EP4692637A1 - Installation de fourniture de gaz à plusieurs sources de gaz alimentant un réseau hospitalier - Google Patents

Installation de fourniture de gaz à plusieurs sources de gaz alimentant un réseau hospitalier

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EP4692637A1
EP4692637A1 EP25179599.3A EP25179599A EP4692637A1 EP 4692637 A1 EP4692637 A1 EP 4692637A1 EP 25179599 A EP25179599 A EP 25179599A EP 4692637 A1 EP4692637 A1 EP 4692637A1
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EP
European Patent Office
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gas
pressure
source
bar
peak
Prior art date
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Pending
Application number
EP25179599.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Quentin MELCHIOR
Thibaut BUSSON
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Air Liquide Medical Systems SA
Original Assignee
Air Liquide Medical Systems SA
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a gas supply installation intended to supply a hospital network of a hospital establishment, i.e. one or more gas conduits or pipelines, with a gas under pressure, for example oxygen, air, nitrous oxide or another medical gas, used within said hospital establishment, such as a hospital, clinic or the like.
  • a gas under pressure for example oxygen, air, nitrous oxide or another medical gas
  • Medical gas distribution facilities or plants supply hospitals with medical gases, also called medicinal gases, typically oxygen ( O2 ), medical air, nitrous oxide ( N2O ), carbon dioxide ( CO2 ) or others.
  • medical gases typically oxygen ( O2 ), medical air, nitrous oxide ( N2O ), carbon dioxide ( CO2 ) or others.
  • a hospital gas distribution installation must take into account not only the so-called “service” pressure of the gas in question to which the gas in question must be supplied to the network, but also the gas flow rate that can be requested within the hospital, which varies according to the demand for gas, i.e. the use of gas to treat patients, for example.
  • a gas distribution system must be able to supply, under all circumstances, the gas flow rate drawn from within the hospital, including when consumption increases drastically on a temporary basis, i.e., during a peak in consumption.
  • peaks in oxygen consumption were recurrent during the Covid-19 pandemic, sometimes leading to disruptions in the supply of medical oxygen in certain hospitals due to demand exceeding the capacity and sizing of existing systems.
  • any peak in gas consumption i.e., excessive flow rate
  • Many existing installations encounter this problem because they were not designed to handle a peak flow rate, i.e., a consumption peak, exceeding the usual consumption under normal operating conditions.
  • BE1011819 This describes an installation comprising several gas sources supplying a hospital network. Pressure regulators reduce the gas pressure to an operating pressure of 6 to 9 bar. This installation is designed to prevent fires or other hazards in the event of overheating due to adiabatic compression in the high-pressure sections of the installation, typically exceeding 100 bar. It is not designed to accommodate peak gas consumption.
  • the present invention aims to try to solve all or part of the problems related to peak gas consumption, by proposing an improved gas distribution installation or plant, in particular capable of providing a standard gas flow rate under normal operating conditions but also, in the event of a peak consumption, of increasing the flow capacity delivered and thus ensuring an uninterrupted supply of medical gases during said peak consumption.
  • the invention also relates to the use of a gas supply installation according to the invention to supply gas to the hospital network comprising several gas pipes, arranged within a hospital establishment.
  • FIG. 1 diagram shows a possible implementation of a supply installation gas 1 according to the invention intended to supply gas, i.e. a medical gas (also called medicinal or therapeutic gas), to a gas pipeline 2 carrying this gas and supplying a network of gas pipelines 4 arranged within a hospital establishment, such as a hospital, clinic or similar.
  • gas i.e. a medical gas (also called medicinal or therapeutic gas)
  • a gas pipeline 2 carrying this gas and supplying a network of gas pipelines 4 arranged within a hospital establishment, such as a hospital, clinic or similar.
  • Oxygen is used as an example of a medical gas below, but installation 1 can supply other gases (i.e., a single constituent or a mixture of several constituents), such as air, N2O , CO2 , or any other medical gas.
  • gases i.e., a single constituent or a mixture of several constituents
  • air i.e., air, N2O , CO2 , or any other medical gas.
  • Such a hospital network 4 usually carries the gas(s) to wall outlets used to distribute the gas to patient rooms, operating rooms, treatment rooms, recovery rooms or other areas of the hospital, such as the wall outlets described by FR2628820 , EP3922895 , EP3922894 , EP3922339 Or EP3719377 .
  • Installation 1 here includes a first and a second gas source 10A, 10B each comprising one (or more) group 10.1, 10.2 of one or more gas containers 3, preferably several gas containers 3, typically pressurized gas cylinders, namely here two groups 10.1, 10.2 each comprising three gas containers 3, such as pressurized oxygen cylinders.
  • the two groups 10.1, 10.2 of gas containers 3 supply the gas sequentially, that is to say the first group 10.1 of gas containers 3 from the first gas source 10A supplies the gas first, then the second group of gas containers 3 from the second gas source 10B takes over when the first group 10.1 no longer has any gas, that is to say the containers are empty or almost empty.
  • the first and second gas sources 10A, 10B i.e. the gas containers 3, are fluidically connected to the gas pipeline 2 in order to supply it with pressurized gas, for example oxygen, at a main gas flow rate.
  • pressurized gas for example oxygen
  • the gas has a first high pressure P 01 of at least 150 bar, which can rise to 200 bar, or even 250 bar, or even 350 bar when the gas containers 3 are full, i.e. before any withdrawal.
  • these pressure values correspond to the maximum gas pressure measured in the container 3, before any use or withdrawal of gas.
  • the pressure decreases within the container 3 as gas is used; that is, the more gas is sent to the gas pipeline 2 and subsequently to the network 4, the lower the pressure in the container 3.
  • the pressure within the containers 3 of the same group 10.1, 10.2 is substantially equal since they are all fluidly connected, via first gas sections 12 and a joining device 14, to the same pipe section 42, called second common section 42, as explained below, so the containers 3 empty substantially in a quasi-simultaneous or quasi-synchronized manner, and the internal pressures within them are balanced.
  • first pressure-reducing means 11 are arranged downstream of each group of containers 10.1, 10.2 of the first gas source 10, i.e. downstream of the containers 3, in order to ensure a pressure-reducing of the gas, as detailed below.
  • the first pressure-reducing means 11 comprise upstream pressure-reducing devices 11.1 and downstream devices 11.2 arranged in series to achieve a two-stage pressure reduction, i.e., according to two levels of pressure reduction.
  • Each of the groups of containers 10.1, 10.2 of the first and second gas sources 10A, 10B supplies a first section of pipe 12 with gas from one or more containers 3, for example oxygen at 200 bar or another high pressure (i.e., > 9 bar).
  • the first pressure-reduction means 11 are configured to operate a pressure reduction or decrease, i.e. a gas expansion, of the gas coming from the containers 3 of the first and second gas sources 10A, 10B, i.e. the main sources, for example of oxygen at the first high pressure P 01 of 200 bar (or another high pressure), also called initial high pressure, down to a first fixed pressure, called nominal or normal pressure P 1 , i.e. a first expansion pressure, which is less than the first pressure P 01 , i.e. P 1 ⁇ P 01 , of the gas within the containers 3.
  • the first pressure or normal or nominal pressure P 1 corresponds to the usual or normal operating pressure of the installation, i.e. when the demand is not occasionally high.
