INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chacune des portions 10a et 10b de canalisation comprend une bride de connexion destinée à être maintenue fixée au contact et en regard de la bride de connexion de l’autre portion de canalisation. Ainsi la portion 10a de canalisation comprend une bride 11a et la portion 10b de canalisation comprend une bride 11b destinée à être maintenue fixée à la bride de connexion 11a de la portion 10a de canalisation. Les brides de canalisation 11a et 11b sont configurées pour être maintenues l’une au contact et en regard de l’autre, de sorte qu’après assemblage de l’ensemble de connexion 10, les brides assurent la fixation et le maintien de la portion 10a de canalisation avec la portion 10b de canalisation tout en assurant la continuité du conduit interne 10i de la canalisation, par mise en regard des deux portions du conduit 10i, respectivement agencées dans la portion 10a de canalisation et dans la portion 10b de canalisation. Le terme « bride de connexion » désigne ici une terminaison ou partie terminale d’une portion de canalisation qui suit un épaulement proche d’une extrémité de la portion de canalisation, dans le prolongement des parois extérieures de la canalisation, et qui est agencée pour recevoir des moyens de fixation à une bride de forme similaire, en vue de maintenir les deux brides similaires fixées l’une à l’autre pour prolonger la canalisation par fixation d’une portion additionnelle de canalisation. Le corps longitudinal d’une portion de canalisation peut être souple ou rigide et une bride de connexion peut être assemblée aux parois extérieures et intérieures par soudage, vissage ou moulage, par exemple. Selon un mode de réalisation de l’invention, les brides 11a et 11b des portions de canalisation 10a et 10b comprennent chacune des usinages ou trous de passage configurés pour recevoir des boulons en vue d’une connexion par des brides entre elles au moyen de ces boulons (ensembles vis et écrou). Selon l’exemple décrit, la bride de connexion 11a comprend plusieurs usinages 11c et 11d et la bride de connexion 11b comprends plusieurs usinages 11e et 11f. Seuls les usinages 11c, 11d, 11e et 11f présents dans le plan de coupe sont représentés sur la . Sur la le plan de coupe est un plan de coupe vertical comprenant notamment un axe longitudinal de la canalisation de transport d’hydrogène liquide.
Selon un mode de réalisation, la bride de connexion 11a de l’ensemble de connexion 10 comprend une première gorge 11g, circulaire et concentrique avec une section du tube intérieur 10i de la portion 10a de canalisation, configurée pour recevoir un joint torique d’étanchéité 17.
La gorge 11g de positionnement du joint torique 17 est agencée parallèlement au plan de surface de la bride de connexion 11a configuré pour prendre appui sur le plan de surface similaire de la bride 11b, de sorte que le joint torique 17 d’étanchéité opère une barrière entre le tube intérieur 10i de la canalisation et l’environnement extérieur au joint torique.
Astucieusement, la connexion entre les brides de connexion 11a et 11b comprend au moins deux joints toriques d’étanchéité et une chambre d’expansion 13 de fluide débouchant entre ces deux joints toriques d’étanchéité. Ainsi, une deuxième gorge 11i de positionnement d’un joint torique d’étanchéité, circulaire elle aussi, et concentrique avec la première gorge 11g et une section du tube intérieur 10i, est agencée dans la bride de connexion 11a de l’ensemble de connexion 10. Cette deuxième gorge 11i de positionnement d’un joint torique d’étanchéité présente un diamètre supérieur au diamètre de la première gorge 11g et est configurée pour le positionnement d’un