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Procédé et dispositif de remplissage d'un réservoir de gaz liquéfié
La présente invention concerne un procédé et dispositif de remplissage.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé de remplissage d'un
réservoir de gaz liquéfié, notamment un réservoir de liquide cryogénique, à
partir
d'une citerne de gaz liquéfié, notamment une citerne de liquide cryogénique,
la
citerne étant reliée fluidiquement au réservoir via une conduite de
remplissage, le
procédé utilisant un organe de génération d'un différentiel de pression pour
transférer sélectivement du liquide de la citerne vers le réservoir, l'organe
de
génération d'un différentiel de pression étant commutable dans un état de
marche
ou dans un état d'arrêt, la conduite de remplissage comprenant un organe de
régulation du flux de liquide disposé en aval de l'organe de génération d'un
différentiel, l'organe de régulation du flux étant déplaçable entre une
position non
passante dans laquelle le flux de liquide est interrompu et au moins une
position
passante dans laquelle le flux de liquide est transféré vers le réservoir
selon un
débit déterminé, le procédé comprenant une étape de démarrage du remplissage
durant laquelle l'organe de régulation du flux est déplacé de la position non
passante à une position passante et une mesure d'une première pression
instantanée dans la conduite de remplissage en aval de l'organe de régulation
du
flux.
De façon plus générale, l'invention peut s'appliquer au remplissage d'un
récipient cryogénique quelconque (mobile ou non) à partir d'un autre récipient
cryogénique quelconque (mobile ou non).
La demande croissante des utilisateurs de stockages ou réservoirs de
liquide cryogénique à plus haute pression conduit à équiper les systèmes de
remplissage de ces réservoirs de pompes à haute pression, c'est-à-dire
fonctionnant à des pressions comprises entre 24bar et 40bar. Ces mêmes
systèmes de remplissage équipés de pompe à haute pression sont amenés à
remplir des stockages à basse pression dimensionné pour des pressions allant
de
2 à 15bar.
Il est ainsi nécessaire d'équiper le réservoir de réception et/ou le
dispositif
de remplissage d'un système de sécurité empêchant un sur-remplissage ou une
montée en pression excessive du réservoir qui entraînerait la rupture de ce
dernier. Le nombre de réservoirs à remplir étant nettement supérieur au nombre
de dispositifs de remplissage, le système de sécurité s'applique
préférentiellement
aux dispositifs de remplissage.
Divers systèmes de sécurité existent pour éviter un tel phénomène.
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Ainsi, une solution connue consiste à équiper le port de remplissage du
réservoir d'une vanne pneumatique qui se ferme lorsque la pression dans le
réservoir atteint un seuil déterminé. Cette solution présente cependant des
inconvénients parmi lesquels la nécessité de prévoir une maintenance de cette
vanne pneumatique, un coût élevé d'installation sur tous les réservoirs
nécessitant
une protection.
Une autre solution connue consiste à prévoir un orifice calibré au niveau du
port de remplissage du réservoir pour maintenir le débit de remplissage dans
des
gammes sécurisées, typiquement à un débit qui peut être évacué par les organes
de sécurité existant du stockage. Cette solution est également installée sur
les
réservoirs et pénalise le temps de remplissage.
Une autre solution utilise un disque de rupture ou une soupape de sécurité
au niveau du réservoir. Ce type d'équipement doit être dimensionné avec soin.
Cependant, ce dimensionnement peut être incompatible avec les conduites
internes du réservoir. De plus, en cas d'activation, les projections de
liquide
doivent être traitées dans une zone sans risque pour les opérateurs. Enfin les
disques de rupture peuvent être sujets à la corrosion ou une fatigue mécanique
qui nécessitent des remplacements par un technicien qualifié.
Une autre solution consiste à prévoir un système électrique de détection de
surpression au niveau du réservoir (le cas échéant via un thermistor au niveau
de
la vanne de jauge de trop plein) qui, en réponse, arrête la pompe de
remplissage.
Cette solution nécessite cependant une connectique spécifique entre chaque
réservoir et chaque dispositif de remplissage et le cas échéant repose sur une
action de l'opérateur.
Une autre solution (cf. par exemple W02005008121A1) consiste à mesurer
la pression au niveau du réservoir via un flexible de sécurité prévu à cet
effet de
façon à arrêter la pompe en cas de problème. Cette solution nécessite
cependant
une connexion de flexible supplémentaire et une circuiterie adaptée au niveau
du
réservoir.
Une autre solution détecte une éventuelle surconsommation de la pompe et
l'arrête le cas échéant. Cette solution ne s'applique cependant qu'aux pompes
électriques à vitesse variable et des arrêts intempestifs peuvent être
générés.
Une autre solution consiste à prévoir des connexions fluidiques spécifiques
ente des dispositifs de remplissage et les réservoirs selon des gammes de
pression déterminées. Cette solution impose d'évidentes contraintes en terme
de
logistique notamment.
Le document US6212719 décrit un système d'arrêt automatique d'une
pompe de remplissage en cas de rupture du flexible d'alimentation via deux
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capteurs de pression disposés aux deux extrémités du flexible de transfert. La
détection d'une chute de pression déclenche l'arrêt de la pompe.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des
inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le procédé selon l'invention, par ailleurs conforme à la
définition
générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé
en
ce que, après une durée déterminée consécutive au démarrage du remplissage, le
procédé comporte une comparaison de la première pression instantanée dans la
conduite de remplissage ou d'une moyenne de cette première pression
instantanée avec un seuil haut déterminé et, lorsque la première pression
instantanée dans la conduite de remplissage ou, respectivement, la moyenne de
la première pression instantanée, excède le seuil haut, une étape
d'interruption du
remplissage.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'organe de régulation du flux comprend ou est constitué d'une vanne par
exemple une vanne à ouverture variable,
- la mesure de la première pression dans la conduite de remplissage est
réalisée lorsque cette dernière communique avec l'intérieur du réservoir,
c'est-à-
dire que la conduite de remplissage est passante entre le point de mesure de
la
première pression et l'intérieur du réservoir,
- lors ou après le démarrage du remplissage, le procédé comporte une
détermination d'une première pression (PT3ref) instantanée de référence ou une
moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence dans la conduite de
remplissage, et en ce que le seuil haut (Pmax) est défini par la somme d'une
part
de la première pression (PT3ref) instantanée de référence, ou respectivement,
de
la moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence, et, d'autre part,
d'un saut de pression (Po) déterminé (Pmax= PT3ref+Po ou, respectivement,
Pmax= mPT3ref+Po),
- la détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de
référence ou, respectivement, la moyenne de pressions instantanées (mPT3ref)
de référence, dans la conduite de remplissage est réalisée au moins une
première
fois via une mesure de la première pression (PT3) instantanée dans la
conduite,
respectivement d'une moyenne (mPT3) de cette première pression (PT3)
instantanée, dans un intervalle de temps déterminé compris entre zéro et 180
secondes autour de l'un au moins des événements suivants : la commutation de
l'état arrêté (AR) à l'état de marche (M) de l'organe de génération d'un
différentiel,
le début d'un transfert de fluide de la citerne vers le réservoir,
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- après la détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de
référence, respectivement de la moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de
référence, et en cours de remplissage, la première pression (PT3) instantanée
dans la conduite est mesurée régulièrement et, si la première pression (PT3)
instantanée mesurée dans la conduite ou respectivement sa moyenne devient
inférieure la première pression (PT3ref) instantanée de référence précédemment
retenue ou, respectivement sa moyenne de référence (mPT3ref), une nouvelle
pression (PT3refb) instantanée de référence ou, respectivement une nouvelle
moyenne de référence (mPT3b) est déterminée et est utilisée pour définir un
nouveau seuil haut (Pmax= PT3refb+Po, respectivement Pmax=mPT3refb+Po),
- un nouveau seuil haut (Pmax) est calculé à chaque baisse mesurée de la
première pression (PT3) instantanée en dessous de la première pression
(PT3ref)
instantanée de référence, courante précédemment retenue, respectivement, à
chaque baisse mesurée de la moyenne de référence (mPT3) en dessous de la
moyenne de référence (mPT3ref) courant précédemment retenue,
- l'étape de détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de
référence dans la conduite de remplissage comprend au moins une mesure de la
première pression instantanée (PT3) dans la conduite dans un intervalle de
temps
compris entre zéro et 180 secondes après une mise en marche (M) de l'organe de
génération d'un différentiel de pression ou dans un intervalle de temps
déterminé
compris entre zéro et 180 secondes après le démarrage du transfert effectif
d'un
flux de liquide vers le réservoir, la première pression (PT3ref) instantanée
de
référence étant la valeur mesurée lors de la au moins une mesure de pression
ou
une moyenne de cette au moins une mesure de pression,
- l'étape d'interruption du remplissage comprend au moins l'un parmi : la
diminution ou l'arrêt de la circulation de liquide dans la conduite de
remplissage, la
mise à l'arrêt de organe de génération d'un différentiel de pression, une
purge
d'au moins une partie de la conduite de remplissage vers une zone d'évacuation
distincte du réservoir, l'activation d'un by-pass renvoyant du liquide
circulant dans
la conduite de remplissage vers la citerne, l'émission d'une alarme visuelle
et/ou
sonore,
- l'organe de génération d'un différentiel de pression, comprend au moins l'un
parmi : une pompe, un vaporiseur de mise en pression sélective de la citerne,
est
sélectivement commutable entre un état de marche et un état d'arrêt, le
procédé