  • the expansion takes place in two stages, that is to say that the gas from each group 10.1, 10.2 of gas containers 3 is first expanded once by one of the upstream expansion devices 11.1 to a given intermediate pressure level or plateau Pi (also called “pre-expansion"), then a second time by the downstream expansion device 11.2 arranged in series after the upstream expansion devices 11.1, until the desired nominal pressure P1 is reached.
  • a given intermediate pressure level or plateau Pi also called “pre-expansion”
  • the gas pressure can decrease from the initial high pressure P01 , for example at least 200 bar, to a lower intermediate pressure Pi, which can be, for example, between 13 and 20 bar, for example set at 14 bar. Then, during the second expansion stage operated by the downstream expansion device 11.2, the gas pressure is brought to its final level, the nominal expansion pressure ( P1 ), for example a nominal pressure of approximately 9 bar.
  • the expanded gas i.e. downstream of the downstream expansion device 11.2 which is at the nominal pressure (P 1 ), feeds the gas pipeline 2 and is sent to the network 4.
  • each first upstream pressure-reducing device 11.1 is arranged on the first section of pipe 12 which connects fluidly, downstream, via a suitable junction device 14, to the second common section 42 (at a first connection site 13) to supply it with the gas reduced to the nominal pressure (P 1 ), for example oxygen at 9 bar, which second common section 42 subsequently supplies the gas pipeline 2 with the gas at the first pressure, i.e. the nominal pressure P 1 .
  • P 1 the nominal pressure
  • downstream pressure-reducing device 11.2 is arranged in series and downstream of the aforementioned upstream pressure-reducing devices 11.1, meaning that it can be arranged directly on the gas pipeline 2 or, depending on the embodiment considered (as illustrated in Fig. 1 ), on the second common section 42 forming an intermediate gas section which connects fluidly downstream to the gas pipeline 2.
  • the first means of expansion 11 could comprise only one single gas expansion device operating a single expansion (i.e. without a step) or, conversely, one or more additional gas expansion devices to operate a cascade expansion in 3 or more steps/levels of expansion.
  • the gas expanded to the first pressure i.e. to the nominal pressure P 1 , such as oxygen at 9 bar
  • P 1 such as oxygen at 9 bar
  • the first and second gas sources 10A, 10B i.e. from the two groups 10.1, 10.2 of gas containers 3
  • the hospital network 4 during the usual or normal operation of the installation 1.
  • installation 1 may also include a third gas source 30 acting as a "backup”, called a relief or “backup” source, for to allow gas to be supplied to the network for example when the first and second gas sources 10A, 10B run dry or are empty, and while waiting for their empty containers 3 to be replaced with full containers.
  • a third gas source 30 acting as a "backup", called a relief or “backup” source, for to allow gas to be supplied to the network for example when the first and second gas sources 10A, 10B run dry or are empty, and while waiting for their empty containers 3 to be replaced with full containers.
  • a third gas source or backup source 30 containing the gas at at least a third high pressure P 03 is advantageously provided, which connects fluidly (at 33) to the gas pipeline 2, for example, downstream of the first and second gas sources 10A, 10B.
  • the backup source 30 comprises a group of several gas containers 3 which connect, via a third section of pipe 32, to the pipeline 2 and therefore also to the network 4.
  • Second means of pressure reduction 31, such as a gas pressure reducing device, are also arranged downstream of the backup source 30, and configured to operate a pressure reduction of the gas coming from the backup source 30 down to a fixed third pressure reduction called the backup pressure P3 lower than the third high pressure ( P03 ), and then supply the gas at the backup pressure P3 to the gas pipeline 2.
  • a gas pressure reducing device such as a gas pressure reducing device
  • the relief pressure P3 i.e. after expansion, is lower than the first pressure (i.e. nominal pressure), i.e. P1 > P2 .
  • the relief pressure P3 may be around 7 bar when the first nominal P1 may be around 9 bar, and the gas is oxygen.
  • the installation 1 also includes a fourth gas source, called the "peak” source 20 or “boost” source, containing the gas, for example oxygen, at at least a second high pressure P 02 , fluidly connected to the gas pipeline 2.
  • the peak source 20 supplies the gas at an additional gas flow rate.
  • the second high pressure (P 02 ) is also a high pressure, for example at least 150 to 200 bar, or even more. It may be equal to or of the same order as the first high pressure (P 01 ), or it may be different.
  • This peak source 20 connects to the gas pipeline 2, for example downstream of the first and second gas sources 10A, 10B, i.e. the main sources, and for example upstream of the backup source 30, i.e. between the first and second gas sources 10A, 10B, and the backup source 30.
  • the peak source 20 here comprises a group of several gas containers 3, such as pressurized gas cylinders, for example three gas containers 3.
  • the peak source 20 is fluidly connected (at 23) to the gas pipeline (2) via a fourth pipe section 22.
  • Third pressure-reducing means 21, such as a gas pressure-reducing device, are arranged on this fourth pipe section 22 to ensure the gas is depressurized, i.e. a pressure reduction.
  • third pressure-reducing means 21 such as a pressure-reducing device, are arranged downstream of the fourth gas source 20 and are configured to operate a pressure reduction of the gas from the peak source 20 to a pressure-reducing, i.e. the peak pressure P 2 , and supply the gas at said peak pressure P 2 to said gas pipeline 2.
  • the normal/nominal pressure P1 , the peak pressure P2 , and the emergency pressure P3 are such that: P1 > P2 > P3
  • P 1 > P 2 and P 2 ⁇ P 3 when P 1 P 3 .
  • the nominal pressure P 1 and the peak pressure P 2 are chosen so that P 2 /P 1 ⁇ 80%, preferably P 2 /P 1 ⁇ 85%, for example P 2 /P 1 is equal to about 90%.
  • the nominal pressure P1 is between 4 and 18 bar, preferably less than 15 bar, typically between 4 and 10 bar, for example around 9 bar, as illustrated in Fig. 1 .
  • the peak pressure P 2 can be chosen to be around 8.1 bar, which corresponds to a ratio P 2 /P 1 of 90%.
  • This arrangement allows the hospital to respond to peak gas consumption, i.e., high, one-off demands, by increasing the flow rate delivered to the hospital's network 4. Indeed, when the demand for gas flow from the hospital's network 4 increases, particularly during a one-off consumption peak, the pressure The pressure in network 4 will drop due to excessive demand until it becomes insufficient for the first or second gas source 10A, 10B to supply the required amount of gas. This pressure drop in network 4 will then propagate, i.e., travel upwards, to pipeline 2, where the pressure will decrease even if the first or second gas source 10A, 10B continues to supply it with gas at the nominal pressure P1 , such as oxygen at 9 bar, for example, in the example of Fig. 1 because the quantity of gas supplied will be insufficient.
  • the nominal pressure P1 such as oxygen at 9 bar
  • the peak source 20 will then begin to supply gas at peak pressure P2 in order to assist the first and second gas sources 10A, 10B and to supplement gas at this relief pressure P2 in pipeline 2 which will then be conveyed to network 4 by it.
  • the installation 1 of the invention makes it possible to ensure an additional supply of gas, such as oxygen, to the pipeline 2 and therefore also to network 4.
  • gas supplied to network 4 therefore comes not only from the first or second gas source 10A, 10B but also from the peak source 20.
  • Installation 1 of the invention has the advantage of not requiring any electronic control and pressure or flow sensors to operate since its operation is totally pneumatic (i.e. gas pressures).