deuxième joint 18 d’étanchéité. Ainsi les deux joints toriques 17 et 18 d’étanchéité offrent conjointement une double barrière étanche à un fluide présent dans le tube intérieur 10i de la canalisation, au niveau de la connexion entre les portions 10a et 10b de canalisation, afin d’éviter que ce fluide ne puisse s’échapper dans l’environnement extérieur à la canalisation. Astucieusement encore, une chambre d’expansion 13, prévue pour recevoir un épanchement de fluide en cas de défaillance du premier joint torique 17, est agencée dans la bride 11a. Cette chambre d’expansion 13 de fluide est reliée à l’espace résiduel disponible entre les joints toriques d’étanchéité 17 et 18, par le biais d’un conduit 12. Les termes « volume d’espace résiduel » désignent ici un volume d’espace disponible entre les surfaces de liaison (ou de contact) des brides de connexion 11a et 11b, délimité par les joints toriques 17 et 18 d’étanchéité lorsque les brides de connexion 11a et 11b sont assemblées (maintenues fixées et en contact l’une de l’autre). La chambre d’expansion 13 de fluide comprend une ouverture 13’ sur l’extérieur, adapté au positionnement et au maintien d’un dispositif capteur de présence d’hydrogène liquide. L’ouverture 13’ prend la forme d’un col configuré pour recevoir un joint torique d’étanchéité. Ainsi, si le premier joint torique 17 constituant une barrière étanche, faisant obstacle au fluide présent dans le tube intérieur 10i, vient à se rompre ou à se déformer, totalement ou partiellement, ou encore à se désagréger, par exemple sous l’effet de contraintes thermiques répétées ou encore sous l’effet d’un vieillissement, l’hydrogène liquide présent dans le conduit intérieur 10i de la canalisation occupe tout ou partie du volume d’espace résiduel disponible entre les joints toriques 17 et 18 et se répand jusqu’à la chambre d’expansion 13 à travers le conduit 12. La chambre d’expansion 13 étant configurée pour comprendre ou recevoir un dispositif capteur de présence de l’hydrogène dans la chambre d’expansion 13, il est avantageusement possible de détecter une fuite avant que le fluide n’ait la capacité de se répandre à l’extérieur de la canalisation. Grâce à l’ensemble de connexion 10, il est possible de disposer d’une connexion peu encombrante, ou à tout le moins bien moins encombrante qu’une connexion de type baïonnette telle que celles selon l’art antérieur tout sécurisant la connexion contre le risque de fuite.
Bien entendu, d’autres implémentations de la double barrière étanche constituée des deux joints toriques concentriques sont possibles et l’exemple d’implémentation précédemment décrit n’est pas limitatif. Selon une variante, les gorges 11g et 11i sont agencées dans la surface de liaison de la bride 11b, et non pas de la bride 11a, et la chambre d’expansion est agencée dans la bride de connexion 11a. Selon une autre variante encore, l’une des gorges 11g et 11i et agencée dans la bride de connexion 11a et l’autre, parmi les gorges 11g et 11i, est agencée dans la bride de connexion 11b. Selon une variante encore, la chambre d’expansion de fluide est agencée dans la bride de connexion 11b. Selon une variante encore, une pluralité de conduits similaires au conduit 12 sont agencés entre l’espace résiduel disponible entre les joints toriques 17 et 18, et donc entre les gorges concentriques 11g et 11i, d’une part et la chambre d’expansion 13 de fluide, d’autre part, de sorte à optimiser la propension de propagation du fluide dans la chambre d’expansion 13, et donc la capacité à détecter rapidement une défaillance du premier joint torique d’étanchéité 17, par une détection rapide de présence du fluide dans la chambre d’expansion 13 de fluide.
