Brevet FR3059995A1 — publié le 20180615

- 1 - STRUCTURE D'EVENT D'UNE UNITE DE POMPAGE D'EFFLUENTS, ET UNITE DE POMPAGE ASSOCIEE La présente invention se rapporte au domaine de pompage et de nettoyage de cuves ayant contenu des composés organiques volatiles (COV) 5 et autres produits inflammables. Les opérations de nettoyage, nécessitant le pompage de produits nobles, d'effluents ou de déchets liquides, doivent fréquemment être mises en oeuvre aussi bien dans le cadre de l'industrie que dans les collectivités ou chez les particuliers (remplissage et transport de produits nobles, nettoyage 10 industriel, curage d'égouts, de fosses, nettoyage de station d'épuration de cuves à fuel, de cuves de station services etc ...). Ces opérations de nettoyage ou de transport sont généralement effectuées par des prestataires de service à l'aide de véhicules spécifiques adaptés connus sous le nom de «combinés aspirateurs hydro-cureurs» ou de tout autre matériel 15 roulant de transport ou similaire. Ces installations de nettoyage sont, habituellement équipées d'une citerne de collecte des effluents et des déchets, d'une part, coopérant avec un pompe, notamment une pompe à vide ou une pompe volumétrique ou encore à remplissage gravitaire et d'autre part, associé à un tuyau flexible 20 ainsi qu'à un conduit d'évacuation dans l'atmosphère des vapeurs émises par les effluents ou déchets pompés. Les effluents ou déchets pompés lors de ces différentes opérations renferment très fréquemment des composés, en particulier des composés organiques volatiles (COV), qui présentent la particularité d'être 25 combustible, c'est à dire de risquer de s'enflammer ou éventuellement d'exploser lorsqu'ils sont mélangés à de l'air, de l'oxygène, ou un gaz comburant autre, en proportion convenable, et ce, en présence d'une source d'ignition. La formation d'atmosphère explosive, appelée « zone ATEX » est 30 possible dès lors qu'un volume (même faible) de déchets liquides inflammables est présent dans le produit à pomper. Les caractéristiques physico-chimiques des substances qui composent le déchet pouvant avoir un impact sur ce risque sont les suivantes : 3059995 -2 - Le point éclair. - La tension de vapeur et la température d'ébullition. - La Limite Inférieure d'Explosivité (LIE) et la Limite Supérieure d'Explosivité (LSE). Pour rappel, les limites d'explosivité d'un gaz ou d'une vapeur combustibles sont les concentrations limites du gaz (dans l'air) qui permettent que celui-ci s'enflamme et éventuellement explose. L'intervalle d'explosivité est caractérisé par la limite inférieure d'explosivité (LIE) et la limite supérieure d'explosivité (LSE). - La température d'auto inflammation. Des ATEX se forment lorsque le produit inflammable est mélangé à de l'air dans des proportions comprises entre la LIE et la LSE. Les zones concernées sont notamment: - La zone de pompage lors de travaux en atmosphère confinée. - L'intérieur des flexibles lorsqu'ils ne sont pas pleins. - L'intérieur de la pompe de transfert volumétrique lorsqu'elle n'est pas en charge. - Le circuit et l'intérieur de la pompe à vide. - L'intérieur de la citerne. - Les sorties des évents de la citerne et de la pompe à vide. - L'arrière du camion lorsque le fond ouvrant est relevé pour nettoyer l'intérieur de la cuve. Les sources d'inflammation sont particulièrement nombreuses et comprennent notamment les évènements suivants : - Une décharge d'électricité statique due : à une défaillance de mise à la terre ou d'équipotentialité, à la circulation du produit dans les flexibles, à l'opérateur. - Le choc de particules solides sur les parois de la citerne (cailloux, ferraille...). - Le frottement ou les chocs induits par les pièces en mouvement (ex : pompe...). 3059995 - 3 - - L'élévation de température d'une pièce mécanique. - Le combiné hydro-cureur (le moteur du combiné en fonctionnement, les freins, les ralentisseurs, les frottements au niveau de la cloison mobile. Une source d'inflammation extérieure (véhicule, travaux de 5 soudure, points chauds sur une machine...) - Installation électrique non adaptée à la zone de risque ou autres travaux réalisés dans la zone d'intervention Il convient alors dans un objectif de sécurité des personnes de trouver une solution pragmatique, simple et sécuritaire afin de canaliser les rejets 10 de la pompe et de les éloigner de toute source d'inflammation. Il est connu de l'état de la technique de canaliser puis de disperser le mélange vapeurs/air émis par les pompes. Cette dispersion peut avoir lieu au niveau de la sortie des évents de la pompe, par l'intermédiaire par exemple d'un bras articulé de quelques 15 mètres en hauteur. Toutefois, cette configuration impose une dispersion au niveau du véhicule, c'est à dire au plus proche du moteur du véhicule et des intervenants. En effet, la pompe se situe pour la plupart des véhicules entre la cabine et la cuve à déchets. Le mélange de vapeurs inflammables et d'air 20 qui sort, se situe dans une proportion dangereuse et classable « ATEX » beaucoup trop proche du moteur thermique du véhicule et des intervenants. De plus, certaines notices techniques des véhicules de ce type précise que pour certains produits très volatiles, il est strictement interdit de rejeter les gaz par le bras de refoulement en position haute. 