  • the peak source 20 therefore acts as a "boost" source in case of peak consumption, able to deliver gas to the hospital network 4 whose flow (i.e. additional flow) is then added to the flow (i.e. main flow) from the first or second gas source 10A, 10B, which deliver in this case sequentially, so as to meet the flow required by the network 4.
  • the main flow rate from the first or second gas source 10A, 10B and the additional flow rate from the peak source 20 may be equal or different; preferably, they are several tens of m3 /h each, in particular at least 50 m 3 /h each, typically between 50 and 120 m 3 /h each.
  • Installation 1 of the invention has an additional advantage, namely that it can be easily installed on existing power plants or installations to which the peak source 20 and the required piping and expansion elements are added.
  • pressure relief levels P1 , P2 , P3 can vary from one installation 1 to another depending on the specifics of each installation 1. Choosing the most suitable pressure relief levels for a given installation 1 can be done easily, in particular through simple routine tests.
  • the connections of the first, second, and third gas sources 10-30 to the gas pipeline 2 could be made, within the framework of the invention, in sites different from those presented on Fig. 1 .
  • a gas supply installation 1 makes it possible to supply any gas network, in particular an oxygen, air or nitrous oxide network, arranged in said hospital establishment and which supplies gas distribution outlets, i.e. wall outlets.

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Abstract

L'invention concerne une installation de fourniture de gaz (1) pour fournir du gaz à une canalisation de gaz (2) véhiculant le gaz au sein d'un établissement hospitalier comprenant une première et une deuxième sources de gaz (10A, 10B) comprenant des récipients de gaz (10.1, 10.2) pour fournir le gaz à la canalisation de gaz (2) à une pression nominale (P<sub>1</sub>) ; une source de secours (30) pour fournir le gaz à une pression de secours (P<sub>3</sub>) à la canalisation de gaz (2) ; et une source de pic (20) pour fournir le gaz à une pression de pic (P<sub>2</sub>) à la canalisation de gaz (2). La pression nominale (P<sub>1</sub>), la pression de pic (P<sub>2</sub>) et la pression de secours (P<sub>3</sub>) sont choisies telles que la pression nominale (P<sub>1</sub>) soit supérieure à la pression de pic (P<sub>2</sub>), et la pression de pic (P<sub>2</sub>) soit supérieure ou inférieure à la pression de secours (P<sub>3</sub>), respectivement, en fonction de la pression nominale (P<sub>1</sub>) qui peut être supérieure ou égale à la pression de secours (P<sub>3</sub>), respectivement.

Description

  • L'invention concerne une installation de fourniture de gaz destinée à alimenter un réseau hospitalier d'un établissement hospitalier, c'est-à-dire une ou des conduits ou canalisations de gaz, en un gaz sous pression, par exemple de l'oxygène, de l'air, du protoxyde d'azote ou un autre gaz médical, utilisé au sein dudit établissement hospitalier, comme un hôpital, une clinique ou analogue.
  • Les installations ou centrales de distribution de gaz médicaux permettent de fournir les établissements hospitaliers en gaz médicaux, aussi appelés gaz médicinaux, typiquement l'oxygène (O2), l'air médical, le protoxyde d'azote (N2O), le dioxyde de carbone (CO2) ou autres.
  • Pour assurer une fourniture du gaz sans interruption au réseau de canalisations de gaz de l'établissement hospitalier et aux prises de distribution qui sont alimentées par ce réseau, une installation de distribution de gaz hospitalière doit prendre en compte non seulement la pression dite « de service » du gaz considéré auquel le gaz considéré doit être fourni au réseau mais aussi le débit de gaz pouvant être demandé au sein de l'établissement hospitalier, lequel varie en fonction de la demande en gaz, c'est-à-dire de l'utilisation du gaz pour traiter les patients par exemple.
  • Autrement, une installation de distribution de gaz doit être en mesure de fournir, en toute circonstance, le débit de gaz soutiré au sein de l'établissement hospitalier, y compris lorsque la consommation augmente drastiquement de manière ponctuelle, c'est-à-dire en cas de pic de consommation. Par exemple, de tels pics de consommation d'oxygène ont été récurrents, lors de la pandémie liée au Covid 19, engendrant parfois des ruptures de fourniture d'oxygène médical dans certains établissements hospitaliers du fait d'une demande trop importante au vu des capacités des installations existantes et de leur dimensionnement.
  • D'une façon générale, on comprend que tout pic de consommation de gaz (i.e. débit soutiré excessif) peut engendrer aussi une chute de pression concomitante dans le réseau. De nombreuses installations existantes se heurtent à ce problème car elles n'ont pas été conçues pour assurer un débit de pointe, i.e. un pic de consommation, dépassant la consommation habituelle dans des conditions normales d'utilisation.
  • BE1011819 décrit une installation comprenant plusieurs sources de gaz alimentant un réseau hospitalier. Des détendeurs permettent de réduire la pression du gaz jusqu'à une pression d'utilisation de 6 à 9 bar. Cette installation est conçue pour éviter les risques d'incendie ou autres en cas d'échauffement due à une compression adiabatique dans les parties de l'installation à haute pression, typiquement supérieure à 100 bar. Elle n'est pas conçue pour prendre en compte des pics de consommation de gaz.
  • Pour tenter de pallier ce problème, il a été proposé des installations surdimensionnées pouvant absorber des débits très élevés, tels des pics de débit. Toutefois, celles-ci ne sont pas idéales car elles engendrent des problèmes liés à leur encombrement, notamment du fait de leurs dimensions plus importantes, qui rendent leur mise en place impossible dans certains établissements hospitaliers ne disposant pas de locaux adaptés. Leur coût très supérieur est aussi souvent un frein à leur déploiement et ce, d'autant plus que, ces installations fonctionnent la majeure partie du temps en mode de fonctionnement dit 'normal' (i.e. débit non excessifs) et que les pics de consommation de représentent que des situations exceptionnelles.
  • Les établissements hospitaliers souhaitant s'équiper en une installation ou centrale de distribution de gaz capable de répondre aussi aux débits de pointe ou autre pics de consommation du gaz, se heurtent actuellement à tout ou partie de ces problèmes.
  • Dans ce contexte, la présente invention vise à tenter de résoudre tout ou partie des problèmes liés aux pics de consommation de gaz, en proposant une installation ou centrale de distribution de gaz améliorée, en particulier capable de fournir un débit gazeux standard en condition d'utilisation normale mais aussi, en cas de pic de consommation, d'augmenter la capacité de débit délivré et d'assurer ainsi une fourniture de gaz médicaux sans rupture, pendant ledit pic de consommation.
  • Une solution de l'invention concerne une installation ou centrale de fourniture de gaz pour fournir du gaz à au moins une canalisation (i.e. conduite ou ligne d'acheminement de gaz) de gaz véhiculant ledit gaz, typiquement un gaz médical ou médicinal, au sein d'un établissement hospitalier, comprenant au moins une partie de ladite au moins une canalisation et :
    1. A) une première source de gaz comprenant un premier groupe de récipients et une deuxième source de gaz comprenant un deuxième groupe de récipients, chaque groupe de récipients comprenant un ou plusieurs récipients de gaz contenant le gaz à fournir, lesdites première et seconde sources de gaz, aussi appelées sources principales, venant se raccorder fluidiquement à ladite canalisation de gaz, en au moins un premier site de raccordement pour fournir le gaz à ladite canalisation de gaz à une première pression, appelée pression « normale » ou « nominale » (P1),
    2. B) une troisième source de gaz, appelée source de « secours » ou de « backup », contenant le gaz à fournir, venant se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz pour fournir le gaz à une troisième pression, appelée pression de secours (P3), à ladite canalisation de gaz, et
    3. C) une quatrième source de gaz, appelée source de « pic » ou de « boost », contenant le gaz à fournir, reliée fluidiquement à la canalisation de gaz, pour fournir le gaz à une deuxième pression, appelée pression de pic (P2) à ladite canalisation de gaz.