Selon une variante du mode de réalisation, les gorges 11g et 11i de positionnement des joints toriques 17 et 18 d’étanchéité ne sont pas concentriques. Il suffit en effet que la première gorge 11g entoure la section terminale du conduit intérieur 10i pour pouvoir opérer une première barrière normalement étanche dans le plan de liaison de la connexion entre les brides de connexion 11a et 11b lorsqu’elle contient le premier joint torique 17 d’étanchéité. De façon similaire, il suffit que la deuxième gorge 11i de positionnement du joint torique 18 d’étanchéité entoure la première gorge 11g pour pouvoir opérer une deuxième barrière normalement étanche dans le plan de liaison de la connexion entre les brides de connexion 11a et 11b lorsqu’elle contient le deuxième joint torique 18 d’étanchéité. Le principe de détection rapide d’un épanchement de fluide entre la première barrière et la deuxième barrière ainsi constituées est efficace dès lors qu’un ou plusieurs conduits de liaison débouchent d’une part entre le volume d’espace résiduel entre les joints toriques 17 et 18 et d’autre part dans la chambre d’expansion 13 de fluide. Bien évidemment, d’autres joints que des joints toriques peuvent être utilisés, tel que par exemple des joints annulaires plats. L’homme du métier saura choisir un type de joint adapté à la création d’une liaison étanche entre les brides de connexion 11a et 11b en considérant notamment la forme des gorges 11g et 11i, ainsi que les différentes contraintes susceptibles de s’appliquer à l’ensemble de connexion, par exemple des températures très en deçà de 0°C, voire même inférieures à 250°C, propres au transport ou à la présence d’un fluide cryogénique. Ainsi, selon des variantes encore, les différents éléments décrits sont configurés pour le transport d’un fluide cryogénique autre que de l’hydrogène liquide, tel que, à titre d’exemples non limitatifs, de l’azote, de l’argon liquide, de l’hélium, etc.
Selon un mode de réalisation, la chambre d’expansion 13 de fluide comprend un élément absorbant, préférentiellement spongieux, pour optimiser la répartition de fluide dans la chambre et opérer une fonction tampon.
La représente les brides de connexion 11a et 11b de l’ensemble de connexion 10 utilisé pour une connexion des portions 10a et 10 b de canalisation, après assemblage au moyen de boulons dans les différents trous traversant 11c, 11d, 11e et 11f agencés dans les brides de connexion, selon un mode de réalisation. Les boulons sont constitués chacun d’une vis 20 et d’un écrou 21 opérant respectivement un serrage des brides 11a et 11b l’une contre l’autre via des rondelles 23 et 22. Selon un autre mode de réalisation, le maintien des brides de connexion 11a et 11b, l’une contre l’autre, est opéré grâce à un collier de type V-clamp qui entoure simultanément les brides 11a et 11b et qui est lui-même maintenu par serrage sur les brides. De tels colliers sont bien connus de l’homme du métier. Selon un mode de réalisation, quatre boulons maintiennent les brides de connexion 11a et 11b en position d’appui l’une contre l’autre. Selon une variante, huit boulons maintiennent les deux brides assemblées l’une contre l’autre. Ces exemples n’étant bien sûr pas limitatifs et plus de boulons peuvent être utilisés en fonction du diamètre de la canalisation et des brides de connexion 11a et 11b.
La illustre le positionnement d’un dispositif capteur 14 de présence de fluide dans la chambre d’expansion 13, agencé sur l’ensemble de connexion 10. Selon un mode de réalisation le dispositif capteur 14 de présence de fluide dans la chambre d’expansion 13 est maintenu vissé sur la bride de connexion 11a et la liaison entre le corps du dispositif capteur 14 et l’ouverture 13’ est rendue étanche par la présence d’un joint torique d’étanchéité ou de colle étanche.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif capteur 14 est alimenté en énergie électrique au moyen d’une paire de câbles non représentés sur la et communique avec un dispositif distant par liaison sans fil, le dispositif distant opérant des fonctions de centralisateur d’informations représentatives chacune de la présence d’un fluide dans une chambre d’expansion de la canalisation. Selon une variante, le dispositif capteur 14 communique avec un dispositif distant par modulation de signal superposé au potentiel électrique de ses lignes d’alimentation électrique. Selon une variante encore, un conducteur additionnel est dédié à la transmission d’un signal représentatif de la présence de fluide dans la chambre d’expansion 13, entre le dispositif capteur 14 et un dispositif de contrôle distant. Le dispositif de contrôle distant est configuré pour recevoir un tel signal et pour contrôler à distance, le cas échéant, la fermeture d’une vanne disposée en amont de la portion de canalisation comprenant la chambre d’expansion 13. Selon un mode de réalisation de l’invention, une vanne de contrôle du flux de fluide est directement intégrée à l’une des portions de canalisation 10a et 10b, selon le sens du fluide, permettant d’interrompre l’approvisionnement de fluide dans le conduit intérieur 10i de la canalisation. Selon un mode de réalisation chacune des portions de canalisation comprend une vanne d’isolement configurée pour opérer une interruption de l’approvisionnement de fluide vers cette portion de canalisation ou à partir de cette portion de canalisation. Selon une autre variante du mode de réalisation, il n’est pas fait usage d’un dispositif centralisateur distant et chaque portion de canalisation comprend une vanne d’isolement susceptible d’interrompre le transfert de fluide dans sa propre portion de conduit intérieur 10i, à partir d’une information délivrée par un dispositif capteur de présence de fluide agissant tel que précédemment décrit, présent sur la même portion de canalisation que la vanne d’isolement.
