Brevet FR2971321A1 — publié le 20120810

DEFLECTEUR DE DISPOSITIF DE DECHARGE DE PRESSION D'UN GAZ Domaine technique et art antérieur L'invention concerne un déflecteur de dispositif de décharge de pression d'un gaz. Les dispositifs de décharge de pression de gaz équipent les appareillages placés sous pression de gaz. Ils sont prévus pour limiter la surpression du gaz dans le cas de défaut(s) interne(s) de l'appareillage. Dans le cas, par exemple, d'appareillages électriques, la survenue d'un arc électrique au sein d'une enveloppe scellée sous pression engendre l'apparition d'un plasma qui élève la température du gaz. Cette élévation de température conduit alors à une augmentation importante de la pression du gaz. La présence d'un dispositif de décharge de pression permet de limiter la surpression du gaz. Le dispositif de décharge de pression doit alors fonctionner dans un temps extrêmement court pour éviter que l'enveloppe n'explose avant le déclenchement des protections. Dans le domaine de l'appareillage électrique, les dispositifs de décharge de pression les plus connus sont : - les disques de rupture métalliques aptes à se déchirer sous l'effet d'une surpression (voir par exemple le brevet GB 748 953 et la demande de brevet EP 1 378 694) ; - les couvercles mobiles à boulon de rupture aptes à se déplacer, du fait de la rupture du boulon, sous 2 l'effet d'une surpression (voir par exemple la demande de brevet US 2002/093146) ; les disques en graphite qui explosent sous l'effet d'une surpression (voir par exemple le brevet DE 41 25 591). Un problème rencontré par l'utilisation de ces dispositifs de décharge de pression est la nécessité qu'il y a à concevoir des déflecteurs pour évacuer les gaz chauds dans une direction précise afin d'éviter une détérioration des pièces environnantes et/ou que des personnes se situant à proximité de l'appareil sous pression ne soient blessées. A ce jour, pour réaliser des déflecteurs aptes à ne pas fondre et/ou se désagréger lors de la survenue d'un arc de forte intensité, les déflecteurs sont réalisés en matériau réfractaire comme, par exemple, l'acier. Il est également connu d'augmenter l'épaisseur des déflecteurs. Il s'en suit la réalisation de dispositifs coûteux, lourds et encombrants. L'invention ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. Exposé de l'invention En effet, l'invention concerne un déflecteur de dispositif de décharge de pression d'un gaz, le déflecteur ayant une face au contact du gaz en surpression dès lors que le dispositif de décharge de pression se déchire sous l'effet d'une surpression du gaz, caractérisé en ce que la face du déflecteur est recouverte d'une couche de matériau contribuant à 3 isoler thermiquement le déflecteur du gaz en surpression. Le dispositif de décharge de pression peut être, par exemple, un disque de rupture, une soupape de décharge, un évent d'explosion, un clapet de décharge, etc. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préférentiel fait en référence à la figure jointe qui représente, à titre d'exemple non limitatif, une vue en coupe transversale d'un dispositif de décharge de pression de type « disque de rupture » équipé d'un déflecteur de l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention. En référence à la figure jointe, un disque de rupture R ferme de façon hermétique une cavité C formée dans une enceinte E. La cavité C contient un gaz sous pression. L'épaisseur du disque de rupture R est choisie suffisamment mince pour permettre à celui-ci de se déchirer sous l'effet d'une surpression du gaz. Un déflecteur D est placé au dessus du disque de rupture R. Le déflecteur D est fait en alliage métallique ou en métal, par exemple l'aluminium. Le déflecteur D est recouvert sur sa face intérieure d'une couche I de matériau thermiquement isolant. Le déflecteur D présente une ouverture latérale O. En fonctionnement normal (c'est-à-dire en l'absence de surpression du 4 gaz), l'ouverture latérale 0 est obstruée dans sa totalité par un clapet K. Le clapet K permet d'éviter que des éléments extérieurs ne viennent polluer le disque de rupture R. Lorsqu'une surpression apparaît dans la cavité C, le disque de rupture R se déchire sous l'effet de la surpression. Le gaz qui s'échappe de la cavité est alors guidé dans la structure du déflecteur D. Le clapet K est alors détruit sous l'effet de la surpression du gaz qui s'échappe vers l'extérieur. Selon l'invention, la couche thermiquement isolante I qui recouvre la face intérieure du déflecteur D ralentit la progression du flux de chaleur dans l'épaisseur du matériau qui constitue le déflecteur et empêche ainsi que ce matériau ne fonde et ne se désagrège. La couche thermiquement isolante I crée, de fait, une épaisseur qui isole le déflecteur du pic de température créé par l'écoulement du plasma. La couche thermiquement isolante I est, par exemple, une couche de téflon de type PFA (PFA pour « PerFluoroAlkoxy ») ou de type PTFE (PTFE pour « PolyTétraFluoroEthylène »), ou une couche de silicone, ou une couche à base de céramique, ou une couche à base d'époxy, ou une couche à base de polyester, etc. L'épaisseur de la couche I est typiquement comprise entre 20pm et 500pm, mais d'autres valeurs sont également possibles. La couche I est déposée sur la face du déflecteur de manière connue en soi. Le dépôt d'une couche de téflon de type PTFE peut ainsi comprendre, par exemple, la succession d'étapes suivantes : - dépôt d'un apprêt, par exemple au pistolet ; - séchage de l'apprêt ; - dépôt d'une couche de téflon en phase aqueuse sur l'apprêt ; - séchage et cuisson de la couche de téflon pour 5 obtenir la polymérisation du téflon. Les étapes décrites ci-dessus peuvent être reproduites plusieurs fois si nécessaire afin d'accroître l'épaisseur de la couche thermiquement isolante I. Selon d'autres modes de réalisation de l'invention, le dépôt du revêtement thermiquement isolant est effectué par d'autres méthodes que celle mentionnée ci-dessus comme, par exemple, un dépôt en phase poudreuse, un dépôt en phase gazeuse ou encore un dépôt par application d'un film solide. Le déflecteur D représenté sur la figure jointe a une coupe transversale de forme arrondie. De façon plus générale, l'invention concerne de nombreuses formes différentes pour le déflecteur D. Des essais techniques ont montré que, grâce à la présence d'une couche de téflon de 70pm d'épaisseur sur sa face intérieure, un déflecteur D en aluminium ayant une forme arrondie conforme à celle de la figure jointe et une épaisseur sensiblement égale à 6mm peut avantageusement résister à un arc électrique d'amplitude 50kA et de durée 500ms. REVENDICATIONS1. Déflecteur (D) de dispositif de décharge de pression (R) d'un gaz, le déflecteur ayant une face au contact du gaz en surpression dès lors que le dispositif de décharge de pression se déchire sous l'effet d'une surpression du gaz, caractérisé en ce que la face du déflecteur est recouverte d'une couche (I) de matériau contribuant à isoler thermiquement le déflecteur (D) du gaz en surpression. 2. Déflecteur (D) selon la revendication 1, dans lequel le matériau de la couche (I) de matériau est le téflon de type PFA, ou le téflon de type PTFE, ou le silicone, ou un matériau à base de céramique, ou un matériau à base d'époxy, ou un matériau à base de polyester. 3. Déflecteur (D) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'épaisseur de la couche (I) qui contribue à isoler thermiquement le déflecteur (D) du gaz en surpression est comprise entre 20pm et 500pm. 4. Déflecteur (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (D) est fait en alliage métallique ou en métal. 5. Déflecteur (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de décharge de pression est un disque de7 rupture, ou une soupape de décharge, ou un évent d'explosion, ou un clapet de décharge.