25 Cette dispersion peut aussi avoir lieu en raccordant à la sortie de l'évent de la pompe plusieurs flexibles adaptés permettant d'éloigner le rejet du mélange de vapeurs inflammables et d'air vers une zone balisée. La dispersion se fait à l'embouchure de ces flexibles posés au sol dans la zone balisée. 30 Bien que cet éloignement permette de maitriser l'inconvénient de la configuration précédente, et lié à la proximité des rejets avec la source d'ignition que représente le moteur, d'autres inconvénients ont été observés. La dispersion dans l'air est limitée par le dépôt au sol des 3059995 - 4 - flexibles, en ce sens que le déchargement du mélange de vapeurs inflammables et d'air à même le sol restreint l'espace de dispersion. De plus, le changement de vitesse et de pression à la sortie du flexible génère une condensation des vapeurs et la formation d'un liquide, qui devient à son 5 tour une source de pollution. Enfin, la bonne dispersion du mélange de vapeurs inflammables et d'air dépend également du sens du vent et de la différence d'altitude entre la sortie des rejets déportée et de la zone d'intervention. En effet les vapeurs rejetées peuvent être plus lourdes que l'air. Aussi, dans le cas où l'altitude de la sortie des rejets déportée est 10 supérieure à l'altitude de sa connexion au camion, les vapeurs une fois rejetées peuvent être amenées à rejoindre par gravité la zone de travail et le camion. Cette dispersion peut avoir lieu moyennant une filtration des rejets par l'intermédiaire d'une unité de filtration sur du charbon actif. Un exemple de 15 réalisation est décrit dans le document FR2799389. Cependant, cette solution alternative rencontre des obstacles dans son application avec la recommandation R19 édition 2008 de la CRAM - SE qui précise au paragraphe §6.2.6 que «l'utilisation de filtres à charbon actif en sortie de pompe à vide n'est pas recommandée en présence de quantité 20 importante de COV. L'échauffement lors de l'adsorption des COV sur le charbon actif peut être à l'origine de son auto-inflammation.» C'est pourquoi, un but de l'invention est d'éloigner de l'installation de nettoyage, en particulier d'un combiné aspirateur hydro-cureur ou de matériels de pompage et de transport, les vapeurs émises lors du pompage 25 d'effluents, de produits nobles ou de déchets liquides renfermant des COV inflammables, et de les disperser. A cet effet, la présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients susmentionnés en proposant une structure permettant de canaliser les effluents des sorties des évents de la citerne et de la pompe à 30 vide dans un endroit sûr et sous contrôle en offrant la meilleur dispersion possible. Plus précisément l'invention a pour objet une structure d'évent d'une unité de pompage d'effluents contenant des composés organiques volatiles, la structure comportant un conduit d'évacuation dans l'atmosphère des gaz 3059995 - 5 - contenus dans les effluents, ledit conduit étant doté d'une première extrémité préférentiellement coudée destinée à être raccordée à l'unité de pompage et d'une seconde extrémité ouverte sur l'atmosphère, un châssis pour fixer au sol la première extrémité, un ensemble formant support apte 5 à maintenir en vertical la seconde extrémité du conduit d'évacuation à une distance h de la première extrémité, préférentiellement supérieure à 3,5 mètres. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après. 10 Le châssis peut comprendre des moyens d'articulation en rotation du conduit, lesdits moyens étant couplés à un axe de blocage de ladite rotation. Le châssis peut comprendre des moyens d'ancrage au sol. Le châssis peut être monté sur roues. 