La illustre une variante d’implémentation de la bride de connexion 11a comprenant les gorges 11g et 11i de positionnement des joints toriques 17 et 18 d’étanchéité de l’ensemble de connexion 10. Selon cette variante, le ou les conduits de liaison entre l’espace résiduel disponible entre les joints 17 et 18 d’étanchéité d’une part, et la chambre 13 d’expansion, d’autre part, débouchent au fond d’une rainure annulaire 12a usinée dans la surface de liaison de la bride 11a (surface de contact avec la bride 11b, après assemblage de la connexion). Ainsi, l’espace résiduel disponible comprend à minima le volume de la rainure circulaire 12a usinée dans la bride, ce qui permet, en présence d’une fuite au niveau du joint 17 d’étanchéité, de faciliter un épanchement du fluide vers la chambre d’expansion 13 de fluide, de sorte à accélérer la diffusion du fluide vers la chambre d’expansion, et donc la détection de la fuite et la mise en œuvre des éventuelles opérations subséquentes (fermeture d’une vanne ou plusieurs vannes d’isolement, par exemple). Ceci est d’autant plus vrai lorsque la bride de connexion 11a comprend un nombre accru de conduits similaires au conduit 12.
Dans une étape 504, on vérifie que la dimension de la ligne de réglage 150 diminuée à l’étape 502 satisfait un critère d’écart selon lequel une distance entre le module de paroi 30 auquel elle correspond et la paroi porteuse verticale 12, perpendiculairement à ce module de paroi 30, reste supérieure, en tout point 39 du bord inférieur du module de paroi 30 pour lequel une mesure de position de la paroi porteuse verticale 12 obtenue à l’étape 401 est disponible, à un écart minimal e min . L’écart minimal e min est fixé à l’avance. On a représenté schématiquement sur la l’écart minimal e min dans le cas où l’élément d’espacement 40 est une cale comme décrit plus loin en rapport avec les figures 10 et 11.
Dans une étape 505, on vérifie que la dimension de la ligne de réglage 150 diminuée à l’étape 502 satisfait un critère de pente portant sur la différence de pente α entre les sommets de trois éléments d’espacement 40 voisins alignés. Plus précisément, on vérifie que cette différence de pente α reste inférieure à un seuil 2A, où A est une grandeur fixée à l’avance.
On a illustré sur les figures 8A et 8B un exemple de calcul du critère de pente. Les coordonnées des sommets de trois lignes de réglage 150 alignées étant désignées par (x 1 , z 1 ) (x 2 , z 2 ), (x 3 , z 3 ), dans un repère cartésien (x, z) où x est parallèle à une ligne 190 (voir ) reliant ces trois lignes de réglage 150, le critère de pente est vérifié si l’inégalité suivante est vérifiée :
Dans une étape 506, on vérifie que la dimension de la ligne de réglage 150 diminuée à l’étape 502 satisfait un critère de torsion portant sur les écarts entre le module de paroi 30 auquel elle correspond, au droit des éléments d’espacement correspondant à ce module de paroi 30, et un plan moyen dudit module de paroi, perpendiculairement audit module de paroi 30.