comprenant une mise en marche de l'organe de génération d'un différentiel de
pression et en ce que l'organe de génération d'un différentiel de pression est
commuté vers son état d'arrêt automatiquement en réponse à l'une au moins des
situations parmi :
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- la variation de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite
de remplissage pendant une durée déterminée avant transfert effectif d'un
flux de liquide vers le réservoir est supérieure à une variation (V)
déterminée (APT3>V),
5 - il
est détecté une variation déterminée de débit (Q) et/ou une variation
déterminée d'une seconde pression (PT2) instantanée dans la conduite
(3) en aval de l'organe de génération d'un différentiel de pression alors
que l'organe de génération d'un différentiel de pression n'est pas en état
de marche (M),
- après une durée déterminée après la mise en marche l'organe de
génération d'un différentiel de pression, la variation de la première
pression (PT3) instantanée dans la conduite et/ou la variation de débit (Q)
reste inférieure à un niveau déterminé,
- après une durée déterminée après la mise en marche de l'organe de
génération d'un différentiel de pression ou le début du transfert d'un flux
vers le réservoir, ou encore après qu'une quantité déterminée de fluide a
été transféré dans le réservoir, la première pression (PT3) instantanée
dans la conduite reste supérieure à un niveau haut déterminé,
- après une durée déterminée suite à la mise en marche de l'organe de
génération d'un différentiel de pression ou le début du transfert d'un flux
vers le réservoir, ou encore après qu'une quantité déterminée de fluide a
été transféré dans le réservoir, le différentiel (PT2-PT3) entre d'une part,
une seconde pression instantanée (PT2) mesurée à la sortie de l'organe
de génération d'un différentiel de pression, en amont de l'organe de
régulation du flux, et d'autre part, la première pression (PT3) instantanée
mesurée dans la conduite en aval de l'organe de régulation du flux est
inférieur à un différentiel minimum de préférence compris 0,5bar et 2bar,
une chute de la première pression (PT3) d'au moins un bar par seconde est
mesurée correspondant notamment à une rupture de la conduite de
remplissage
- le procédé comprend une mise en marche (M) de l'organe de génération
d'un différentiel de pression, l'étape d'interruption (AR) du remplissage
lorsque la
première pression (PT3) instantanée ou, respectivement, la moyenne de pression
instantanée (mPT3) dans la conduite de remplissage, excède le seuil haut
(Pmax),
étant réalisée uniquement à l'issue d'une étape (A) de temporisation prévue
notamment pour permettre la stabilisation des conditions de transfert de
liquide
vers le réservoir, l'étape (A) de temporisation débutant lors de la mise en
marche
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de l'organe de génération d'un différentiel de pression ou lors du passage de
l'organe de régulation en position passante, et ayant une durée finie
déterminée,
- pendant ou avant la durée déterminée consécutive au démarrage du
transfert d'un flux de liquide vers le réservoir, les éventuelles variations
de la
première pression (PT3) instantanée mesurée dans la conduite de remplissage ou
les variations de la moyenne de ces mesures au dessus du seuil haut (Pmax) ne
déclenchent pas l'arrêt du remplissage,
- après mise en marche (M) de l'organe de génération d'un différentiel de
pression et déplacement de l'organe de régulation du flux de sa position non
passante à sa position passante, en cas de détection d'une baisse de la
première
pression (PT3) instantanée dans la conduite de remplissage sur un rythme d'au
moins un bar par seconde, le fonctionnement de l'organe de génération d'un
différentiel de pression est automatiquement mis à l'arrêt,
- lors du démarrage du remplissage le procédé comporte une mesure de la
valeur dite de référence de la première pression (PT3ref) instantanée ou
d'une
moyenne de la pression instantanée (mPT3ref) de référence dans la conduite de
remplissage, et, lorsque la pression (PT3ref) instantanée de référence ou la
moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence est supérieure à une
valeur basse prédéterminée et inférieure à une valeur haute prédéterminée, le
seuil haut (Pmax) est inférieur ou égal à deux fois et de préférence
inférieure à
une fois et demi la valeur la première pression (PT3ref) instantanée de
référence
ou, respectivement la moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence
(Pmax 2PT3ref, et de préférence Pmax 1,5PT3ref respectivement Pmax
2mPT3ref et de préférence Pmax 1,5mPT3ref), la valeur basse prédéterminée
étant comprise de préférence entre trois et cinq bar, la valeur haute
prédéterminée
étant comprise de préférence entre dix-neuf et vingt-cinq bar,
- l'organe de génération d'un différentiel de pression comprend au moins
l'un parmi : une pompe, un réchauffeur, un vaporiseur,
- le démarrage du remplissage correspond à l'un au moins parmi : la mise
en marche de l'organe de génération d'un différentiel de pression, le début du
transfert effectif de fluide de la citerne(2) vers le réservoir,
- la conduite de remplissage comprend en série, d'amont en aval, l'organe
de génération d'un différentiel de pression, un second capteur de pression,
l'organe de régulation du flux de liquide dans la conduite de remplissage et
le
premier capteur de pression,
- la conduite de remplissage comprend en outre un organe de mesure de
débit de fluide, situé entre les premier et second capteurs de pression,
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- la durée de l'étape de temporisation est comprise entre cinq et cent-
quatre-vingt secondes et de préférence entre dix et cent vingt secondes et
encore
plus préférentiellement entre trente et quatre-vingt dix secondes,
- la mise en marche de l'organe de génération d'un différentiel de pression
comprend un contrôle du débit de liquide délivré par l'organe de génération
d'un
différentiel de pression pour maintenir le débit de liquide instantané dans la
conduite de remplissage en aval de l'organe de génération d'un différentiel de
pression au dessus d'un débit minimum déterminé,
- au moins pendant le remplissage, la première pression (PT3) instantanée
dans la conduite de remplissage est maintenue au-dessus d'un seuil de pression
minimum (PT3min) déterminé,
- le procédé comporte pendant ou avant l'étape de démarrage du
remplissage, une étape de détermination de la pression (PT4) dans le réservoir
par une mesure de la première pression (PT3=PT4) au niveau de la conduite de
remplissage et une étape de régulation de la pression dans la conduite de
remplissage en aval de l'organe de génération d'un différentiel de pression à
une
valeur déterminée comprise entre une fois et quatre fois, et de préférence
entre
une fois et demi et trois fois, la valeur déterminée de la pression (PT4) dans
le
réservoir,
- le procédé comporte, lors du démarrage du remplissage, une étape de
comparaison d'une moyenne de la première pression instantanée (PT3) dans la
conduite de remplissage avec le seuil haut (Pmax) déterminé et, lorsque la
moyenne de première pression (PT3) instantanée excède le seuil haut, une étape
d'interruption automatique du remplissage, la moyenne de la première pression
(PT3) instantanée étant la moyenne de plusieurs valeurs de la première
pression
instantanée (PT3) mesurées successivement pendant un intervalle de temps
compris entre 0,1 et 10 secondes et de préférence entre 0,25 secondes et 1
secondes,
- le procédé comporte, à l'issue de l'étape (A) de temporisation, une étape
de comparaison d'une moyenne de la première pression instantanée (PT3) dans
la conduite de remplissage avec seuil haut (Pmax) déterminé et, lorsque la
moyenne de la première pression (mPT3) instantanée excède le seuil haut, une
étape d'interruption automatique du remplissage, la moyenne de la première
pression (PT3) instantanée étant la moyenne de plusieurs premières pressions
instantanées (PT3) mesurées successivement pendant un intervalle de temps
compris entre 0,1 et 10 secondes et de préférence entre 0,25 secondes et 1
secondes,
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- l'étape de détermination de la pression (PT3ref) instantanée de référence
dans la conduite de remplissage comprend au moins une mesure de la première
pression instantanée (PT3) dans la conduite dans un intervalle de temps
compris
entre zéro et dix secondes autour de la mise en marche de l'organe de
génération
d'un différentiel de pression ou autour de la fin la fin de l'étape (A) de
temporisation, la pression (PT3ref) instantanée de référence dans la conduite
de
remplissage étant la valeur mesurée lors de la au moins une mesure de pression
ou une moyenne de cette au moins une mesure de pression,
- la valeur du saut de pression est une valeur fixe réglable ou non et
comprise entre 0,1 bar et 2 bar et de préférence entre 0,3 et 1 bar et encore
plus
préférentiellement entre 0,4 et 0,6 bar,
- l'étape de mesure la première pression (PT3) instantanée dans la
conduite de remplissage en aval de l'organe de génération d'un différentiel de
pression est réalisée de façon continue ou périodique,
- la valeur du saut de pression est fonction de la valeur de la première
pression (PT3ref) instantanée de référence
- lorsque la première pression (PT3ref) instantanée de référence est
inférieure ou égale à une valeur comprise entre 6 à 9bar, le saut de pression
est
compris entre 0,1 et 0,9bar et de préférence compris entre 0,3 et 0,7bar
- lorsque la première pression (PT3ref) instantanée de référence est
supérieure à une valeur déterminée comprise entre 6 à 9bar, et inférieure à
une
valeur déterminée comprise entre 15 et 25 bar et de préférence entre 18 et
22bar,
le saut de pression est compris entre 0,8 et 1,4bar et de préférence compris
entre
0,9 et 1,2bar,
- lorsque la première pression (PT3ref) instantanée de référence est
supérieure à une valeur déterminée comprise entre 15 et 25 bar et de
préférence
entre 18 et 22bar, le saut de pression est compris entre 1,2 et 2bar et de
préférence compris entre 1,2 et 1,7bar,
- l'arrêt de la pompe est réalisé par une commutation de la pompe dans un
mode passif notamment par arrêt de son moteur d'entraînement et/ou via une
fermeture d'au moins une vanne pilotée,
- durant l'étape de temporisation, les éventuelles variations de la
première
pression (PT3) instantanée mesurées dans la conduite de remplissage ou les
variations de la moyenne de ces premières pressions (PT3) instantanées