  • Dans l'installation de l'invention, la pression nominale (P1), la pression de pic (P2) et la pression de secours (P3) sont telles que : P1 > P2 > P3. Autrement dit :
    • P1 > P2, c'est-à-dire que la pression nominale (P1) est supérieure à la pression de pic (P2), et
    • P2 > P3, c'est-à-dire que la pression de pic (P2) est supérieure à la pression de secours (P3).
  • Alternativement, selon un autre mode de réalisation de l'installation, la pression nominale (P1), la pression de pic (P2) et la pression de secours (P3) sont telles que :
    • P1 > P2, c'est-à-dire que la pression nominale (P1) est supérieure à la pression de pic (P2), et
    • P2 < P3 et P1 = P3, c'est-à-dire que la pression de pic (P2) est inférieure à la pression de secours (P3), lorsque la pression nominale (P1) est égale à la pression de secours (P3).
  • Selon le mode de réalisation considéré, l'installation ou centrale de fourniture de gaz de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • la source de secours vient se raccorder à la canalisation de gaz, en aval des première et seconde sources de gaz.
    • la source de secours vient se raccorder à la canalisation de gaz en un troisième site de raccordement situé en aval dudit au moins un premier site de raccordement des première et seconde sources de gaz.
    • la quatrième source de gaz est reliée fluidiquement à la canalisation de gaz, en un deuxième site de raccordement situé en aval dudit au moins un premier site de raccordement desdites première et seconde sources de gaz et/ou en amont du troisième site de raccordement de la troisième source de gaz, c'est-à-dire de la source de secours.
    • la première source de gaz et la deuxième source de gaz, aussi appelées sources principales, viennent se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz, en un premier site de raccordement commun.
    • la première source de gaz et la deuxième source de gaz viennent se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz par l'intermédiaire de deux premiers tronçons de raccordement et d'un deuxième tronçon commun auquel viennent se raccorder fluidiquement les deux premiers tronçons de raccordement
    • la troisième source de gaz, i.e. source de secours, vient se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz par l'intermédiaire d'un troisième tronçon de raccordement.
    • la quatrième source de gaz, i.e. source de pic, vient se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz par l'intermédiaire d'un quatrième tronçon de raccordement.
    • des premiers moyens de détente sont agencés en aval desdites première et seconde sources de gaz.
    • les premiers moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant des première et seconde sources de gaz, c'est-à-dire les sources principales, jusqu'à la pression nominale (P1).
    • des seconds moyens de détente sont agencés en aval de ladite troisième source de gaz, c'est-à-dire de la source de secours.
    • les seconds moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de la troisième source de gaz, c'est-à-dire de la source de secours, jusqu'à la pression de secours (P3).
    • des troisièmes moyens de détente sont agencés en aval de la quatrième source de gaz, c'est-à-dire de la source de pic.
    • les troisièmes moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de ladite quatrième source de gaz, c'est-à-dire de la source de pic, jusqu'à la pression de pic (P2).
    • les premiers moyens de détente sont agencés sur le deuxième tronçon commun et/ou sur les deux premiers tronçons de raccordement.
    • les seconds moyens de détente sont agencés sur le troisième tronçon de raccordement, c'est-à-dire celui reliant la source de secours à la canalisation.
    • les troisièmes moyens de détente sont agencés sur le quatrième tronçon de raccordement, c'est-à-dire celui reliant la source de pic à la canalisation.
    • la première pression (P1) est comprise entre 4 et 18 bar, de préférence moins de 15 bar.
    • la première pression (P1) est comprise entre 7 et 12 bar, de préférence moins de 10 bar.
    • la pression de secours (P3) est comprise entre 4.5 et 15 bar, de préférence moins de 12 bar.
    • la pression de secours (P3) est comprise entre 5 et 11 bar, de préférence moins de 9.5 bar.
    • la pression de pic (P2) est comprise entre 3.6 et 15 bar, de préférence inférieure à 12 bar.
    • la pression de pic (P2) est comprise entre 3.6 et 10 bar, de préférence inférieure à 8 bar.
    • la pression de pic (P2) est comprise entre 4 et 9 bar.
    • les première et deuxième sources de gaz contiennent le gaz à au moins une première pression haute (P01), c'est-à-dire une première pression d'avant détente.
    • les premiers moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de la pression du gaz de ladite première pression haute (P01) à la première pression ou pression nominale (P1), c'est-à-dire la première pression de détente (avec P1 < P01).
    • la source de secours contient le gaz à au moins une troisième pression haute (P03), c'est-à-dire une troisième pression d'avant détente.
    • les seconds moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de la pression du gaz de ladite troisième pression haute (P03) à la pression de secours (P3), c'est-à-dire une troisième pression de détente (i.e. P3 < P03).
    • la source de pic contient le gaz à au moins une deuxième pression haute (P02), c'est-à-dire une deuxième pression d'avant détente.
    • les troisièmes moyens de détente sont configurés pour opérer une réduction de la pression du gaz de ladite deuxième pression haute (P02) à la pression de pic (P2), c'est-à-dire une deuxième pression de détente (i.e. P2 < P02).
    • les deux groupes de récipients de gaz fournissent le gaz de manière séquentielle, c'est-à-dire que le premier groupe de récipients de gaz de la première source de gaz fournit d'abord le gaz, puis le second groupe de récipients de gaz de la deuxième source de gaz prend le relais lorsque le premier groupe ne dispose plus (ou plus assez) de gaz, c'est-à-dire que les récipients sont vides ou quasiment vides.
  • De plus, selon le mode de réalisation considéré, l'installation ou centrale de fourniture de gaz de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • selon un mode de réalisation, la pression nominale (P1), i.e. la première pression de détente, est comprise entre 4 et 10 bar.
    • selon un autre mode de réalisation, la pression nominale (P1) est comprise entre 8.5 et 10.5 bar, par exemple de l'ordre de 9 bar.
    • selon un autre mode de réalisation, la pression nominale (P1) est de moins de 8,2 bar, par exemple de l'ordre de 5 bar.
    • de préférence, le rapport de la pression de pic (P2) à la pression nominale (P1) est tel que : P2/P1 ≥ 80%, de préférence compris entre 85% et 95%, de préférence encore compris entre 87% et 93%.
    • selon un mode de réalisation, la pression de pic (P2) est comprise entre 5 et 10 bar, de préférence comprise entre 5 et 9 bar, de préférence comprise entre 7 et 8,5 bar, par exemple de l'ordre de 8,1 bar.
    • les premiers moyens de détente comprennent au moins un dispositif de détente amont et au moins un dispositif de détente aval.
    • de préférence le (ou les) dispositif de détente aval est agencé en aval du (ou des) dispositif de détente amont de manière à opérer une détente en (au moins) deux étapes successives du gaz provenant de la première et deuxième source de gaz.
