EP1143192B1 - Dispositif de sécurité de surpression d'un réservoir contenant du gaz de pétrole liquefié - Google Patents

Dispositif de sécurité de surpression d'un réservoir contenant du gaz de pétrole liquefié Download PDF

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EP1143192B1 EP00400953A EP00400953A EP1143192B1 EP 1143192 B1 EP1143192 B1 EP 1143192B1 EP 00400953 A EP00400953 A EP 00400953A EP 00400953 A EP00400953 A EP 00400953A EP 1143192 B1 EP1143192 B1 EP 1143192B1
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    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of safety devices for reservoirs intended to contain pressurized fluids, such as tanks subjected to an internal pressure, and more particularly tanks of liquefied petroleum gas, so-called LPG for vehicles.
  • the reservoirs intended to contain pressurized fluids consist of a casing made of mostly metal material.
  • the current forms are generally cylindrical, toric or parallelepipedic. These forms are well suited to evenly distribute the stresses on the periphery of the tank.
  • These tanks are provided with a so-called safety valve intended to cause their opening in case of overpressure in the tank.
  • These devices consist of a simple safety valve calibrated at a defined opening pressure. In case of overpressure due for example to a failure of the filling locking system or an exceptional rise in temperature, the opening of this valve can limit the risk of explosion.
  • US5848604 which describes a safety device for causing the opening of a safety valve when the tank is exposed to a high temperature. This device makes it possible to trigger the opening of the valve when the reservoir is exposed to an "excessive" temperature, ie greater than a defined threshold.
  • the invention proposes a safety device to take account of this potential risk.
  • the present invention therefore relates to a safety device for a reservoir for containing pressurized fluid intended to cause the opening of the reservoir under the effect of the increase.
  • pressure or temperature of the type comprising a safety valve for communicating the reservoir and the external environment, characterized in that it comprises means for measuring an abnormal increase in the external temperature or the pressure of the fluid in the tank to control the early opening of the safety valve.
  • the safety device comprises a means for measuring the rate of rise in pressure inside the tank.
  • the measuring means is connected to the safety valve by a processing module controlling the opening of the valve.
  • the measuring means is constituted by a differential sensor taking into account a pressure variation determined for a defined period of time.
  • the module comprises means for transforming the information delivered by the sensor into an electrical signal for controlling the opening of the valve.
  • the safety device comprises means for measuring the surrounding temperature of the tank.
  • the measuring means consists of a number of temperature measuring sensors arranged in the vicinity of the tank and reacting from a determined threshold.
  • the sensors are connected to the safety valve via a processing module controlling the opening of the valve.
  • the safety valve may consist of a spring system and may be provided with a probe interposed in an articulated member disposed on the compression line of the spring.
  • An advantage of the reservoir according to the invention lies in the fact that the reliability of the reservoir is improved by greatly reducing the danger of an explosion.
  • Another advantage of the tank according to the invention lies in the fact that all the causes causing an overpressure is taken into account.
  • This reservoir is equipped in known manner with a safety valve 3 allowing fluid 2 under pressure to escape when the internal pressure of the reservoir increases and reaches a certain value.
  • This component is factory calibrated and is well known. It goes without saying that this valve 3 operates, that is to say puts the tank in communication with the outside, only when the measured pressure reaches the set value. If, however, the pressure increases too rapidly, asymptotically, this reference value is measured while the tolerance threshold of the tank at the pressure is exceeded, resulting in a certain risk of explosion threatening the personnel nearby. vehicle equipped with such a system.
  • This means 4 delivers a signal which is processed in a module 5 which takes into account the pressure increase in a lapse given time. When this increase is greater than a previously fixed value the module 5 controls the opening of the valve 3.
  • the means 4 is a commercial component such as for example a differential pressure sensor which takes into account a pressure variation determined in the reservoir for a defined period of time.
  • the module 5 comprises conventional electronic means making it possible to transform the received signal into electrical energy enabling the opening of the valve 3 to be actuated.
  • FIG. 2 there is shown an alternative embodiment of a safety valve improved by a mechanical triggering device.
  • a mechanical probe 9 which lowers the compression load of the spring 10 applied to its support seat 12 from a predetermined temperature threshold.
  • This probe 9 is interposed on the compression line of the spring 10 in an articulated system 11 of the parallelogram type, for example between the spring 10 and the seat 8 of the valve, so as to reduce the setting effort of this spring in connection with the increase in temperature and thereby to control the premature opening of the valve.
  • the probe 9 may be interposed between the spring 10 and its seat 12.