On a illustré sur la un exemple du critère de torsion. Pour un module de paroi 30 correspondant à plusieurs lignes de réglage 150, il est possible de définir un plan moyen 430 du module de paroi 30. Les sommets des lignes de réglage 150 sont à des distances d 1 , d 2 , d 3 , d 4 … de ce plan moyen 430. Pour faciliter la compréhension de la , on précise que sur cette figure, les sommets des lignes de réglage 150 qui sont séparés du plan moyen 430 par les distances d 2 et d 4 sont au-dessus du plan moyen 430, tandis que les sommets les sommets des lignes de réglage 150 qui sont séparés du plan moyen 430 par les distances d 1 et d 3 sont en-dessous du plan moyen 430. Les parties du module de paroi 30 qui sont en-dessous du plan moyen 430 sont en outre représentées en trait interrompu. Le critère de torsion est considéré comme vérifié si la quantité D = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 + … est inférieure à un seuil prédéterminé.
Les critères d’acceptabilité des étapes 503 à 506 portent uniquement sur des lignes de réglage 150 correspondant à une même facette plane 224. Or il peut également être souhaité de s’assurer que les dimensions des lignes de réglage 150 permettent un raccord suffisamment aisé entre deux facettes planes 224 adjacentes séparées par une arête 225 comme représenté sur la .
Pour cela, à l’étape 402, il est en outre défini une valeur de référence β de l’angle séparant deux facettes planes 224 au niveau d’une arête 225 (cf. figures 1A et 10). Cette valeur de référence β peut être identique pour toutes les arêtes 225.
Dans une étape 507, on calcule un angle γ formé par deux pentes P1, P2 reliant les sommets des deux éléments d’espacement 40 alignés les plus proches de l’arête 225, de part et d’autre de ladite arête 225, et on vérifie si l’angle γ vérifie un critère d’angle. Le critère d’angle est considéré comme vérifié si l’angle γ est compris dans un intervalle incluant la valeur de référence β. La largeur de cet intervalle quantifie l’écart que l’on accepte entre γ et β : plus cet intervalle est étroit, plus on contraint les facettes planes 224 à former un angle γ qui est proche de la valeur de référence β. En assurant une uniformité plus élevée des angles entre facettes, le raccordement mécanique des facettes est facilité, par exemple par la possibilité d’utiliser des pièces standardisées.
On a illustré sur la l’angle γ ainsi qu’une manière de le calculer. Les distances entre les sommets des éléments d’espacement 40 et la facette plane correspondante étant désignées par dZ 1 , dZ 2 , dZ 3 , dZ 4 , et les distances séparant les éléments d’espacement 40 étant désignées par d 12 et d 34 , on a :
Le critère de l’étape 507 est considéré comme vérifié si la valeur absolue de γ - β est comprise dans un intervalle prédéterminé.
Si l’un des critères d’acceptabilité des étapes 503 à 507 n’est pas vérifié, on passe à une étape 508 où on annule la diminution de la ligne de réglage 150 réalisée à l’étape 502. Autrement dit, on redonne à la ligne de réglage 150 sélectionnée à l’étape 501 la dimension qu’elle avait avant l’étape 502.
Si au contraire tous les critères d’acceptabilité des étapes 503 à 507 sont vérifiés, on passe à une étape 509 où on valide la diminution de la dimension de la ligne de réglage 150 réalisée à l’étape 502.
Après les étapes 508 ou 509, on passe à une étape 510 où on vérifie s’il existe encore une ligne de réglage 150 non sélectionnée.
Dans l’affirmative, on passe à une étape 511 où on sélectionne une ligne de réglage 150 encore non sélectionnée, après quoi on répète les étapes 502 à 510 pour cette ligne de réglage 150. La sélection à l’étape 511 d’une ligne de réglage 150 encore non sélectionnée peut se faire de diverses manières. Selon une variante, cette sélection est entièrement aléatoire. Selon une autre variante, cette sélection est limitée aux lignes de réglage 150 d’une même facette plane 224 ; autrement dit, à l’étape 511, on continue de sélectionner des lignes de réglage 150 correspondant à une facette plane 224 donnée tant qu’il reste des lignes de réglage 150 encore non sélectionnées sur cette facette plane 224.