    • selon un autre mode de réalisation, les premiers moyens de détente comprennent un unique dispositif de détente de manière à opérer une détente en une seule étape du gaz provenant de la première source de gaz.
    • la pression nominale (P1) correspond à la pression gazeuse mesurée (i.e. s'exerçant) en aval des premiers moyens de détente agencés sur le deuxième tronçon commun, c'est-à-dire en aval du ou des dispositifs de détente amont et aval.
    • les second moyens de détente comprennent au moins un second dispositif de détente.
    • la pression de secours (P3) correspond à la pression gazeuse mesurée (i.e. s'exerçant) en aval des second moyens de détente agencés sur le troisième tronçon de conduite.
    • la pression de pic (P2) correspond à la pression gazeuse au sein (i.e. s'exerçant dans), en aval du troisième dispositif de détente agencé sur le quatrième tronçon de conduite.
    • la première source de gaz, la deuxième source de gaz, la troisième source de gaz (i.e. source de secours) et/ou la quatrième source de gaz (source de pic) comprennent (chacune) un ou plusieurs récipients de gaz sous pression, de préférence plusieurs récipients de gaz sous pression.
    • les récipients de gaz sont ou comprennent des bouteilles de gaz sous pression.
    • selon un mode de réalisation, la première source de gaz, la deuxième source de gaz, la troisième source de gaz et/ou la quatrième source de gaz comprennent (chacune) au moins deux récipients de gaz sous pression, de préférence au moins trois récipients de gaz sous pression.
    • la première source de gaz et la deuxième source de gaz comprennent deux groupes de récipients de gaz agencés en parallèle et alimentant chacun le deuxième tronçon commun, en particulier via les deux premiers tronçons de raccordement.
    • les deux premiers tronçons de raccordement viennent se raccorder au deuxième tronçon commun par l'intermédiaire d'un dispositif de jonction.
    • les bouteilles de gaz ont une contenance (volume ou capacité interne) comprise entre 10 et 150 L (équivalent eau), de préférence entre 50 et 100 L.
    • la première pression haute (P01) et/ou la seconde pression haute (P02) et/ou la troisième pression haute (P03) sont inférieures à 350 bar, de préférence inférieures ou égales à 300 bar, typiquement inférieures à 250 bar.
    • la première pression haute (P01) et/ou la seconde pression haute (P02) et/ou la troisième pression haute (P03) sont d'au moins 150 bar (avant soutirage), de préférence d'au moins 180 bar.
    • le débit de gaz provenant de la première et/ou de la deuxième source de gaz est d'au moins 30 m3/h, typiquement entre 30 et 120 m3/h.
    • la canalisation de gaz est en communication fluidique avec un réseau hospitalier, aussi appelé réseau de gaz ou de fluide, comprenant plusieurs canalisations ou conduites de gaz, pour alimenter ledit réseau hospitalier avec le gaz.
    • l'installation fournit donc, via la canalisation de gaz, du gaz provenant :
      • ▪ de la première source de gaz ou de la seconde source de gaz, c'est-à-dire l'une et/ou l'autre des sources principales, lorsque la consommation du réseau est normale, c'est-à-dire en cas de demande « habituelle » et sans excès.
      • ▪ ou, le cas échéant, de la première et/ou de la seconde source de gaz et par ailleurs de la quatrième source, c'est-à-dire de la source de pic, en cas de pic de consommation et de demande « inhabituelle » et excessive du réseau, par exemple comme pendant les épisodes liés au Covid 19.
      • ▪ ou encore, le cas échéant, de la troisième source de gaz, c'est-à-dire de la source de secours, lorsque les première et seconde sources de gaz sont vides ou quasi-vides, c'est-à-dire que la troisième source de gaz fait office de source de gaz de secours ou de « backup ».
    • les premiers, seconds et troisièmes moyens de détente sont ou comprennent un (ou des) détendeur de gaz.
    • chaque récipient de gaz est équipé d'un robinet (aussi appelé « vanne ») de distribution de gaz et éventuellement d'un capotage de protection agencé autour dudit robinet.
    • la canalisation de gaz et/ou les tronçons de conduits sont fixés à une (ou des) paroi de l'établissement hospitalier, tel que murs, cloisons, plafonds...
    • le réseau hospitalier achemine le gaz jusqu'à des prises de distribution de gaz, c'est-à-dire des prises murales, servant à distribuer ou fournir le gaz, notamment à des appareils qui y sont branchés.
  • L'invention concerne aussi une utilisation d'une installation de fourniture de gaz selon l'invention pour fournir un gaz au réseau hospitalier comprenant plusieurs conduites de gaz, agencé au sein d'un établissement hospitalier.
  • Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un procédé de pilotage d'une installation ou centrale de fourniture de gaz selon l'invention permettant de fournir du gaz à au moins une canalisation de gaz véhiculant ledit gaz, au sein d'un établissement hospitalier, typiquement un gaz médical ou médicinal, dans lequel on choisit et/ou on contrôle et/ou on fournit la pression nominale (P1), la pression de pic (P2) et la pression de secours (P3) telles que :
    • P1 > P2 et
    • P2 > P3 lorsque P1 > P3 ou P2 < P3 lorsque P1 = P3.
    Définitions
  • Dans le cadre de l'invention :
    • le terme « gaz » est utilisé pour désigner un constituant ou composé gazeux unique, comme l'oxygène (O2), ou un mélange de plusieurs constituants ou composés gazeux, comme l'air (i.e. mélange contenant O2, N2...).
    • les pressions sont exprimées en bar relatifs.
    • le terme « établissement hospitalier » désigne bâtiment de type hôpital, clinique ou analogue.
    • le terme « canalisation » est considéré comme équivalent et substituable aux termes « conduite », « tuyau » et/ou « ligne » ou analogue.
    • les termes « amont » et « aval » sont considérés par rapport au sens normal de circulation du gaz dans l'installation, à savoir depuis les sources de gaz et en direction du réseau.
    • les termes « bouteille de gaz » sont considérés comme équivalents aux termes « cylindre de gaz » ou « bonbonne de gaz ».
  • L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence à la figure 1 annexée qui schématise un mode de réalisation d'une installation de fourniture de gaz selon l'invention.
  • La Fig. 1 schématise un mode de réalisation d'une installation de fourniture de gaz 1 selon l'invention destiné à fournir du gaz, i.e. un gaz médical (aussi appelé gaz médicinal ou thérapeutique), à une canalisation de gaz 2 véhiculant ce gaz et alimentant un réseau de canalisations de gaz 4 agencé au sein d'un établissement hospitalier, tel un hôpital, une clinique ou analogue.
  • On prend ci-après l'oxygène comme exemple de gaz médical mais l'installation 1 peut fournir d'autres gaz (i.e. constituant unique ou mélange de plusieurs constituants), tel que de l'air, du N2O, du CO2 ou tout autre gaz médical.
  • Un tel réseau hospitalier 4 achemine habituellement le (ou les) gaz jusqu'à des prises murales servant à distribuer le gaz dans les chambres de patients, les salles d'opération, de soins, de réveil ou autres de l'établissement hospitalier, telles les prises murales décrites par FR2628820 , EP3922895 , EP3922894 , EP3922339 ou EP3719377 .