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Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de sécurité pour les réservoirs destinés à contenir des fluides sous pression, tels les réservoirs soumis à une pression interne, et plus particulièrement les réservoirs de gaz de pétrole liquéfié, dits GPL pour véhicules.
  • Généralement, les réservoirs destinés à contenir des fluides sous pression sont constitués d'une enveloppe en matériau le plus souvent métallique. Les formes actuelles sont généralement cylindriques, toriques ou parallélépipédiques. Ces formes sont bien adaptées pour répartir uniformément les contraintes sur la périphérie du réservoir.
  • Ces réservoirs sont munis d'une valve dite de sécurité destinée à provoquer leur ouverture en cas de surpression dans le réservoir. Ces dispositifs sont constitués d'une simple soupape de sécurité tarée à une pression d'ouverture déterminée. En cas de surpression due par exemple à une défaillance du système de verrouillage du remplissage ou à une élévation exceptionnelle de la température, l'ouverture de cette valve permet de limiter les risques d'explosion. C'est le cas du brevet US5848604 qui décrit un dispositif de sécurité permettant de provoquer l'ouverture d'une valve de sécurité lorsque le réservoir est exposé à une température élevée. Ce dispositif permet de déclencher l'ouverture de la valve lorsque le réservoir est exposé à une température "excessive", c'est à dire supérieure à un seuil défini. Mais si l'élévation de la température environnante ou de la pression dans le réservoir est extrêmement rapide, en cas d'incendie le risque d'une explosion n'est pas écarté puisque l'ouverture de la soupape ne permet pas d'évacuer le débit résultant de l'augmentation asymptotique de la montée en pression. C'est pour pallier ce risque que l'invention propose un dispositif de sécurité permettant de tenir compte de ce risque potentiel.
  • La présente invention a donc pour objet un dispositif de sécurité pour un réservoir destiné à contenir du fluide sous pression destiné à provoquer l'ouverture du réservoir sous l'effet de l'augmentation. de pression ou de température du type comportant une soupape de sécurité permettant de mettre en communication le réservoir et le milieu extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen permettant de mesurer un accroissement anormal de la température extérieure ou de la pression du fluide dans le réservoir pour commander l'ouverture anticipée de la valve de sécurité.
  • Le dispositif de sécurité comporte un moyen de mesure de la vitesse de montée en pression à l'intérieur du réservoir.
  • Le moyen de mesure est relié à la valve de sécurité par un module de traitement commandant l'ouverture de la valve.
  • Le moyen de mesure est constitué par un capteur différentiel prenant en compte une variation de pression déterminée pour un laps de temps défini.
  • Le module comporte des moyens pour transformer l'information délivrée par le capteur en un signal électrique de commande de l'ouverture de la valve.
  • Le dispositif de sécurité comporte un moyen de mesure de la température environnante du réservoir.
  • Le moyen de mesure est constitué d'un certain nombre de capteurs de mesure de la température disposés au voisinage du réservoir et réagissant à partir d'un seuil déterminé.
  • Les capteurs sont reliés à la valve de sécurité par l'intermédiaire d'un module de traitement commandant l'ouverture de la valve.
  • La valve de sécurité peut être constituée d'un système à ressort et peut être munie d'une sonde intercalée dans un organe articulé disposé sur la ligne de compression du ressort.
  • Un avantage du réservoir selon l'invention réside dans le fait que la fiabilité du réservoir est améliorée en réduisant fortement le danger d'une explosion.