mesurées au dessus du seuil haut (Pmax) ne déclenchent pas l'arrêt du
remplissage,
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- la pression dans la citerne est maintenue au-dessus d'une valeur
déterminée via un prélèvement de liquide de la citerne, la vaporisation de ce
liquide prélevé puis la réinjection du liquide vaporisé dans la citerne,
- lors du remplissage, la pression de fluide en aval de l'organe de
génération d'un différentiel de pression est maintenue au-dessus de la valeur
de
pression (PT4) dans le réservoir
- la pression de fluide dans la conduite de remplissage en aval de l'organe
de génération d'un différentiel de pression est maintenue au-dessus de la
valeur
de pression (PT4) dans le réservoir en diminuant/interrompant le retour direct
de
fluide issu de la l'organe de génération d'un différentiel de pression vers la
citerne,
- la conduite de remplissage comprend une portion amont solidaire de la
citerne et une portion aval, la portion aval est de préférence flexible et
comporte
une première extrémité raccordée de façon démontable à la portion amont et une
seconde extrémité aval raccordée de façon démontable à une entrée de
remplissage du réservoir,
- l'organe de régulation du flux comprend ou est constitué d'une vanne à
ouverture variable,
- la mesure de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite de
remplissage en aval de l'organe de génération d'un différentiel de pression
est
réalisée via au moins un premier capteur de pression,
- le procédé est mis en oeuvre par une installation comprenant une logique
électronique recevant les mesures de la première pression (PT3) instantanée
dans la conduite de remplissage, la logique électronique assurant le contrôle
du
fonctionnement de l'organe de génération d'un différentiel de pression,
- la conduite de remplissage est munie d'une vanne à ouverture variable
disposée en aval de l'organe de génération d'un différentiel de pression, pour
réguler le débit de liquide délivré au réservoir, ladite vanne à ouverture
variable
étant de préférence du type à sens unique, c'est-à-dire empêchant le reflux de
fluide en amont vers l'organe de génération d'un différentiel de pression,
- durant l'étape de temporisation le débit de fluide transféré au réservoir
est
régulé via ladite vanne à ouverture variable disposée en aval de l'organe de
génération d'un différentiel de pression,
- après l'étape d'interruption du remplissage, l'organe de génération d'un
différentiel de pression ne peut être redémarré qu'après un délai de carence
déterminé compris de préférence entre une seconde et quinze minutes,
- le démarrage de l'organe de génération d'un différentiel de pression est
empêché lorsque la mesure de la première pression (PT3) instantanée dans la
conduite de remplissage en aval de la pompe est indisponible,
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- au moins l'une des étapes suivantes est réalisée de façon automatique ou
manuelle : l'étape de mesure la première pression (PT3) instantanée dans la
conduite de remplissage en aval de l'organe de génération d'un différentiel de
pression, l'étape (A) de temporisation, l'étape de comparaison de la première
5 pression (PT3) instantanée dans la conduite de remplissage avec un seuil
de
pression haut (Pmax) déterminé, l'étape d'interruption du remplissage, le
contrôle
de stabilité de la première pression,
- la purge sélective d'au moins une partie de la conduite de remplissage
vers une zone d'évacuation distincte du réservoir utilise une conduite
d'évacuation
10 comprenant une extrémité ouverte vers l'atmosphère, ladite conduite
d'évacuation
étant munie d'une vanne, ladite purge sélective étant réalisé pendant une
durée
de purge déterminée comprise entre deux et soixante secondes et de préférence
entre cinq et trente secondes,
- le by-pass renvoyant sélectivement le liquide sortant de la pompe vers la
citerne comprend une conduite (8) munie d'au moins une vanne de by-pass,
- l'étape d'interruption du remplissage par activation du by-pass renvoyant
le liquide en aval de la pompe vers la citerne comprend une ouverture de la au
moins une vanne de by-pass pendant une durée déterminée comprise de
préférence entre deux et soixante secondes,
- - la mise en marche de l'organe de génération d'un différentiel de pression
est possible uniquement à l'issu d'un premier contrôle positif de stabilité de
la première pression (PT3) instantanée dans la conduite de remplissage, le
premier contrôle de stabilité de la pression étant positif si la première
pression (PT3) est supérieure à la pression atmosphérique et que l'une au
moins des conditions ci-après est remplie :
o (i) la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) est
supérieure à une pression déterminée, comprise par exemple entre
15 et 25 bar,
(ii) la variation de la première pression (PT3) instantanée pendant au moins
un intervalle déterminé est inférieure à un niveau de variation déterminé
correspondant par exemple à une variation comprise entre 0,005 et 0,020 bar
par
seconde,
- au moment ou après la mise en marche de l'organe de génération d'un
différentiel de pression, le procédé comporte une étape de détermination de
la pression (PT4) dans le réservoir uniquement par une mesure de première
pression (PT3=PT4) au niveau de la conduite de remplissage, le procédé
comportant, après la détermination de la pression (PT4) dans le réservoir,
une étape de limitation de la première pression instantanée (PT3) en
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dessous d'un seuil maximum de pression (PT3sup), le seuil maximum de
pression étant défini en fonction de la valeur déterminée de la pression (PT4)
dans le réservoir (1) et excédant la valeur déterminée de la pression (PT4)
dans le réservoir de deux à vingt bar et de préférence de deux à neuf bar,
- la détermination de la pression (PT4) dans le réservoir et l'étape de
limitation de la première pression instantanée (PT3) en dessous d'un seuil
maximum de pression (PT3sup) sont réalisées alors que l'organe (12) de
régulation du flux est en position passante,
- lorsque la valeur déterminée de la pression (PT4) dans le réservoir est
inférieure ou égale à un premier niveau déterminé compris entre trois et cinq
bar,
le seuil maximum de pression est une valeur de pression fixe prédéterminée
comprise entre 5 et 9 bar et de préférence égale compris entre 5,2 et 7 bar,
- l'étape de limitation de la première pression instantanée (PT3) en
dessous
d'un seuil maximum de pression (PT3sup) comprend au moins l'une parmi : une
régulation manuelle ou automatique du débit de fluide transféré via l'organe
de
régulation de flux, une régulation manuelle ou automatique du différentiel de
pression généré par l'organe de génération d'un différentiel de pression,
- l'étape de limitation de la première pression instantanée (PT3) en
dessous
du seuil maximum de pression (PT3sup) est réalisée pendant une durée de
limitation déterminée finie et en ce que, lorsque la première pression
instantanée
(PT3) reste supérieure au seuil maximum de pression (PT3sup) à la fin de la
durée de limitation déterminée, le remplissage est interrompu (AR)
automatiquement,
- la durée de limitation déterminée est comprise entre quinze et deux cent
secondes et de préférence entre trente et cent-quatre-vingt secondes et par
exemple entre quinze et soixante secondes ou par exemple égale à quatre vingt
dix secondes,
- pendant l'étape de limitation de la première pression instantanée (PT3),
le
procédé comporte une mesure de la quantité (Q) de fluide transférée de la
citerne
(2) vers le réservoir (1) et en ce que, lorsque cette quantité de fluide (Q)
transférée
excède une quantité seuil (Qs) avant la fin de la durée de limitation
déterminée,
ladite durée de limitation initialement prévue est réduite,
L'invention concerne également un dispositif de remplissage d'un réservoir
de gaz liquéfié comprenant une citerne de liquide cryogénique, la citerne
étant
reliée fluidiquement sélectivement au réservoir via une conduite de
remplissage
ayant une première extrémité amont reliée à la citerne et une seconde
extrémité
aval sélectivement raccordable à un réservoir, le dispositif comprenant un
organe
de génération d'un différentiel de pression pour transférer du liquide de la
citerne
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vers la le réservoir via une conduite de remplissage, un organe de régulation
du
flux de liquide dans la conduite de remplissage, l'organe de régulation du
flux
étant déplaçable entre une position non passante dans laquelle le flux de
liquide
est interrompu et au moins une position passante dans laquelle le flux de
liquide
est transféré vers le réservoir selon un débit respectif déterminé, le
dispositif
comprenant en outre un premier capteur de pression disposé sur la conduite de
remplissage en aval l'organe de régulation du flux et une logique électronique
reliée à l'organe de génération d'un différentiel de pression, au premier
capteur
de pression ainsi qu'a au moins un organe de limitation ou d'interruption
sélectif
du remplissage, la logique électronique étant configurée pour réaliser lors du
remplissage, après une durée déterminée consécutive au démarrage du transfert
d'un flux de liquide vers le réservoir, une comparaison de la première
pression
instantanée ou d'une moyenne de cette première pression instantanée (PT3) avec
un seuil haut (Pmax) déterminé et, lorsque la première pression (PT3)
instantanée
ou, respectivement, la moyenne des premières pressions instantanées (PT3) dans
la conduite de remplissage, excède le seuil haut (Pmax), une d'interruption
(AR)
du remplissage via le au moins un organe de limitation ou d'interruption.
Selon d'autres particularités possibles :
- le au moins un organe de limitation ou d'interruption comprend au moins
l'un parmi :
-un commutateur ou un actionneur commandant l'arrêt de l'organe de
génération d'un différentiel de pression,
-une conduite de purge munie d'une vanne commandée et reliée à la
logique électronique, la conduite de purge comprenant une première
extrémité raccordée à la conduite de remplissage et une seconde extrémité
débouchant dans une zone d'évacuation distincte du réservoir,
-une conduite de by-pass munie d'une vanne commandée et reliée à la
logique électronique, la conduite de by-pass comprenant une première
extrémité raccordée à la conduite de remplissage et une seconde extrémité
débouchant dans la citerne,
-une vanne d'isolement commandée reliée à la logique électronique.