  • L'installation 1 comprend ici une première et une deuxième source de gaz 10A, 10B comprenant chacune un (des) groupe 10.1, 10.2 d'un ou plusieurs récipients de gaz 3, de préférence plusieurs récipients de gaz 3, typiquement des bouteilles de gaz sous pression, à savoir ici deux groupes 10.1, 10.2 comprenant chacun trois récipients de gaz 3, telles des bouteilles d'oxygène sous pression.
  • Les deux groupes 10.1, 10.2 de récipients de gaz 3 fournissent le gaz de manière séquentielle, c'est-à-dire que le premier groupe 10.1 de récipients de gaz 3 de la première source de gaz 10A fournit d'abord le gaz, puis le second groupe de récipients de gaz 3 de la deuxième source de gaz 10B prend le relais lorsque le premier groupe 10.1 ne dispose plus de gaz, c'est-à-dire que les récipients sont vides ou quasiment vides.
  • Les première et deuxième sources de gaz 10A, 10B, i.e. les récipients de gaz 3, sont reliées fluidiquement à la canalisation de gaz 2 afin de lui fournir du gaz sous pression, par exemple de l'oxygène, à un débit principal de gaz.
  • Dans les récipients de gaz 3, le gaz à une première pression haute P01 d'au moins 150 bar, qui peut s'élever à 200 bar, voire à 250 bar, voire même à 350 bar lorsque les récipients de gaz 3 sont pleins, c'est-à-dire avant tout soutirage.
  • Autrement dit, ces valeurs de pressions correspondent à la pression gazeuse maximale mesurée dans le récipient 3 considéré, avant toute utilisation ou soutirage de gaz. Bien entendu, la pression diminue au sein du récipient 3 au fur et à mesure de l'utilisation du gaz, c'est-à-dire plus du gaz est envoyé vers la canalisation de gaz 2 et vers le réseau 4 ensuite, plus la pression dans le récipient 3 considéré diminue.
  • Selon un mode de réalisation, la pression au sein des récipients 3 d'un même groupe 10.1, 10.2 est sensiblement égale puisqu'ils sont tous fluidiquement reliés, via des premiers tronçons de gaz 12 et un dispositif de jonction 14, à un même tronçon de conduite 42, appelé deuxième tronçon commun 42, comme expliqué ci-après, donc les récipients 3 se vident sensiblement de manière quasi-simultanée ou quasi-synchronisée, et les pressions internes à ceux-ci s'équilibrent.
  • Par ailleurs, des premiers moyens de détente 11 sont agencés en aval de chaque groupe de récipients 10.1, 10.2 de la première source de gaz 10, c'est-à-dire en aval des récipients 3, afin d'assurer une détente du gaz, comme détail ci-après.
  • Dans le mode de réalisation de Fig. 1, les premiers moyens de détente 11 comprennent des dispositifs de détente amont 11.1 et aval 11.2 agencés en série de manière à réaliser une détente en deux étapes, c'est-à-dire selon deux niveaux de détente. Chacun des groupes de récipients 10.1, 10.2 des première et deuxième sources de gaz 10A, 10B alimente un premier tronçon de conduite 12 avec du gaz provenant d'un ou plusieurs récipients 3, par exemple de l'oxygène à 200 bar ou une autre pression élevée (i.e. > 9 bar).
  • Les premiers moyens de détente 11 sont configurés pour opérer une réduction ou diminution de pression, i.e. une détente gazeuse, du gaz provenant des récipients 3 des première et deuxième sources de gaz 10A, 10B, c'est-à-dire des sources princiaples, par exemple de l'oxygène à la première pression haute P01 de 200 bar (ou une autre pression élevée), aussi appelée pression haute initiale, jusqu'à une première pression fixée, appelée pression nominale ou normale P1, i.e. une première pression de détente, qui est inférieure à la première pression P01, i.e. P1 < P01, du gaz au sein des récipients 3. La première pression ou pression normale ou nominale P1 correspond à la pression de fonctionnement habituel ou normal de l'installation, c'est-à-dire lorsque la demande n'est pas ponctuellement élevée.
  • Dans le mode de réalisation de Fig. 1, la détente s'opère en deux temps, c'est-à-dire que le gaz provenant de chaque groupe 10.1, 10.2 de récipients de gaz 3 est d'abord détendu une première fois par l'un des dispositifs de détente amont 11.1 jusqu'à un niveau ou palier de pression intermédiaire Pi donné (aussi appelé « pré-détente »), puis une seconde fois par le dispositif de détente aval 11.2 agencé en série après les dispositifs de détente amont 11.1, jusqu'à atteindre la pression nominale P1 souhaitée.
  • Lors de cette première détente opérée par le/les/chaque premier dispositif de détente amont 11.1, la pression du gaz peut passer de la pression haute initiale P01, par exemple au moins 200 bar, à une pression intermédiaire Pi inférieure qui peut être par exemple entre 13 et 20 bar, par exemple fixée à 14 bar. Ensuite, lors de la seconde détente opérée par le dispositif de détente aval 11.2, la pression du gaz est amenée à son niveau final, à la pression de détente nominale (P1), par exemple une pression nominale égale à 9 bar environ.
  • Après sa détente au sein des premiers moyens de détente 11, le gaz détendu (i.e. en aval du dispositif de détente aval 11.2) qui est à la pression nominale (P1), alimente la canalisation de gaz 2 et est envoyé vers le réseau 4.
  • Plus précisément, comme on le voit, ici chaque premier dispositif de détente amont 11.1 est agencé sur le premier tronçon de conduite 12 venant se raccorder fluidiquement, en aval, via un dispositif de jonction adapté 14, au deuxième tronçon commun 42 (en un premier site de raccordement 13) pour lui fournir le gaz détendu à la pression nominale (P1), par exemple de l'oxygène à 9 bar, lequel deuxième tronçon commun 42 alimentant subséquemment la canalisation de gaz 2, avec le gaz à la première pression, c'est-à-dire la pression nominale P1.
  • Par ailleurs, le dispositif de détente aval 11.2 est agencé en série et en aval desdits dispositifs de détente amont 11.1, c'est-à-dire qu'il peut être agencé directement sur la canalisation de gaz 2 ou, selon le mode de réalisation considéré (comme illustré en Fig. 1), sur le deuxième tronçon commun 42 formant un tronçon de gaz intermédiaire venant se raccorder fluidiquement en aval à la canalisation de gaz 2.
  • Bien entendu, selon un autre mode de réalisation, les premiers moyens de détente 11 pourraient ne comprendre qu'un seul et unique dispositif détendeur de gaz opérant une détente unique (i.e. sans palier) ou, à l'inverse, un ou des dispositifs détendeurs de gaz additionnels pour opérer une détente en cascade en 3 paliers/niveaux de détente ou plus.
  • Dans tous les cas, le gaz détendu à la première pression, i.e. à la pression nominale P1, tel de l'oxygène à 9 bar, provenant des première et deuxième sources de gaz 10A, 10B, i.e. des deux groupes 10.1, 10.2 de récipients de gaz 3, est fourni ensuite au réseau hospitalier 4, pendant le fonctionnement habituel ou normal de l'installation 1.
  • De plus, l'installation 1 peut aussi comprendre une troisième source de gaz 30 faisant office de « secours », appelée source de secours ou de « backup », pour permettre de fournir du gaz au réseau par exemple lorsque les première et seconde sources de gaz 10A, 10B se tarissent ou sont vides, et en attendant le remplacement de leurs récipients 3 vides par des récipients pleins.