15 L'ensemble formant support peut être doté de pieds pour le maintien vertical du conduit. Les pieds peuvent être télescopiques. Les pieds peuvent comporter des lests. L'ensemble formant support peut comprendre des haubans pour le 20 maintien vertical du conduit. Le conduit peut être composé de tubes rigides assemblés suivant des raccords pompier. La structure peut comprendre un dispositif de récupération de la condensation formée au voisinage de la seconde extrémité du conduit, le 25 dispositif comprenant une collerette plaquée au niveau de la partie inférieure de la seconde extrémité, un seau fixé au voisinage du châssis et un tuyau reliant la collerette au seau. Le conduit peut être prolongé du côté de sa seconde extrémité par un mat portant une manche à air. 30 La seconde extrémité peut être coudée et solidaire du mat, de sorte que ladite seconde extrémité s'étend suivant la même direction que la manche à air. 3059995 - 6 - La structure peut comprendre un système de prise de mesure afin de déterminer le niveau de LIE (Limite Inférieure d'Explosivité). La structure peut comprendre un dispositif de type niveau à bulle afin de contrôler la verticalité du conduit d'évacuation 5 L'invention a également pour objet une unité de pompage d'effluents contenant des composés organiques volatiles, dotée d'une structure d'évent conforme à l'un des modes de réalisation de l'invention. D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de 10 réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : La Figure 1 est une vue de face d'une structure d'évent conforme à un mode de réalisation de l'invention. La Figure 2 est une vue de dessus d'une structure d'évent conforme à un mode de réalisation de l'invention. 15 La Figure 3 est une vue de face d'une unité de pompage d'effluents dotée d'une structure d'évent conforme à un mode de réalisation de l'invention. A des fins de clarté et de concision, les références sur les figures correspondent aux mêmes éléments. 20 Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de 25 caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un 30 avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Selon la Figure 1 des dessins, est représentée en vue de face une structure d'évent d'une unité de pompage d'effluents contenant des 3059995 - 7 - composés organiques volatiles (COV) La structure comporte un conduit 1 pour évacuer dans l'atmosphère des gaz contenus dans les effluents. Ce conduit est doté d'une première extrémité 10 destinée à être raccordée à une unité de pompage et d'une seconde extrémité 11 ouverte sur 5 l'atmosphère. Un châssis 2 accueille et maintient la première extrémité, tandis qu'un ensemble formant support 3 permet de maintenir, en vertical, la seconde extrémité du conduit d'évacuation. La distance h entre la première et la seconde extrémité est préférentiellement supérieure à 3,5 mètres. Cette distance minimum 10 permet d'obtenir une bonne dispersion et de limiter le retour des rejets vers le sol. Le diamètre des conduits 1 est préférablement au moins égal au diamètre de rejet de la pompe. Ceci permet d'éviter des échauffements, des changements de vitesse de fluide et un chargement électrostatique de 15 l'ensemble. Le conduit 1 peut être composé de tubes rigides 12 assemblés suivant des raccords pompier 13. On entend par « raccords pompier », les raccords symétriques appelés aussi « raccords Guillemin » qui représentent un dispositif mécanique de raccordement de deux éléments de tuyaux. Les 20 deux tuyaux à raccorder sont alors munis chacun d'un demi-raccord identique et symétrique. Un demi-raccord est composé d'un corps à l'avant duquel une gorge comporte le joint d'étanchéité, de deux demi-coquilles ou mâchoires, d'une bague de verrouillage tournant librement et comportant les rampes servant au verrouillage, un jonc de maintien en position de la 25 bague de verrouillage. Pour réaliser l'assemblage, il faut tout d'abord mettre les demi-raccords face-à-face, en tournant les bagues de sorte que les doigts soient derrière les guides pour un demi-raccord donné. Ensuite, il faut procéder à l'emboîtement des demi-raccords l'un dans l'autre (les joints sont l'un contre l'autre), puis tourner les bagues de sorte que les doigts 30 d'un demi-raccord passent dans les guides de l'autre demi-raccord. Les bagues sont tournées à la main dans un premier temps, puis avec une clef Guillemin ou une clef tricoise pour compléter le serrage. 3059995 - 8 - En complément le conduit 1 peut porter des poignées 14 d'aide pour l'emmanchement des raccords pompier. Il peut également porter des accroches 15 pour l'enroulement de câbles. Avantageusement, le châssis comprend des moyens d'articulation en 5 rotation 20 du conduit, de manière à ce que la seconde extrémité, portée par ledit conduit, puisse être orientée. Ladite seconde extrémité peut alors être en complément coudée, de manière à être orientée selon la direction du vent. En complément encore, les moyens d'articulation en rotation 20 10 peuvent être couplés à un axe de blocage 21 de ladite rotation, afin de figer l'orientation de la sortie des gaz contenus dans les effluents. De façon à sécuriser la structure, le châssis peut être muni de moyens d'ancrage 22 au sol. Ces moyens d'ancrage sont choisis en fonction du sol du chantier. 