L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif
comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la
description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant un
premier exemple de structure et de fonctionnement d'un dispositif de
remplissage
d'un réservoir selon l'invention,
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- la figure 2 représente une vue schématique et partielle illustrant un
second
exemple de structure et de fonctionnement d'un dispositif de remplissage selon
l'invention,
- les figures 3 à 8 représentent des vues schématique, simplifiées et
partielles illustrant respectivement six autres modes de réalisation possibles
de
structure et du fonctionnement d'un dispositif de remplissage selon
l'invention,
- la figure 9 représente une vue schématique et partielle illustrant encore
un
autre exemple de structure et de fonctionnement d'un dispositif de remplissage
selon l'invention,
- la figure 10 illustre un premier exemple possible d'une succession
d'étapes mises en oeuvre lors d'un remplissage selon un mode de réalisation de
l'invention,
- la figure 11 illustre un second exemple d'une succession d'étapes pouvant
être mises en oeuvre lors d'un remplissage selon un mode de réalisation de
l'invention,
- la figure 12 illustre un troisième exemple d'une succession d'étapes
pouvant être mises en oeuvre lors d'un remplissage selon un mode de
réalisation
de l'invention,
- la figure 13 représente une vue schématique, simplifiées et partielle
similaire aux figures 3 à 8 illustrant encore un autre mode de réalisation
possible
de structure et du fonctionnement d'un dispositif de remplissage selon
l'invention.
Les figures 1 et 9 illustrent de façon simplifiée un exemple d'installation de
remplissage pouvant être utilisée selon l'invention.
Le dispositif de remplissage comprend une citerne 2 de liquide
cryogénique. Cette citerne 2 est par exemple une citerne à double parois dont
l'inter-paroi est isolé sous vide d'air. La citerne 2 est par exemple mobile
et
transportable le cas échéant sur un camion de livraison tel qu'un semi-
remorque.
La citerne 2 contient du gaz liquéfié et peut être reliée fluidiquement
sélectivement à un réservoir 1 à remplir via une conduite 3 de remplissage.
La conduite 3 de remplissage comprend une extrémité amont reliée au
volume de stockage de la citerne 2 et une extrémité aval sélectivement
raccordable au réservoir 1. La conduite 3 de remplissage est munie d'un organe
4
de génération d'un différentiel de pression du fluide et, en aval de ce
dernier, une
vanne 12 à ouverture variable. Par exemple l'organe 4 de génération d'un
différentiel de pression est une pompe. Bien entendu l'invention n'est
nullement
limitée à ce mode de réalisation. Ainsi, l'organe de génération d'un
différentiel de
pression peut comprendre classiquement un vaporiseur et/ou un réchauffeur
associé à au moins une vanne permettant de faire monter la pression dans la
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citerne 2 et d'autoriser son transfert vers un réservoir. Tout autre organe de
génération d'un différentiel de pression permettant de provoquer le transfert
de
fluide de la citerne 2 vers le réservoir 1 peut également être utilisé.
De préférence, l'organe 4 de génération d'un différentiel de pression peut
être piloté pour faire varier sa puissance c'est-à-dire pour augmenter ou
diminuer
le niveau de différentiel de pression générée (par exemple en pilotant la
puissance
de la pompe ou la montée en pression dans la citerne 2).
La vanne 12 à ouverture variable est de préférence une vanne à
actionnement manuel (sans que ceci soit limitatif pour autant).
Le dispositif comprend en outre un premier capteur 13 de pression disposé
sur la conduite 3 de remplissage en aval de la vanne 12 à ouverture variable.
Lorsque la conduite 3 de remplissage communique fluidiquement avec
l'intérieur du réservoir 1, c'est-à-dire que la conduite est passante au moins
entre
le capteur 13 de pression et l'intérieur du réservoir 1, le capteur 13 mesure
une
pression représentative de la pression PT4 dans le réservoir 1.
Le dispositif comprend en outre une logique 16 électronique reliée à la
pompe 4 et au capteur 13 de pression. La logique 16 électronique comprend par
exemple un microprocesseur et une mémoire associée. Dans le cas où le
dispositif ne comporte pas de pompe, la logique 16 électronique peut être
reliée à
au moins une vanne 128, 12 pilotée située sur la conduite 3 de remplissage.
Comme illustré notamment dans exemple de la figure 13, l'organe de génération
d'un différentiel de pression comporte un vaporiseur 11 situé dans une
conduite
10 de pressurisation associé à une vanne 128 pour permettre d'augmenter la
pression dans la citerne 2. L'augmentation de la pression est réalisée en
prélevant
du liquide de la citerne 2, en le vaporisant et en le réintroduisant dans la
citerne 2.
Cette montée en pression dans la citerne génère un différentiel de pression
qui
permet de créer un flux de liquide dans la conduite 3 de remplissage. Le
remplissage effectif et l'arrêt du remplissage peut être défini par l'état
passant ou
non d'une vanne 12 sur la conduite 3 de remplissage.
La logique 16 électronique est configurée pour commander ou détecter une
mise en marche M ou un arrêt AR de l'organe de 4 de génération d'un
différentiel
de pression. Dans le cas d'une pompe 4, l'état de marche M ou d'arrêt AR
peuvent correspondre respectivement par l'état de marche ou d'arrêt de son
moteur d'entraînement. Dans le cas d'un système de vaporisation destiné à
augmenter la pression dans la citerne 2, l'état de marche et d'arrêt peuvent
correspondre à l'état ouvert/fermé d'au moins une vanne ou la mise en pression
effective ou non de la citerne 2. La description qui va suivre concerne le cas
d'une
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pompe mais peut s'appliquer par analogie au cas d'un autre organe de
génération
d'un différentiel de pression.
En particulier, la logique 16 électronique commande la mise en marche M
de la pompe 4 (cf. étape 100, figure 10) et peut déclencher une temporisation
A
5 facultative pour permettre notamment la stabilisation des conditions de
transfert de
liquide vers le réservoir 1. Dans une variante possible, la logique 16 de
contrôle
reçoit en paramètre d'entrée l'information de mise en marche M de la pompe
et/ou
l'information d'ouverture d'au moins une vanne 12, 128 pilotée.
Après stabilisation des conditions de transfert de liquide vers le réservoir
1,
10 le remplissage R effectif du réservoir 1 peut commencer (cf. référence
101 R=M,
figure 10).
L'étape A de temporisation (cf. 102, figure 10) débute de préférence lors de
la mise en marche de la pompe 4 et a une durée finie.
Après l'étape de temporisation A, la logique 16 électronique peut être
15 configurée pour interrompre AR automatiquement le remplissage R dès que
la
première pression PT3 instantanée mesurée dans la conduite 3 de remplissage au
cours du remplissage excède un seuil haut Pmax prédéterminé (cf. références
103
0 et 104, figure 10).
En revanche, pendant l'étape A de temporisation, les variations de la
première pression PT3 dans la conduite 3 de remplissage au-delà du seuil haut
Pmax n'interrompent pas le remplissage (référence 102, figure 10).
Cette configuration permet de détecter de façon efficace et suffisamment tôt
un trop-plein au niveau du réservoir 1 pouvant conduire à une surpression dans
le
réservoir 1 en cours de remplissage sans nécessiter de systèmes auxiliaires
coûteux de détection ou de communication. Les inventeurs ont en effet constaté
que cette configuration permet de plus d'éviter des détections intempestives
de
sur-remplissage. De plus, l'opérateur n'est pas contraint à des opérations
supplémentaires lors d'un remplissage. Cette configuration contribue en outre
à
stabiliser les conditions de remplissage du réservoir. Ceci permet d'augmenter
la
durée de vie du matériel en réduisant des variations de pression néfastes.
Au lieu d'interrompre le remplissage lorsque la première pression PT3
instantanée excède le seuil haut Pmax, en variante (ou en combinaison), la
logique 16 électronique peut être configurée pour contrôler une moyenne de
première pressions instantanées PT3max mesurées dans la conduite 3 de
remplissage. C'est-à-dire que le dispositif commande l'arrêt du remplissage
dès
que cette moyenne de premières pressions PT3 excède un seuil haut Pmax
prédéterminé.
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Comme illustré aux figures 1 et 9, le dispositif de remplissage comporte de
préférence une conduite 8 de retour (ou by-pass) munie d'une vanne 5 de by-
pass. La conduite 8 de by-pass comprend une première extrémité raccordée à la
conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4 et une seconde extrémité
débouchant dans la citerne 2 pour renvoyer sélectivement du liquide pompé.
Comme illustré également, le dispositif de remplissage peut comporter une
conduite 10 de pressurisation sélective de la citerne 2. La conduite 10 de
pressurisation peut comprendre deux premières extrémités reliées à la conduite
3
de remplissage respectivement en amont et en aval de la pompe 4 (cf.; figures
1
et 2).La conduite 10 de pressurisation comprend une seconde extrémité reliée
au
volume de stockage de la citerne 2. La conduite 10 de pressurisation comprend
un
échangeur 11 de chaleur pour vaporiser sélectivement le liquide pompé avant sa
réintroduction dans la citerne 2.
Comme illustré à la figure 1, la conduite 3 de remplissage peut comporter
une portion amont 20 solidaire de la citerne 2 et une portion aval 30. La
portion
aval 30 est de préférence flexible et comporte une première extrémité 14
raccordée de façon démontable à la portion amont 20 et une seconde extrémité
15 aval raccordée de façon démontable à une entrée de remplissage du
réservoir 1. La circuiterie en aval 40 de la seconde extrémité 15 de la
portion aval
30 peut comporter un clapet 119 anti-retour empêchant le reflux de fluide du
réservoir 1 vers la conduite 3 de remplissage. La circuiterie 40 peut ensuite
comporter deux conduites 21, 22 raccordées respectivement aux parties basse et
haute du réservoir 1 via des vannes respectives 121, 122. Le réservoir 1 est
par
exemple un réservoir cryogénique isolé sous vide.
