemple selon un serrage des vis et des écrous, jusqu'à ce l'entretoise vienne en butée, contre la surface d'appui 21 de l'enceinte si ladite entretoise est pourvue d'une collerette extérieure, ou contre l'extrémité supérieure des moyens de fixation lorsque l'entretoise ne présente aucun épaulement. L'invention permet, grâce à l'insertion d'entretoises de hauteur adaptée dans chacun des alésages du panneau, de fournir un moyen simple de contrôle de la compression utile du joint sans devoir user d'un outil spécifique, telle qu'une clé dynamométrique. L'invention gagne également en temps de contrôle d'un serrage adapté. Elle évite en outre tout risque d'erreur humaine dans le contrôle de la force de serrage. REVENDICATIONS1. Panneau de protection (1) destiné à obturer une ouverture d'enceinte pouvant contenir des gaz de pression dangereusement élevée, comportant au moins une zone de fragilisation (16) située à proximité et à l'intérieur d'une zone (11, 12, 13, 14) de fixation dudit panneau, cette zone de fixation étant délimitée par une multitude d'orifices (15) destinés à recevoir des moyens de fixation (5), caractérisé en ce que dans chaque orifice de fixation est logée une entretoise (4) en matériau rigide dont la hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice (15) correspond à une grandeur telle qu'en position associée du panneau contre l'ouverture de l'enceinte et avant solidarisation, un jeu (j) existe définissant le degré d'ajustement de solidarisation du panneau à l'enceinte. 2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entretoise (4) comporte un corps (40) allongé, comprenant de préférence une collerette (41) venant en appui contre une face (10b) du panneau destinée à être orientée du côté extérieur à l'enceinte. 3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'entretoise (4) est en acier inoxydable. 4. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entretoise est constituée d'une seule pièce ou d'un empilement d'une pluralité de pièces. 5. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une feuille métallique (10), la ou les zones de fragilisation (16, 17) étant constituées par desrainures et/ou des fentes discontinues reliées par des parties frangibles. 6. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une forme carrée, rectangulaire ou circulaire. 7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille métallique (10) comportant un rebord périphérique (18) rabattu à 180° en dessous d'elle et s'étendant sensiblement au-delà de la zone de fragilisation, un élément d'étanchéité (19) étant logé à l'intérieur de ce rebord, les orifices (15) du panneau traversant la feuille, le rebord et l'élément d'étanchéité. 8. Enceinte (20) pourvue d'une ouverture (2) présentant une surface périphérique d'appui et de fixation (21) contre laquelle est solidarisé le panneau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, un joint d'étanchéité (3) étant agencé entre la surface d'appui et de fixation (21) de l'enceinte et le panneau (1), caractérisée en ce que la solidarisation du panneau est réalisée grâce à des moyens de fixation (5) traversant le joint d'étanchéité, et les entretoises (4) logées dans les orifices (15) du panneau, et en ce que les extrémités libres opposées (41, 42) de chacune des entretoises sont en butée, respectivement, contre la surface d'appui et de fixation (21) de l'enceinte et les moyens de fixation (5). 9. Enceinte selon la revendication 8, caractérisée en ce que avant solidarisation du panneau à la surface d'appui et de fixation (21), le jeu (j) est établi du côté de ladite surface d'appui et de fixation (21) lorsque l'entretoise, telle qu'une bague, comporte unecollerette (41) venant en butée contre la surface (10b) du panneau en regard de l'extérieur de l'enceinte. 10. Enceinte selon la revendication 8, caractérisée en ce que avant solidarisation du panneau à la surface d'appui et de fixation (21), le jeu (j) est établi du côté du panneau (1) lorsque l'entretoise est sans collerette et vient en butée contre la surface d'appui et de fixation (21) de l'enceinte. 11. Enceinte selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, pour le stockage de produits, notamment pulvérulents, du type silo, trémie, mélangeur, tuyauterie, filtre. 12. Procédé de fixation d'un panneau de protection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, contre une surface d'appui (21) d'une ouverture (2) d'enceinte pouvant contenir des gaz de pression dangereusement élevée, le procédé consistant à : i) positionner le panneau (1) contre la surface d'appui (21), ii) insérer si ce n'est pas déjà fait préalablement au positionnement du panneau, une entretoise (4) dans chaque orifice (15) du panneau, l'une des extrémités de l'entretoise (41, 42) venant en butée contre la surface externe du panneau, ou bien contre la surface d'appui de l'enceinte, iii) introduire dans chaque entretoise (4) les moyens de fixation (5), et iv) actionner les moyens de fixation (5) jusqu'à ce que l'entretoise soit en butée contre la surface d'appui (21) oubien respectivement en butée contre les moyens de fixation (5).