15 Ainsi, il sera privilégié d'employer des fiches d'ancrage du type « sardines » pour les sols meubles. En revanche, il sera plutôt choisi des poids et des systèmes de lestage 33 pour les sols bitumés ou bétonnés. De manière à faciliter la mobilité de la structure, le châssis peut être monté sur des roues. 20 Tel que représenté en figure 2, l'ensemble formant support 3 et destiné à maintenir en vertical la seconde extrémité du conduit d'évacuation, peut comprendre un ensemble de pieds 30 et/ou de haubans 31. De façon à éviter une démultiplication des pièces, le support 3 peut se 25 limiter à trois pieds 30 et à trois haubans 31. La stabilité de la structure pourra être optimisée en disposant respectivement les pieds et les haubans suivant un angle de 120 degrés. Tout comme pour le châssis, les pieds et les haubans peuvent être munis de moyens d'ancrage 32 au sol, qui seront choisis en fonction du sol 30 du chantier. 3059995 - 9 - Ainsi, il sera privilégié d'employer des fiches d'ancrage du type « sardines » pour les sols meubles. En revanche, il sera plutôt choisi des poids et des systèmes de lestage pour les sols bitumés ou bétonnés. Afin de faciliter leur transport et leur manutention, les pieds peuvent 5 être télescopiques. Les pieds peuvent se monter alors par emboitement sans outils. Un serrage manuel permet un ajustement à la bonne hauteur. Les socles des pieds peuvent être montés sur des rotules 34 pour leur permettre de s'adapter à la zone de contact avec le sol. Afin de stabiliser la structure, des lests 33 peuvent être adjoints aux 10 pieds. Selon un perfectionnement, la structure comprend un dispositif 4 de récupération de la condensation formée au voisinage de la seconde extrémité du conduit. Les changements de vitesse et de pression qui s'opèrent à l'embouchure de l'invention peuvent générer la condensation 15 des vapeurs en liquide. Afin d'éviter des égouttures et pollution du sol, un système de recueillement des condensats est créé juste au niveau de la seconde extrémité par le rajout d'un réceptacle ou collerette 40. Un tuyau 41 adapté est raccordé à ce système et permet de ramener les condensats liquides vers un seau 42 disposé à hauteur d'homme. Le tuyau est accroché 20 verticalement à l'aide d'oeillet. Une pâte d'accrochage est présente en partie basse et permet de soutenir le seau. Selon un autre perfectionnement, le conduit est prolongé du côté de sa seconde extrémité par un mat 5 portant une manche à air 50. La présence d'une manche à air permet aux intervenants de connaitre à chaque instant 25 le sens et la force du vent et en cas de changement leur permet de réagir et de déplacer et / ou réorienter la structure d'évent. La manche à air peut être montée sur un système de roulement à bille 52 permettant sa libre rotation. Un système de contrepoids 51 peut être adjoint à l'opposé de la manche à air afin d'empêcher son blocage en cas de défaut de verticalité de 30 l'ensemble. Selon un autre perfectionnement encore, la seconde extrémité est coudée et solidaire du mat, le tout étant solidaire de la manche à air, de sorte que ladite seconde extrémité s'étend suivant la même direction que la manche à air. Ainsi, le rejet des gaz s'effectue dans la direction du vent et 3059995 - 10 - évite ainsi que la bouche d'échappement de la seconde extrémité soit en contact avec ledit rejet des gaz. Cette dernière est ainsi davantage épargnée par les substances corrosives susceptibles d'être rejetées avec les gaz. 5 Avantageusement, un système de prise de mesure 7 est disposé à hauteur d'homme sur la partie verticale du conduit 1. Muni d'une vanne à un quart de tour manuelle, ce système permet aux intervenants de connaître, à l'aide d'un explosimètre, le niveau de LIE (Limite Inférieure d'Explosivité) présent dans le conduit d'évacuation. 10 Pour rappel, les limites d'explosivité d'un gaz ou d'une vapeur combustibles sont les concentrations limites du gaz (dans l'air) qui permettent que celui-ci s'enflamme et éventuellement explose. L'intervalle d'explosivité est caractérisé par la limite inférieure d'explosivité (LIE) et la limite supérieure d'explosivité (LSE). 