Comme illustré à la figure 1, le réservoir 1 comprend en outre de préférence
un système de mesure de pression en partie inférieure 25 et un système de
mesure de la pression 24 supérieure (ou un système de mesure d'un différentiel
de pression entre les partie supérieure et inférieure du réservoir 1).
La figure 2 illustre un autre exemple plus détaillé d'une architecture de
dispositif de remplissage correspondant notamment à la partie amont 20 de la
conduite de remplissage de la figure 1.
La conduite 3 de remplissage est reliée à la partie inférieure de la citerne 2
et peut comporter, de l'amont vers l'aval (c'est-à-dire de la citerne 2 vers
l'extrémité raccordable à un flexible), une première 111 et une seconde 107
vannes disposées en série en amont de la pompe 4. Comme représenté, une
soupape 207 de sécurité et un filtre 26 peuvent être disposés en amont de la
pompe 4. En aval de la pompe 4, la conduite 3 de remplissage comporte la vanne
12 à ouverture variable.
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Comme représenté, entre la pompe 4 et la vanne 12 à ouverture variable, la
conduite 3 de remplissage peut comporter au moins l'un parmi : un capteur 27
de
température et un organe 9 de mesure de débit tel qu'un débitmètre. En aval de
la
vanne 12 à ouverture variable la conduite comporte de préférence le premier
capteur 13 de pression mentionné ci-dessus. La conduite 3 de remplissage peut
comporter également, en aval du premier capteur 13 de pression, une conduite
60
de purge munie d'au moins une vanne 6 commandée permettant d'évacuer du
liquide vers une zone d'évacuation 18.
Une conduite 28 de dérivation peut être prévue pour mettre en pression la
citerne via la pompe 4. Cette conduite 28 de dérivation comprend une extrémité
amont raccordée en aval de la pompe 4 et une extrémité aval raccordée à la
citerne 2. La conduite 28 de dérivation comprend par exemple deux vannes 128,
228 de dérivation de la pompe disposées en série. Comme dans l'exemple des
figures 1 et 9, le dispositif comporte une conduite 10 de pressurisation
sélective de
la citerne 2. La conduite 10 de pressurisation comprend une première extrémité
reliée entre les deux vannes 128, 228 de dérivation de la pompe et une
extrémité
aval reliée à la citerne 2.
Comme représenté, l'extrémité aval de la conduite 10 de pressurisation
peut également être reliée à une ligne 17 d'évacuation comportant une soupape
310 d'évacuation et une vanne 410.
Comme précédemment, une conduite 8 de by-pass est prévue pour
renvoyer sélectivement le liquide pompé vers la citerne 2. La conduite 8 de by-
pass a une extrémité amont raccordée à la conduite 3 de remplissage, en aval
de
la pompe 4 (par exemple entre le capteur 27 de température et le débitmètre 9
facultatif). La conduite 8 de by-pass a une extrémité aval reliée à la citerne
2.
La conduite 8 de by-pass comporte au moins une vanne 5 de by-pass et,
dans l'exemple représenté, deux vannes 5, 55 disposées en parallèle, la vanne
55
étant de préférence commandée.
La conduite 8 de by-pass peut comporter un capteur 113 de pression PT2
en amont des vannes 5, 55 de by-pass. Ce capteur mesure en fait une seconde
pression PT2 dans la conduite 3 de remplissage en amont de la vanne 12 à
ouverture variable et en aval de l'organe 4 de génération d'un différentiel de
pression. La conduite 8 de by-pass comporte le cas échéant un autre capteur 29
de pression PT50 disposé en aval des vannes 5, 55 de by-pass.
En aval de la première vanne 111, le circuit peut comporter une conduite
211 pour remplir la citerne 2 qui est parallèle à la conduite 3 de
remplissage. Cette
conduite 211 comprend, d'amont en aval, une première soupape 411 de sécurité,
une vanne 311, une seconde soupape 511 de sécurité et une extrémité 611
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raccordable à une application. Cette conduite 211 peut se raccorder à la
conduite
8 de by-pass, en aval des vannes 5, 55 de by-pass via une branche 31.
De préférence l'opération de remplissage d'un réservoir 1 est au moins en
partie manuelle et notamment un opérateur peut contrôler manuellement la vanne
12 à ouverture variable. Bien entendu, tout ou partie de ces actions peuvent
être
automatisées, notamment en utilisant des organes commandés appropriés (vanne
commandées notamment).
De préférence, dans le cas où le dispositif utilise une pompe 4, et sans
cependant que ce soit limitatif, la pompe 4 est du type délivrant un débit
commandé par un variateur de fréquence, notamment une pompe de type
centrifuge. Bien entendu, tout autre type de pompe est également approprié.
Avant de débuter le remplissage, si le modèle de pompe 4 le nécessite, la
pompe 4 est d'abord refroidie et stabilisée pendant un intervalle de temps
déterminé. Pour ce faire l'opérateur peut renvoyer dans la citerne 2 le
liquide
pompé via la conduite 8 de by-pass (par exemple en ouvrant la vanne 5 de by-
pass et en maintenant fermée la vanne 12 à ouverture variable).
Une fois que les conditions de fonctionnement de la pompe 4 sont
stabilisées pour limiter l'intensité de la pompe 4, par exemple en terme de
température de la pompe 4 et/ou pression en aval de la pompe 4 et/ou en terme
de débit fourni par la pompe 4, l'opérateur peut refermer progressivement la
vanne
5 de by-pass et commencer le remplissage effectif du réservoir en ouvrant la
vanne 12 à ouverture variable (des exemples de conditions de fonctionnement
stabilisées de la pompe 4 seront décrits ci-après).
Lors du remplissage, la première pression PT3 instantanée sur la ligne 3 de
remplissage est mesurée en aval de la vanne 12 à ouverture variable via le
premier capteur 13.
La première pression PT3 dans la conduite 3 de remplissage est maintenue
de préférence supérieure à la pression dans le réservoir 1 à remplir et la
pression
dans la citerne 2 est également maintenue au dessus d'une valeur minimale.
Les variations de cette première pression PT3 mesurée reproduisent les
variations de pression dans le réservoir 1 en cours de remplissage.
Selon une particularité avantageuse déjà mentionnée ci-dessus, à l'issue
de l'étape de temporisation A, des augmentations anormales de cette pression
PT3 sont définies et, lorsqu'elles sont détectées, elles conduisent à l'arrêt
automatique du remplissage.
Les exemples décrits ci-après et notamment les valeurs numériques sont
indicatifs et peuvent le cas échéant être adaptés en fonction notamment des
performances dus système de remplissage et des types de réservoirs considérés.
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L'étape A de temporisation a par exemple une durée comprise entre cinq et
cent-quatre-vingt secondes et de préférence entre dix et quatre-vingt-dix-
secondes et encore plus préférentiellement entre trente et soixante secondes.
Cette durée de l'étape A de temporisation est de préférence choisie en
fonction
notamment des caractéristiques techniques de la pompe 4 et des procédures
nécessaire pour la piloter.
A l'issue de l'étape A de temporisation, une augmentation anormale de la
première pression PT3 peut être détectée en surveillant la première pression
instantanée PT3.
Ainsi, par exemple, à l'issue de l'étape A de temporisation le dispositif peut
déterminer une première pression PT3ref instantanée de référence dans la
conduite 3. Le seuil haut Pmax peut être défini comme étant la somme d'une
part
de la première pression PT3ref instantanée de référence relevée et, d'autre
part,
d'un saut de pression Po déterminé. C'est-à-dire que le seuil haut Pmax (en
bar)
qui déclenche l'arrêt du remplissage est donné par:
Pmax= PT3ref+Po.
La détermination de la première pression PT3ref instantanée de référence
peut comprendre au moins une mesure de la première pression instantanée PT3
dans la conduite 3 dans un intervalle de temps compris entre zéro et dix
secondes
autour de la fin de l'étape A de temporisation. Cette première pression PT3ref
instantanée de référence peut être une valeur ponctuelle, une valeur maximale
ou
minimale mesurée par le capteur 13 lors de la au moins une mesure ou une
moyenne de plusieurs mesures.
La valeur du saut de pression Po peut être quant à elle une valeur (en bar)
fixe en bar et comprise entre 0,1 bar et 2 bar et de préférence entre 0,3 et 1
bar et
encore plus préférentiellement entre 0,4 et 0,6 bar. Par exemple de préférence
la
valeur du saut de pression Po ainsi que la durée de l'étape de temporisation
sont
réglables en fonction des caractéristiques du dispositif de remplissage (type
de
pompe, type de circuit, type de réservoir...). De préférence, la valeur du
saut de
pression est fonction de la valeur de la première pression PT3ref instantanée
de
référence.
Ce saut de pression Po est défini en fonction des caractéristiques du
dispositif de remplissage. Ainsi, par exemple, si après l'étape A de
temporisation
le dispositif est stabilisé et que la première pression PT3 en aval de la
vanne 12 à
ouverture variable atteint 9,5 bar et que le saut de pression est défini à
0,5bar,
alors
PT3ref= 9,5bar et Pmax= PT3ref+Po= 9,5 -F0,5=10bar.
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Ainsi, dans la suite du remplissage, si la première pression PT3 mesurée
par le premier capteur 13 en continu atteint ou excède ce seuil haut Pmax de
10bar, le dispositif interrompt automatiquement le remplissage.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit ci-dessus.
5
Ainsi, au lieu (ou en plus) de contrôler la première pression instantanée
PT3 en aval de la vanne 12 à ouverture variable, le dispositif peut contrôler
une
moyenne mPT3ref des premières pressions instantanée PT3ref maximales
mesurée par le capteur 13. C'est-à-dire que le dispositif calcule une moyenne
mPT3ref des premières pressions PT3 instantanées maximales mesurées. Dans
10 ce
cas, le seuil haut Pmax est alors défini par la somme d'une part de la moyenne
des premières pressions instantanées (mPT3ref) maximales, et, d'autre part,
d'un
saut de pression (Po) déterminé : Pmax= mPT3ref+Po.