  • Un autre avantage du réservoir selon l'invention réside dans le fait que l'ensemble des causes provoquant une surpression est pris en compte.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture du complément de description qui va suivre des modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'un système selon l'invention repérant la surpression régnant dans le réservoir,
    • la figure 2 illustre la réalisation d'une sonde mécanique.
  • Sur la figure 1, on a représenté un réservoir 1 destiné à contenir un fluide 2 sous pression par exemple un gaz de pétrole liquéfié. Ce réservoir est équipé de façon connue d'une valve 3 de sécurité permettant au fluide 2 sous pression de s'échapper lorsque la pression interne du réservoir s'accroît et atteint une certaine valeur. Ce composant est taré en usine et est bien connu. Il va de soit que cette valve 3 fonctionne, c'est-à-dire met le réservoir en communication avec l'extérieur, uniquement lorsque la pression mesurée atteint la valeur fixée. Si toutefois la pression s'accroît de manière trop rapide, de manière asymptotique, cette valeur de référence est mesurée alors que le seuil de tolérance du réservoir à la pression est dépassé, d'où un risque certain d'explosion menaçant le personnel à proximité du véhicule équipé d'un tel système. Suivant une première réalisation de l'invention, on adjoint à cette valve 3 un moyen de mesure 4 de la pression interne du réservoir 1. Ce moyen 4 délivre un signal qui est traité dans un module 5 qui prend en compte l'augmentation de pression dans un laps de temps donné. Lorsque cette augmentation est supérieure à une valeur préalablement fixée le module 5 commande l'ouverture de la valve 3. Le moyen 4 est un composant du commerce comme par exemple un capteur différentiel de pression qui prend en compte une variation de pression déterminée dans le réservoir pour un laps de temps défini. Le module 5 comprend des moyens électroniques classiques permettant de transformer le signal reçu en une énergie électrique permettant d'actionner l'ouverture de la valve 3.
  • Sur la figure 2, on a représenté une variante de réalisation d'une valve de sécurité améliorée par un dispositif mécanique de déclenchement. On prévoit sur la chaîne de tarage de la soupape 7 une sonde mécanique 9 qui abaisse la charge de compression du ressort 10 appliquée sur son siège d'appui 12 à partir d'un seuil prédéterminé de température. Cette sonde 9 est pour cela intercalée sur la ligne de compression du ressort 10 dans un système articulé 11, du type parallélogramme, par exemple entre le ressort 10 et le siège 8 de la soupape, de manière à diminuer l'effort de tarage de ce ressort en liaison avec l'augmentation de température et par là même de commander l'ouverture prématurée de la valve. La sonde 9 peut être intercalée entre le ressort 10 et son siège 12.

Claims (4)

  1. Dispositif de sécurité pour un réservoir (1) de véhicule destiné à contenir du fluide (2) sous pression du type comportant une valve de sécurité (3) permettant de mettre en communication le réservoir et le milieu extérieur, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un capteur différentiel de pression (4) prenant en compte une variation de pression déterminée pour un laps de temps défini permettant de mesurer un augmentation asymptotique de la pression du fluide dans le réservoir (1) afin de commander l'ouverture anticipée de la valve de sécurité (3).
  2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure (4) est relié à la valve de sécurité (3) par un module de traitement (5) commandant l'ouverture de la valve (3).
  3. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module (5) comporte des moyens permettant de transformer l'information délivrée par le capteur en un signal électrique de commande de l'ouverture de la valve (3).
  4. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vave de sécurité (3) est constituée d'un système à ressort (10) et d'une sonde (9) intercalée dans un organe articulé (11) disposé sur la ligne de compression du ressort (10).
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