  • Pour ce faire, on prévoit avantageusement une troisième source de gaz ou source de secours 30 contenant le gaz à au moins une troisième pression haute P03, laquelle vient se raccorder fluidiquement (en 33) à la canalisation de gaz 2, par exemple, en aval des première et seconde sources de gaz 10A, 10B.
  • La source de secours 30 comprend un groupe de plusieurs récipients de gaz 3 venant se raccorder, via un troisième tronçon de conduite 32, à la canalisation 2 et donc aussi au réseau 4.
  • Des deuxièmes moyens de détente 31, tel un dispositif détendeur de gaz, sont là aussi agencés en aval de la source de secours 30, et configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de la source de secours 30 jusqu'à une troisième pression de détente fixée appelée pression de secours P3 inférieure à la troisième pression haute (P03), et fournir ensuite le gaz à la pression de secours P3 à la canalisation de gaz 2.
  • La pression de secours P3, i.e. après détente, est inférieure à la première pression (i.e. pression nominale), i.e. P1 > P2. Par exemple, la pression de secours P3 peut être de l'ordre de 7 bar lorsque la première nominale P1 peut être de l'ordre de 9 bar, et que le gaz est de l'oxygène.
  • Par ailleurs, afin de pouvoir assurer une continuité de la fourniture de gaz lors des pics de consommation ou surconsommation, l'installation 1 comprend en outre une quatrième source de gaz, appelé source de « pic » 20 ou de « boost », contenant le gaz, par exemple de l'oxygène, à au moins une deuxième pression haute P02, reliée fluidiquement à la canalisation de gaz 2. La source de pic 20 fournit le gaz à un débit additionnel de gaz.
  • La deuxième pression haute (P02) est aussi une pression élevée, par exemple au moins 150 à 200 bar, voire plus. Elle peut être égale ou du même ordre que la première pression haute (P01), ou être différente.
  • Cette source de pic 20 vient se raccorder à la canalisation de gaz 2, par exemple en aval des première et deuxième sources de gaz 10A, 10B, c'est-à-dire les sources principales, et par exemple en amont de la source de secours 30, c'est-à-dire entre les première et deuxième sources de gaz 10A, 10B, et la source de secours 30.
  • La source de pic 20 comprend ici un groupe de plusieurs récipients de gaz 3, telles des bouteilles de gaz sous pression, par exemple trois récipients de gaz 3. La source de pic 20 est reliée fluidiquement (en 23) à la canalisation de gaz (2) par l'intermédiaire d'un quatrième tronçon de conduite 22. Des troisièmes moyens de détente 21, tel un dispositif détendeur de gaz, sont agencés sur ce quatrième tronçon de conduite 22 afin d'assurer la détente du gaz, i.e. une réduction de pression.
  • Comme précédemment, des troisièmes moyens de détente 21, tel un dispositif de détente, sont agencés en aval de la quatrième source de gaz 20 et sont configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de la source de pic 20 jusqu'à une pression de détente, c'est-à-dire la pression de pic P2 et fournir le gaz à ladite pression de pic P2 à ladite canalisation de gaz 2.
  • Selon l'invention, la pression normale/nominale P1, la pression de pic P2 et la pression de secours P3 sont telles que : P1 > P2 > P3
    Selon un mode de réalisation alternatif, on peut avoir : P1 > P2 et P2 < P3 lorsque P1 = P3.
  • Autrement dit, selon le mode de réalisation, on a : P1 ≥ P3.
  • De manière préférée, on choisit la pression normale/nominale P1, la pression de pic P2 et la pression de secours P3 telles que : P1 > P2 > P3.
  • De préférence, afin de pouvoir mieux pallier aux pics de consommation, c'est-à-dire à une demande en gaz, typiquement ponctuelle, supérieure à la consommation habituelle ou normale de l'installation, la pression nominale P1 et la pression de pic P2, sont choisies pour que P2/P1 ≥ 80%, de préférence P2/P1 ≥ 85%, par exemple P2/P1 est égal à 90% environ.
  • Par exemple, la pression nominale P1 est comprise entre 4 et 18 bar, de préférence moins de 15 bar, typiquement entre 4 et 10 bar, par exemple de l'ordre de 9 bar, comme illustré en Fig. 1. Ainsi, si la pression nominale P1 est fixée à 9 bar par exemple, alors la pression de pic P2 peut être choisie de l'ordre de 8,1 bar, ce qui correspond à un rapport P2/P1 de 90%.
  • Un tel agencement permet de répondre aux pics de consommation de gaz, c'est-à-dire aux fortes demandes ponctuelles, au sein de l'établissement hospitalier, en augmentant la capacité de débit délivré au réseau 4 de l'établissement, i.e. l'hôpital. En effet, lorsque, en particulier en cas de pic de consommation ponctuel, la demande en débit gazeux de la part du réseau 4 de l'hôpital augmente, la pression dans le réseau 4 va chuter du fait de la demande trop importante jusqu'à devenir insuffisante pour que la première ou la deuxième source de gaz 10A,10B puisse assurer la fourniture de la totalité de gaz requise. Cette chute de pression dans le réseau 4 va alors se propager, i.e. remonter, jusqu'à la canalisation 2 et la pression va alors y baisser même si la première ou la deuxième source de gaz 10A, 10B continue à lui fournir du gaz à la pression nominale P1, telle de l'oxygène à 9 bar par exemple dans l'exemple de Fig. 1, car la quantité de gaz fournie sera insuffisante.
  • Dès lors, lorsque la pression au sein du réseau 4 et donc de la canalisation 2 chute sous la valeur de P2, par exemple sous 8,1 bar dans l'exemple de Fig. 1 (i.e. rapport P2/P1 de 90%), la source de pic 20 va alors commencer à fournir du gaz à la pression de pic P2 afin d'assister les première et deuxième sources de gaz 10A, 10B et de compléter du gaz à cette pression de secours P2 dans la canalisation 2 qui sera ensuite acheminé jusqu'au réseau 4 par celle-ci.
  • Autrement dit, en cas de surconsommation de gaz par le réseau 4, l'installation 1 de l'invention permet d'assurer une fourniture supplémentaire de gaz, tel de l'oxygène, à la canalisation 2 et donc aussi au réseau 4. Dans ce cas, le gaz fourni au réseau 4 provient donc non seulement de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B mais aussi de la source de pic 20.
  • Le fait d'utiliser un rapport P2/P1 d'au moins 80%, par exemple de 90%, permet de garantir que l'approvisionnement en gaz complémentaire provenant de la source de pic 20 ne se produise pas trop tôt ou de manière inopinée, c'est-à-dire uniquement en cas de chute de pression trop importante.
  • L'installation 1 de l'invention présente un avantage de ne pas requérir d'un quelconque pilotage électronique et de capteurs de pression ou de débit pour fonctionner puisque son fonctionnement est totalement pneumatique (i.e. pressions gazeuses).
  • La source de pic 20 fait donc office de source de "boost" en cas de pic de consommation, pouvant délivrer du gaz au réseau hospitalier 4 dont le flux (i.e. débit additionnel) vient alors s'additionner au flux (i.e. débit principal) provenant de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B, qui délivrent le cas de manière séquentielle, de manière à répondre au débit demandé par le réseau 4.