Dans la négative, on passe à une étape 512 où on vérifie si la diminution de la dimension a été validée à l’étape 508 pour au moins une ligne de réglage 150. On comprend que si cette vérification est négative, il n’est plus possible de diminuer davantage les dimensions des lignes de réglage 150 sans violer les critères d’acceptabilité des étapes 503 à 507 ; on passe donc à une étape 513 où on enregistre en mémoire les dimensions des lignes de réglage 150 en tant que dimensions des éléments d’espacement 40. On comprend que si au contraire cette vérification est positive, il est encore éventuellement possible de diminuer les dimensions de certaines des lignes de réglage 150 sans violer les critères d’acceptabilité des étapes 503 à 507 ; on retourne donc à l’étape 501 pour sélectionner de nouveau une ligne de réglage 150 et répéter les étapes 502 à 509.
En variante, seulement certains des critères d’acceptabilité des étapes 503 à 507 peuvent être utilisés.
La est un schéma électrique, partiellement sous forme de blocs, d'un exemple de réalisation d'un dispositif électronique 300 du type du dispositif électronique 100 décrit en relation avec la .
Comme le dispositif électronique 100, le dispositif électronique 300 comprend : - une unité de commande 301 (PROC) du type de l'unité de commande 101 de la ; - une antenne 302 (ANT) du type de l'antenne 102 de la ; - un circuit de communication sans fil 303 (RFID) optionnel, du type du circuit de communication sans fil 103 de la ; - un ou plusieurs circuits 304 (APP), optionnels, de mise en oeuvre d'application du dispositif 300, du type du ou des circuits 104 de la ; - un circuit d'alimentation 305 (ALIM), du type du circuit d'alimentation 105 de la ; - un circuit de conversion 306 (CONV), du type du circuit de conversion 106 de la ; et - un moyen de sélection 307, du type du moyen de sélection 107 de la .
En , l'unité de commande 301 comprend : - une borne d'alimentation VCC reliée, par exemple connectée, au moyen de sélection 307 et recevant un potentiel d'alimentation VCC ; - une borne GND sur laquelle l'unité de commande 301 reçoit un potentiel de référence GND, par exemple, la masse ; - trois bornes de communication ALIM-COMM2, APP-COMM2 et RFID-COMM2 reliées, par exemple connectées, respectivement au circuit d'alimentation 305, au circuit 306, et au circuit 303 ; - une borne de réinitialisation N_RST permettant de commander un démarrage ou un redémarrage, ou une réinitialisation, de l'unité de commande 101.
L'antenne 302 comprend deux bornes ANT-IO1 et ANT-IO2 fournissant chacun un potentiel. La différence des potentiels des bornes ANT-IO1 et ANT-IO2 est une tension VANT représentative d'un signal radiofréquence reçu par l'antenne 302.
Le circuit de communication sans fil 303 comprend deux bornes RFID-IO1 et RFID-IO2 reliées, par exemple connectées, respectivement aux bornes ANT-IO1 et ANT-IO2 de l'antenne 302. Le circuit 303 comprend, en outre, une borne RFIDGND recevant un potentiel de référence, par exemple la masse, et une borne de communication RFID-COMM reliée, par exemple connectée, à la borne RFID-COMM2 de l'unité de commande 101.
En , le circuit 304 de mise en oeuvre d'applications comprend : - une borne de communication APP-COMM reliée, par exemple connectée, à la borne de communication APP-COMM2 de l'unité de commande 301 ; - une borne d'alimentation VCCAPP recevant un potentiel d'alimentation VCCAPP de la part du circuit d'alimentation 305 ; et - une borne APPGND recevant un potentiel de référence, par exemple la masse.
En , Le circuit d'alimentation 305 comprend : - une borne d'alimentation VCC fournissant le potentiel d'alimentation VCC ; - une borne d'alimentation VCCAPP fournissant le potentiel d'alimentation VCCAPP ; - une borne ALIMGND recevant un potentiel de référence, par exemple la masse ; et - une borne de communication ALIM-COMM reliée, par exemple connectée, à la borne de communication ALIM-COMM2 de l'unité de commande 302.
Selon un exemple, les potentiels d'alimentation VCC et VCCAPP sont identiques.