Ainsi à l'issue de l'étape A de temporisation, si la première pression
instantanée PT3 et/ou une moyenne excède ce seuil haut, le remplissage est
15 interrompu.
La moyenne de la première pression mPT3 instantanée est par exemple la
moyenne de plusieurs pressions instantanées PT3 mesurées successivement
pendant un intervalle de temps déterminé. Par exemple, la moyenne de plusieurs
pressions instantanées PT3 mesurées successivement pendant un intervalle
20
ayant une durée comprise par exemple entre 0,1 et 10 secondes et de préférence
entre 0,25 secondes et 1 secondes.
Bien entendu, le contrôle d'une surpression peut utiliser d'autres
paramètres qui découlent de la première pression PT3 mesurée.
Selon une particularité avantageuse, de préférence, au cours du
remplissage si ultérieurement la première pression PT3 mesurée (respectivement
la moyenne de la première pression mPT3) devait diminuer en dessous de la
valeur de référence PT3ref retenue (respectivement mPT3ref), alors cette
nouvelle
valeur de référence PT3refb remplace la valeur précédente (cf. étapes 105 et
106
figure 10). De cette façon, un nouveau seuil haut Pmax actualisé est recalculé
Pmax= PT3refb-FPo. Ce nouveau seuil haut, qui est réduit par rapport au seuil
haut précédent, s'adapte ainsi à une baisse de la première pression PT3 au
cours
du remplissage, notamment en raison des conditions thermodynamiques du
remplissage. Dans le cas contraire, si la première pression PT3 ne diminue pas
( N référence 105 à la figure 10), le seuil haut Pmax est inchangé.
C'est-à-dire que la première pression PT3ref de référence mesurée retenue
est la valeur minimale la plus récente mesurée.
Cette diminution du seuil haut Pmax peut être actualisée aussi souvent que
nécessaire.
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Ce calcul du seuil haut Pmax, la surveillance du non dépassement du seuil
haut Pmax et l'arrêt si nécessaire du remplissage peuvent être réalisés
automatiquement par la logique 16 électronique. En variante non préférée, on
pourrait envisager que le dépassement du seuil haut Pmax est signalé à
l'opérateur qui aura alors pour tâche d'arrêter le remplissage.
Par soucis de sécurité, si le signal du premier capteur 13 de pression est
indisponible, la logique 16 électronique commande de préférence l'arrêt
automatique du remplissage.
Les figures 3 à 8 illustrent de façon simplifiée des modes de réalisation du
dispositif de remplissage. Les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus
sont
désignés par les mêmes références numériques. En particulier, la figure 3
représente la logique 16 électronique reliée au premier capteur 13 de pression
et
à la pompe 4. La logique 16 électronique est reliée également le cas échéant à
un
organe 7 d'affichage tel qu'une interface homme machine pour signaler tout ou
partie de l'état de fonctionnement du dispositif au cours du remplissage.
Pour interrompre le remplissage, selon une caractéristique possible, le
fonctionnement de la pompe 4 peut être interrompu. C'est-à-dire que la
consigne
de pilotage de la pompe 4 est ramenée au minimum et/ou le moteur de la pompe
4 est commuté d'un état de marche vers un état arrêté et/ou un organe de la
pompe 4 entraîné par un moteur est désolidarisé du moteur de la pompe 4 (mise
en roue libre ). Le cas échéant le pilotage de la pompe 4 est réalisé via un
convertisseur de vitesse (non représenté par soucis de simplification). En
l'absence de pompe 4, l'interruption de remplissage peut être obtenue en
fermant
la vanne 12 à ouverture variable.
Selon une autre caractéristique possible (alternative ou cumulative), l'arrêt
du remplissage peut être réalisé en diminuant ou en supprimant la circulation
de
liquide dans la conduite 3 de remplissage en amont de la pompe 4. Comme
illustré à la figure 4, ceci peut être réalisé en fermant une vanne 111 de la
conduite de remplissage (par exemple la première vanne 111 ou la seconde
vanne 112 de la figure 2). Cette mesure, utilisée de manière complémentaire à
l'arrêt de la pompe 4, permet d'augmenter l'efficacité de l'arrêt du
remplissage
notamment en diminuant l'effet d'inertie du système et notamment l'inertie de
la
pompe 4. En effet, même après son arrêt la pompe 4 peut continuer à fournir du
liquide pendant un certain temps. Cette particularité permet également de
diminuer les éventuels effets d'une vaporisation de liquide cryogénique
présent
dans le circuit. On peut ainsi stopper en amont plusieurs litres de liquide
présents
dans le circuit. De cette façon, l'arrêt du remplissage est plus rapide et
plus
efficace pour éviter une surpression dans le réservoir 1.
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Selon une autre caractéristique possible (alternative ou cumulative), l'arrêt
du remplissage peut être réalisé en purgeant au moins une partie de la
conduite 3
de remplissage située en aval de la pompe 4 vers une zone d'évacuation 18
distincte du réservoir 1. Comme illustré à la figure 5 (ainsi qu'a la figure
2), le
dispositif peut comporter à cet effet, en aval de la pompe 4, une conduite 60
de
purge munie d'au moins une vanne 6 commandée par la logique 16 électronique
permettant d'évacuer du liquide vers une zone d'évacuation 18.
Cette caractéristique permet ainsi de vidanger au moins du fluide
cryogénique dans la conduite 3 de remplissage vers l'atmosphère.
Pour des raisons de sécurité, cette opération de purge en aval de la pompe
4 est réalisée de préférence pendant une durée de purge limitée comprise par
exemple entre deux et soixante secondes et de préférence entre cinq et trente
secondes. La durée de purge peut être adaptée en fonction des caractéristiques
de la vanne de purge (typiquement le coefficient de débit Cv de la vanne) et
celles
de la tuyauterie à purger (typiquement la longueur et le diamètre). Ceci
permet
notamment de limiter des risques d'hypoxie des opérateurs en fonction de la
nature du gaz libéré. Cette purge permet ainsi de vider au moins partiellement
notamment la portion 30 aval de la conduite 3 de remplissage notamment dans la
partie flexible.
Selon une autre caractéristique possible (alternative ou cumulative), l'arrêt
du remplissage peut être réalisé en activant un by-pass renvoyant le liquide
en
aval de la pompe 4 vers la citerne 2. Comme illustré à la figure 6, ceci peut
être
réalisé en ouvrant la vanne commandée 55 de by-pass de la conduite 8 de by-
pass.
Cette solution augmente également l'efficacité et la rapidité de l'arrêt du
remplissage et évite de rejeter un fluide dangereux autour de la citerne 2.
Comme illustré à la figure 6, si la vanne 12 à ouverture variable est du type
empêchant le retour de fluide vers l'amont, ce renvoi de fluide vers la
citerne 2 ne
permet pas d'évacuer la fraction de fluide présente en aval de cette vanne 12.
Cependant, cette caractéristique permet tout de même d'améliorer l'arrêt de la
montée en pression dans le réservoir 1.
De préférence, cette ouverture de la vanne 5 de by-pass de la conduite 8
de by-pass est réalisée de préférence pendant une durée limitée, par exemple
comprise entre deux et soixante secondes et de préférence entre deux et trente
secondes. De cette façon, le dispositif évite tout risque de cavitation de la
pompe
4 ainsi que tout risque de retour de fluide du réservoir 1 vers la citerne 2
dans le
cas où la vanne 12 à ouverture variable fuit.
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De préférence, après une interruption du remplissage, la logique
électronique 16 ou la pompe 4 elle-même empêche un redémarrage de la pompe
4 qu'après un délai de carence déterminé compris de préférence entre une
seconde et quinze minutes.
Tout en étant de structure simple et peu coûteux, le dispositif décrit ci-
dessus
permet ainsi de détecter suffisamment rapidement et de façon non intempestive
une pression anormalement haute dans le réservoir 1 en cours de remplissage.
Le
dispositif permet également de limiter cette pression anormalement haute en
arrêtant de façon efficace le remplissage pour éviter une rupture du réservoir
1.
On va à présent décrire un premier exemple possible et facultatif de
stabilisation des conditions de fonctionnement de la pompe 4 lors de son
démarrage (c'est-à-dire avant le contrôle du remplissage en dessous d'un seuil
haut Pmax tel que décrit précédemment).
Comme illustré en effet à la figure 11, avant le démarrage M de la pompe 4
(la pompe est arrêté ( 4=AR , référence 300, figure 11), le dispositif peut
réaliser
un contrôle 301 de stabilité ST de la première pression PT3 dans la conduite 3
de
remplissage (référence 301, figure 11). Cette première pression PT3 est celle
mesurée alors que la conduite de remplissage communique avec l'intérieur du
réservoir 1. C'est-à-dire que cette première pression mesurée PT3 reflète
alors la
pression dans le réservoir 1 à remplir (ouverture des vannes du réservoir 1 en
aval
du premier capteur 13 de pression).
De préférence, la mise en marche de la pompe 4 n'est possible qu'a l'issu du
caractère positif 0 de ce contrôle de stabilité (PT3=ST, étape 301, figure
11).
Par exemple, ce contrôle de stabilité de la première pression PT3 est positif
si l'une au moins des conditions ci-après est remplie :
- (i) la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) est
supérieure à une pression déterminée, comprise par exemple entre 15 et 25
bar,
- (ii) la variation de la première pression (PT3) instantanée pendant au
moins un intervalle déterminé est inférieure à un niveau de variation
déterminé
correspondant par exemple à une variation en valeur absolue comprise entre
0,005 et 0,020 bar par seconde, et de préférence 0,01bar par seconde.