  • A titre d'exemple, le débit principal provenant de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B et le débit additionnel provenant de la source de pic 20 peuvent être égaux ou différents, de préférence ils sont de plusieurs dizaines de m3/h chacun, en particulier d'au moins 50 m3/h chacun, typiquement entre 50 et 120 m3/h chacun.
  • Ainsi, lorsque le débit principal et le débit additionnel sont de 80 m3/h chacun, leur addition conduit à un débit combiné de 160 m3/h, soit le double du débit nominal/habituel provenant uniquement de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B, lequel débit combiné permet de répondre aux pics de consommation du réseau 4 en limitant ainsi les risques de ruptures d'approvisionnement du réseau 4, donc les risques pour les patients ayant besoin de gaz, par exemple d'oxygène gazeux.
  • L'installation 1 de l'invention présente un avantage supplémentaire, à savoir de pouvoir être facilement installée sur des centrales ou installations existantes auxquelles on rajoute la source de pic 20 et les éléments de tuyauterie et de détente requis.
  • Bien entendu, les niveaux de pression de détente P1, P2, P3 peuvent varier d'une installation 1 à l'autre en fonction des spécificités de chaque installation 1. Choisir les niveaux de pression de détente les plus adaptés à une installation 1 donnée peut se faire aisément, notamment via de simples essais de routine.
  • En résumé, l'installation 1 de l'invention alimente en gaz la canalisation de gaz 2 et donc le réseau hospitalier 4 avec du gaz, par exemple ici de l'oxygène, provenant :
    • soit de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B lorsque le débit de gaz consommé est inférieur au débit nominal délivré par la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B, par exemple un débit nominal de 80 m3/h,
    • soit de la première ou de la deuxième source de gaz 10A, 10B et de la source de pic 20, c'est-à-dire de la source de « boost », en cas de débit de pic, c'est-à-dire de surconsommation de gaz par le réseau 4, de sorte d'assurer un débit très supérieur au débit nominal, en particulier un débit nominal doublé, par exemple un débit combiné de 160 m3/h,
    • soit de la source de secours 30, c'est-à-dire en cas d'indisponibilité ou de dysfonctionnement des première et seconde sources de gaz 10A, 10B, par exemple lors de leur remplacement quand elles sont vides.
  • D'une façon générale, l'installation 1 de l'invention étant pilotée en fonction des différentes pressions, les raccordements des première, seconde et troisième sources de gaz 10-30 à la canalisation 2 de gaz pourraient se faire, dans le cadre de l'invention, en des sites différents de ceux présentés sur Fig. 1.
  • Plus généralement, une installation de fourniture de gaz 1 selon l'invention permet d'alimenter tout réseau de gaz, en particulier un réseau d'oxygène, d'air ou de protoxyde d'azote, agencé dans ledit établissement hospitalier et qui alimente des prises de distribution de gaz, c'est-à-dire des prises murales.

Claims (14)

  1. Installation de fourniture de gaz (1) pour fournir du gaz à au moins une canalisation de gaz (2) véhiculant ledit gaz au sein d'un établissement hospitalier comprenant au moins une partie de ladite au moins une canalisation de gaz (2) et :
    A) une première source de gaz (10A) comprenant un premier groupe (10.1) de récipients (3) et une deuxième source de gaz (10B) comprenant un deuxième groupe de récipients (10.2), chaque groupe de récipients (10.1 ; 10.2) comprenant un ou plusieurs récipients de gaz (3) contenant le gaz à fournir, lesdites première et seconde sources de gaz (10A, 10B) venant se raccorder fluidiquement à ladite canalisation de gaz (2), en au moins un premier site de raccordement (13) pour fournir le gaz à ladite canalisation de gaz (2) à une pression nominale (P1),
    B) une source de secours (30) contenant le gaz à fournir, venant se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz (2) pour fournir le gaz à une pression de secours (P3) à ladite canalisation de gaz (2), et
    C) une source de pic (20) contenant le gaz à fournir, reliée fluidiquement à la canalisation de gaz (2), pour fournir le gaz à une pression de pic (P2) à ladite canalisation de gaz (2),
    et dans laquelle la pression nominale (P1), la pression de pic (P2) et la pression de secours (P3) sont telles que : P1 > P2 > P3.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première et deuxième sources de gaz (10A, 10B) viennent se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz (2), en un premier site de raccordement (13) commun.
  3. Installation selon l'une des revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que :
    - les première et deuxième sources de gaz (10A, 10B) viennent se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz (2) par l'intermédiaire de deux premiers tronçons de raccordement (12) et d'un deuxième tronçon (42) commun auquel viennent se raccorder fluidiquement les deux premiers tronçons de raccordement (12),
    - la source de secours (30) vient se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz (2) par l'intermédiaire d'un troisième tronçon de raccordement (32), et/ou
    - la source de pic (20) vient se raccorder fluidiquement à la canalisation de gaz (2) par l'intermédiaire d'un quatrième tronçon de raccordement (22).
  4. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
    - des premiers moyens de détente (11 ; 11.1, 11.2) sont agencés en aval desdites première et seconde sources de gaz (10A, 10B), et configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant desdites première et seconde sources de gaz (10A, 10B) jusqu'à la pression nominale (P1),
    - des seconds moyens de détente (31) sont agencés en aval de ladite source de secours (30), et configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de la troisième source de gaz (30) jusqu'à la pression de secours (P3), et/ou
    - des troisièmes moyens de détente (21) sont agencés en aval de la source de pic (20), et configurés pour opérer une réduction de pression du gaz provenant de la source de pic (20) jusqu'à la pression de pic (P2).
  5. Installation selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que :
    - les premiers moyens de détente (11 ; 11.1, 11.2) sont agencés sur le deuxième tronçon commun (42) et/ou sur les deux premiers tronçons de raccordement (12),
    - les seconds moyens de détente (31) sont agencés sur le troisième tronçon de raccordement (32), et/ou
    - les troisièmes moyens de détente (21) sont agencés sur le quatrième tronçon de raccordement (22).
  6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
    - la pression nominale (P1) est comprise entre 4 et 18 bar, de préférence moins de 15 bar,
    - la pression de pic (P2) est comprise entre 3.6 et 15 bar, de préférence moins de 12 bar, et/ou
    - la pression de secours (P3) est comprise entre 3.5 et 10 bar, de préférence inférieure à 8 bar.
  7. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le gaz est choisi parmi O2, air, N2O et CO2.
  8. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la canalisation de gaz (2) est en communication fluidique avec un réseau hospitalier (4) comprenant plusieurs conduites de gaz pour alimenter ledit réseau hospitalier (4) avec le gaz.
  9. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les récipients (3) comprennent des bouteilles de gaz.
  10. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les récipients (3) comprennent une pression haute (P01, P02, P03) d'au moins 150 bar.
  11. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les récipients (3) comprennent une pression haute (P01, P02, P03) inférieure à 350 bar, de préférence inférieures ou égales à 300 bar.
  12. Utilisation d'une installation de fourniture de gaz (1) selon l'une des revendications précédentes pour fournir un gaz au réseau hospitalier (4) comprenant plusieurs conduites de gaz agencé au sein d'un établissement hospitalier, ledit réseau hospitalier (4) étant alimenté par ladite au moins une canalisation de gaz (2).
  13. Utilisation selon la revendication 12, caractérisée en ce que le réseau hospitalier (4) est configuré pour alimenter des prises de distribution de gaz, typiquement des prises murales.
  14. Utilisation selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que le gaz est de l'oxygène.
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