15 De manière également avantageuse, un ou plusieurs niveaux à bulles 60 magnétiques, ou tout autre dispositif équivalent, équipent la structure afin de s'assurer, lors du montage, de sa verticalité. La figure 3 représente une unité de pompage 6 d'effluents contenant des composés organiques volatiles, dotée d'une structure d'évent conforme 20 à un mode de réalisation de l'invention. Ainsi, la structure est composée de plusieurs pièces qui s'assemblent sans outil complémentaire (emboitement, serrage manuel ou avec une clef tricoise déjà existante dans les véhicules). Chaque pièce, dont le poids est inférieur à 25 kg, peut être 25 manutentionnée par une seule personne et l'ensemble des pièces peut se transporter dans un véhicule léger type fourgon. De par sa conception, le montage de la structure peut être réalisé par une seule personne en moins de 5 minutes. L'ensemble des composants de la structure sont reliés à la terre et la 30 liaison équipotentielle est assurée soit par des enrouleurs soit par les équipements eux-mêmes qui sont conducteurs (comme les tuyaux d'aspiration par exemple). 3059995 La plupart des composants sont en acier inoxydable, ce qui présente l'avantage d'être conducteur, tout en offrant une continuité électrique inférieure à 100 Ohm. Ce choix de matériau permet également de limiter le poids et de résister aux vapeurs et agressions extérieures (pluie, stockage, 5 manipulation, ...). Ainsi, la structure d'évent selon l'invention présente l'avantage d'être mobile et transportable. Cette structure s'adapte de plus aux aléas du terrain d'intervention, et présente une mise en oeuvre facile et rapide. Elle prévient de surcroît toute pollution du sol lors du phénomène de 10 condensation, et permet une mesure directe de la LIE dans le conduit d'évacuation. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. De plus, les différentes 15 caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. REVENDICATIONS1) Structure d'évent d'une unité de pompage (6) d'effluents contenant des composés organiques volatiles, la structure comportant un conduit d'évacuation (1) dans l'atmosphère des gaz contenus dans les effluents, ledit conduit étant doté d'une première extrémité, préférentiellement coudée (10), destinée à être raccordée à l'unité de pompage et d'une seconde extrémité (11) ouverte sur l'atmosphère, un châssis (2) pour fixer au sol la première extrémité, un ensemble formant support (3) apte à maintenir en vertical la seconde extrémité du conduit d'évacuation à une distance h de la première extrémité, préférentiellement supérieure à 3,5 mètres. Structure d'évent selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis comprend des moyens d'articulation en rotation (20) du conduit, lesdits moyens étant couplés à un axe de blocage (21) de ladite rotation. Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le châssis comprend des moyens d'ancrage (22) au sol. Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le châssis est monté sur des roues. Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble formant support (3) est doté de pieds (30) pour le maintien vertical du conduit. Structure d'évent selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les pieds sont télescopiques. 10 2) 15 3) 20 4) 255) 6) 30 3059995 - 13 - 7) Structure d'évent selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que les pieds comportent des lests (33). 8) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble formant support comprend des haubans (31) pour le maintien vertical du conduit. 9) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit est composé de tubes rigides (12) assemblés suivant des raccords pompier (13). 10) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de récupération de la condensation (4) formée au voisinage de la seconde extrémité du conduit, le dispositif comprenant une collerette (40) plaquée au niveau de la partie inférieure de la seconde extrémité, un seau (42) fixé au voisinage du châssis et un tuyau (41) reliant la collerette au seau. 11) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit est prolongé du côté de sa seconde extrémité par un mat (5) portant une manche à air (50). 12) Structure d'évent selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la seconde extrémité est coudée et solidaire du mat, de sorte que ladite seconde extrémité s'étend suivant la même direction que la manche à air. 13) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de prise de mesure (7) afin de déterminer le niveau de LIE (Limite Inférieure d'Explosivité). 3059995 - 14 - 14) Structure d'évent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de type niveau à bulle afin de contrôler la verticalité du conduit d'évacuation. 5 15) Unité de pompage d'effluents contenant des composés organiques volatiles, dotée d'une structure d'évent conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.