Optionnellement, une autre condition cumulative possible pourrait être
que la première pression mesurée PT3 est supérieure à la pression
atmosphérique.
La première condition (i) ci-dessus remplie indique que le réservoir 1 à
remplir est du type à haute pression et donc qu'il accepte des pressions
élevées.
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La seconde condition (ii) ci-dessus remplie peut être mesurée de diverses
façons. Par exemple, la valeur de la première pression PT3 peut être relevée
sur
plusieurs intervalles successifs de dix secondes, par exemple cinq intervalles
de
dix secondes chacun. Au sein de chaque intervalle temporel de dix secondes, la
valeur de la première pression PT3 ne doit pas diverger de plus de 0,1bar. De
préférence, les cinq intervalles de dix secondes se chevauchent en partie. Par
exemple les cinq intervalles de dix secondes débutent à tour de rôle
successivement toutes les secondes. En variante, une moyenne de cette pression
peut être observée. La définition des intervalles dépend en particulier de la
précision du capteur de pression. Ce contrôle est réalisé de préférence après
balayage de la conduite 3 de remplissage, notamment si cette dernière comprend
un clapet anti-retour 119.
Cette seconde condition (ii) est remplie par exemple si, pendant cinq
intervalles temporels de suite (le cas échant se chevauchant), la première
pression PT3 au sein de chaque intervalle ne diverge pas de plus de 0,1bar. Si
le
premier contrôle de stabilité 301 de la pression est positif ( 0 , figure
11), la
pompe 4 peut être mise en marche ( 4=M , étape 100), sinon elle ne peut pas
l'être ( N , étape 301 et retour à l'étape précédente 300).
La mise en marche de la pompe 4 ( 4=M , étape 100) va déterminer une
mesure de la pression PT4 dans le réservoir 1.
Par exemple, au moment de la mise en marche M de la pompe 4, la pression
PT4 dans le réservoir 1 est déterminée uniquement par une mesure de première
pression (PT3PT4) au niveau de la conduite 3 de remplissage (étape 302).
Par exemple, cette pression PT4 dans le réservoir 1 peut être considérée
égale à la valeur de la première pression PT3 mesurée au niveau de la conduite
3
à cet instant PT3=PT4. Bien entendu, un coefficient correcteur prédéterminé
(multiplicatif K et/ou additif C) peut être utilisé pour déterminer la
pression PT4
dans le réservoir 1 à partir de la première pression PT3 mesurée. Ces
coefficients
peuvent être obtenus par des essais, les inventeurs ont déterminé que le
coefficient correcteur K multiplicatif sans dimension peut être compris par
exemple
entre 0,8 et 1,2 (PT4=KPT3) et que le coefficient correcteur additif C en bar
peut
être compris par exemple entre -2bar et +2bar (PT4=PT3+C).
Le procédé peut comprendre en même temps un test de débit pour
déterminer que le débit fourni par la pompe 4 est suffisant et que la pompe 4
ne
cavite pas. Ainsi, le procédé peut comprendre une vérification d'un débit
minimal
en sortie de pompe 4 vers le réservoir 1, par exemple 301itres par minutes
et/ou
une augmentation de pression minimale en sortie de pompe 4 à la fois au niveau
du capteur de pression 113 de la conduite 8 de by-pass et du premier capteur
de
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pression 13, par exemple 6bar et 1bar respectivement (étape 303, figure 11 et
figure 9). Si cette vérification est négative, la pompe 4 est arrêtée
automatiquement (N, retour à l'étape 300). Si cette condition est positive 0
le
processus de remplissage peut se poursuivre.
5 Le procédé comporte ensuite une étape 304 de limitation de la première
pression instantanée PT3 en dessous d'un seuil maximum de pression PT3sup.
Cette étape de limitation de la première pression instantanée PT3 en
dessous du seuil maximum de pression PT3sup est réalisée de préférence
pendant une durée de limitation déterminée finie.
10 La limitation de la première pression instantanée PT3 en dessous d'un
seuil
maximum de pression PT3sup est réalisée de préférence par l'opérateur via au
une régulation manuelle du débit de fluide transféré via l'organe 12 de
régulation
de flux et/ou via une régulation du différentiel de pression généré par la
pompe 4.
Lorsque la première pression instantanée PT3 reste supérieure au seuil
15 maximum de pression PT3sup à la fin de la durée de limitation
déterminée, le
remplissage est interrompu AR automatiquement ( N retour à l'étape 300).
En revanche, lorsque la première pression instantanée PT3 est inférieure au
seuil maximum de pression PT3sup à la fin de la durée de limitation
déterminée, le
remplissage est poursuivi ( 0 puis étape 103 de contrôle sous un seuil haut
20 Pmax).
La durée de limitation déterminée est comprise par exemple entre trente et
cent-quatre-vingt secondes et de préférence égale à soixante secondes.
Une condition de sécurité supplémentaire peut le cas échéant être adoptée
pour interrompre le remplissage si la première pression instantanée PT3
devient
25 trop importante pendant la durée de limitation (valeur excessive
déterminée).
La durée de limitation peut être variable, notamment en fonction du débit
délivré dans le stockage. Si le débit est élevé, la durée est plus faible et
inversement.
De préférence, pendant cette étape de limitation de la première pression
instantanée PT3, le procédé comporte une mesure de la quantité Q de fluide
transférée de la citerne 2 vers le réservoir 1. Lorsque cette quantité de
fluide Q
transférée excède une quantité seuil Qs avant la fin de la durée de limitation
déterminée, ladite durée de limitation initialement prévue est réduite, par
exemple,
une durée de limitation de cinq seconde est octroyée au maximum pour finir
l'étape 304 de limitation.
Le seuil maximum de pression PT3sup est défini en fonction de la valeur
précédemment déterminée de la pression PT4 dans le réservoir 1.
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Par exemple, lorsque cette valeur déterminée de la pression PT4 dans le
réservoir 1 est inférieure ou égale à un premier niveau déterminé compris
entre
trois et cinq bar, par exemple égal à trois bar, le seuil maximum de pression
PT3sup est de préférence une valeur de pression fixe prédéterminée comprise
entre 5 et 9 bar et de préférence égale à 7bar.
Par exemple, lorsque la pression PT4 déterminée dans le réservoir 1 est
comprise entre trois et quatre bar, le seuil maximum de pression PT3sup en bar
peut être donné par la formule suivante :
PT3sup=z.PT4+PA
avec z un coefficient prédéterminé fixe et sans unité compris entre zéro et
deux et de préférence égale à un, et avec un d'accroissement de pression PA
fixe
en bar compris entre zéro et huit bar et de préférence égale à quatre.
De même, lorsque la pression PT4 déterminée dans le réservoir 1 est
comprise entre 4 et 8,1 bar, le seuil maximum de pression PT3sup en bar peut
être donné par la formule suivante :
PT3sup=z.PT4+PA
z étant un coefficient prédéterminé fixe et sans unité compris entre 0,80 et 1
et de préférence égale à 0,98, et avec PA un accroissement de pression fixe en
bar compris entre deux et quatre bar et de préférence égale à quatre bar.
Lorsque la pression PT4 déterminée dans le réservoir 1 est comprise entre
8,1 et 19,5 bar, le seuil maximum de pression PT3sup en bar peut être donné
par
la formule suivante
PT3sup=z.PT4+PA
avec z un coefficient prédéterminé fixe sans unité compris entre 1,00 et 1,50
et de préférence égale à 1,20, et avec PA un accroissement de pression fixe en
bar compris entre un et quatre bar et de préférence égale à 2,5bar.
Lorsque la pression PT4 déterminée dans le réservoir 1 est supérieure à
19,5bar et que la variation de la première pression PT3 est inférieure à un
niveau
de variation déterminé compris entre 0,005 et 0,020 bar par seconde et de
préférence inférieure à 0,01bar par seconde, le seuil de maximum pression
PT3sup en bar est donné par la formule suivante :
PT3sup=z.PT4+PA
avec z un coefficient prédéterminé fixe sans unité compris entre 0,50 et 1,00
et de préférence égale à 0,80 et avec PA un accroissement de pression fixe en
bar compris entre sept et 12bar et de préférence égal à 9,3bar.
En revanche, lorsque la pression PT4 déterminée dans le réservoir 1 est
supérieure à 19,5bar et que la variation de la première pression PT3 est
supérieure à la valeur décrite ci-dessus, le seuil de maximum pression PT3sup
en
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bar peut être une valeur fixe déterminée comprise entre 30 et 50 bar et de
préférence égale à 37bar.
Les inventeurs ont mis en évidence que cette étape de limitation préalable de
la première pression PT3 permet une meilleure détection ultérieure d'une
surpression dangereuse lors du remplissage qui nécessite un arrêt du
remplissage.
Après une étape 304 de limitation positive O ), le procédé peut se
poursuivre en ensuite comparant la première pression instantanée PT3 avec le
seuil haut Pmax et en interrompant le remplissage en cas de dépassement du
seuil haut Pmax tel que décrit précédemment en référence à la figure 10
(étapes
référencées 103, 104, 105 et 106 notamment).
La valeur de première pression PT3ref de référence utilisée au départ pour
calculer le premier seuil haut Pmax est par exemple la valeur de la première
pression PT3 mesurée à la fin ou à l'issue d'une étape 304 de limitation
positive.
Alternativement, la valeur de première pression PT3ref de référence utilisée
au départ pour calculer le premier seuil haut Pmax est par exemple la valeur
de la
première pression PT3 mesurée dans la conduite 3 dans un intervalle de temps
compris entre zéro et 180s secondes après une mise en marche de la pompe 4.
Alternativement cette première pression PT3ref de référence est mesurée
dans un intervalle de temps déterminé compris entre zéro et 180s secondes
après
le démarrage du transfert effectif d'un flux de liquide vers le réservoir 1
(correspondant par exemple à l'étape 303 de la figure 11 durant laquelle la
pompe
fournit un débit minimal vers le réservoir 1 et/ou une il se produit une
augmentation de pression minimale en sortie de pompe 4 et un niveau du premier
capteur de pression 13). Comme précédemment, la première pression PT3ref
instantanée de référence est la valeur mesurée lors de la au moins une mesure
de
pression ou une moyenne de cette au moins une mesure de pression.
De préférence, pendant tout le processus de remplissage (dès la mise en
marche 100 de la pompe 4) et après déplacement de l'organe 12 de régulation du
flux de sa position non passante à sa position passante, en cas de détection
d'une
baisse de la première pression PT3 instantanée dans la conduite 3 de
remplissage sur un rythme d'au moins un bar par seconde, la pompe 4 est
automatiquement arrêtée (référence 400, figure 11).
Cette mesure de sécurité permet de détecter une baisse de pression
synonyme d'une ouverture anormalement tardive des vannes du réservoir 1.
C'est-à-dire que, si cette baisse de la première pression PT3 intervient en
cours
de remplissage, cela signifie qu'auparavant le réservoir 1 était isolé de la
conduite
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3 de remplissage et que les mesures et calculs précédents étaient erronées,
notamment la détermination de la pression PT4 dans le réservoir.
On va à présent décrire un second exemple possible et facultatif de
stabilisation des conditions de fonctionnement de la pompe 4 lors de son
démarrage (c'est-à-dire avant le contrôle du remplissage décrit précédemment
notamment en liaison avec la figure 10).
Comme illustré à la figure 12, le démarrage M de la pompe 4 (référence
100) peut comprendre un pré-contrôle du débit effectivement délivré par la
pompe
4 au réservoir 1 pendant une durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit
(étape
200 figure 12). Ce pré-contrôle de débit comprend une détermination d'un
transfert
effectif de liquide dans le réservoir 1 par la pompe 4 pendant cette durée TQ
de
pré-contrôle de débit. La détermination d'un transfert effectif de liquide
dans le
réservoir 1 par la pompe 4 peut consister à déterminer si l'opérateur (ou le
dispositif si c'est partiellement automatisé) commence le transfert effectif
de
liquide vers le réservoir 1. En effet, avant de débuter le remplissage la
pompe 4
peut être refroidie et stabilisée pendant un intervalle de temps déterminé
pendant
laquelle le liquide pompé dans la citerne 2 est renvoyé dans la citerne via la
conduite 8 de by-pass (en ouvrant par exemple la vanne 5 de by-pass et en
maintenant fermée la vanne 12 à ouverture variable).
C'est-à-dire que, lors de la mise en marche de la pompe 4, au moins une
partie du liquide délivré par la pompe 4 peut d'abord être renvoyé au moins
majoritairement vers la citerne 2 via une conduite de retour 8. Puis
progressivement le liquide est délivré majoritairement au réservoir 1,
notamment
lorsque la pompe 4 atteint un régime stabilisé.
Selon une particularité avantageuse, la logique 16 électronique est
configurée pour comparer le transfert de liquide dans le réservoir 1 avec un
seuil S
déterminé et, lorsque le transfert de liquide dans le réservoir 1 n'atteint
pas ce
seuil S pendant la durée TQ de pré-contrôle de débit, la logique 16
électronique
interrompt AR le fonctionnement de la pompe 4 (cf. références 201 et 202
figure
12). Un tel arrêt de la pompe 4 signifie que le démarrage n'est pas
satisfaisant
pour continuer le processus d'amorçage du remplissage.
En effet, les inventeurs ont constaté que cette mesure initiale permet
d'éviter des conditions de fonctionnement qui nuisent au bon déroulement du
remplissage ultérieur et notamment de la détection future d'une pression
anormale
déclenchant l'arrêt du remplissage tel que décrit précédemment.
La détermination d'un transfert de liquide dans le réservoir 1 peut comporter
par exemple une mesure 9 du débit Q de liquide instantané dans la conduite 3
de
remplissage en aval de la pompe 4 et en amont du réservoir 1 (cf. figure 8).
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A cet effet et comme illustré aux figures 7 et 8, la conduite de remplissage
peut comporter un débitmètre 9 relié à la logique 16 électronique. Ainsi, la
logique
16 électronique peut comparer le débit instantané Q de liquide mesuré avec un
seuil de débit minimum Qmin déterminé et, lorsque le débit Q de liquide
instantané
mesuré n'atteint pas le seuil de débit minimum Qmin pendant la durée TQ
déterminée de pré-contrôle de débit, une étape d'interruption AR du
fonctionnement de la pompe 4.
Le seuil de débit minimum Qmin déterminé peut être choisi au préalable en
fonction des caractéristiques techniques du dispositif de remplissage (type de
pompe...). Ce seuil de débit minimum Qmin est compris par exemple entre un et
cinquante litres par minutes et de préférence compris entre dix et quarante
litres
par minutes ou entre trois et huit litres par minutes, par exemple cinq litres
par
minute.
La durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit peut être comprise entre
vingt et deux-cent quarante secondes et de préférence comprise entre trente et
cent vingt secondes, par exemple quatre-vingt dix secondes.
Bien entendu, alternativement ou cumulativement, la détermination d'un
transfert de liquide dans le réservoir 1 peut être réalisée de manière
différente.
Par exemple, la détermination d'un transfert de liquide dans le réservoir 1
peut comprendre une mesure de la première pression PT3 instantané dans la
conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4 et en amont du réservoir 1,
notamment en aval de la vanne 12 à ouverture variable via le premier capteur
13
de pression décrit ci-dessus.
Cette pression PT3 instantanée peut être comparée à un niveau de
référence prédéterminé et, lorsque cette mesure de la première pression PT3
instantané dans la conduite 3 de remplissage n'atteint pas le niveau de
référence
pendant la durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit, la pompe 4 est
arrêtée.
De préférence cependant, la détermination d'un transfert de liquide dans le
réservoir 1 est réalisée en contrôlant les évolutions ou différentiels de
pression.
Par exemple, le dispositif contrôle en temps réel les pressions PT3 et PT50
instantané au niveau respectivement de la conduite 3 de remplissage en aval de
la vanne 12 à ouverture variable, et, au niveau de la conduite 8 de retour.
A cet effet le dispositif peut utiliser le capteur 29 de pression PT50 en
amont des vannes 5, 55 de by-pass (cf. figure 2).
Par exemple, une augmentation de la première pression PT3 au dessus
d'un seuil déterminé simultanément à une diminution de la pression PT50
déterminée dans la conduite 8 de by-pass correspond à un transfert effectif
suffisant.
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Si ce transfert effectif suffisant n'est pas réalisé pendant la durée TQ
déterminée de pré-contrôle de débit, la pompe 4 est arrêtée.
Lorsque le transfert de liquide dans le réservoir 1 atteint ce seuil (débit ou
pression ou différentiel de pression déterminé) pendant la durée TQ
déterminée,
5 le fonctionnement de la pompe 4 est maintenu et le remplissage R devient
effectif
( 0 et référence 203, figure 12).
De plus, de préférence, la première pression PT3 instantanée dans la
conduite 3 de remplissage est mesurée en aval de la pompe 4 au moment où le
transfert de liquide dans le réservoir 1 atteint le seuil S déterminé (PT3(S),
cf.
10 référence 204, figure 12). Cette valeur peut être stockée par la logique
16
électronique.
De préférence également, le procédé comprend ensuite un pré-contrôle
supplémentaire de la première pression PT3 dans la conduite de remplissage.
Plus précisément, le procédé peut comprendre ensuite une étape de pré-
15 contrôle de la première pression PT3 dans la conduite 3 de remplissage
en aval
de la vanne 12 à ouverture variable pendant une durée TP déterminée de pré-
contrôle de pression.
Ainsi, par exemple, lorsque la première pression PT3 mesurée par le
premier capteur 13 dans la conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4
20 excède un seuil maximum de pression PT3sup ou est inférieure un seuil
minimum
de pression PT3min pendant la durée TP déterminée de pré-contrôle de pression,
le fonctionnement de la pompe 4 est interrompu AR (cf. références 205 et 206,
figure 10).
Ce pré-contrôle de pression est prévu de préférence pour s'assurer que la
25 pression régulée dans la conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4
est
maintenue dans un intervalle déterminé. Les inventeurs ont en effet déterminé
qu'une telle action améliore le remplissage et notamment la détection
éventuelle
ultérieure d'une surpression anormale comme décrit précédemment.
Le seuil maximum de pression PT3sup en bar peut être identique à celui-
30 décrit dans l'exemple de la figure 11. La valeur déterminée de la
pression
PT3=PT4 dans le réservoir 1 peut être la valeur de la première pression PT3
relevée par exemple au moment où le transfert de liquide dans le réservoir 1
atteint le seuil déterminé de l'étape 204 ci-dessus décrite.
De préférence, le seuil minimum de pression PT3min est une valeur fixe
prédéterminée, éventuellement réglable, par exemple comprise entre deux bar et
dix bar et de préférence entre quatre et dix bar, notamment cinq bar.
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La durée TP déterminée de pré-contrôle de pression est par exemple
comprise entre cinq et cent-quatre vingt secondes et de préférence entre dix
et
trente secondes, par exemple quinze secondes.
Lorsque cette première pression PT3 mesurée reste inférieure au seuil
maximum de pression PT3sup et supérieure au seuil de pression minimum
PT3min pendant la durée TP déterminée de pré-contrôle de pression, le
fonctionnement de la pompe 4 est maintenu et le remplissage du réservoir 1 est
poursuivi.
Le procédé peut ensuite comporter un contrôle du remplissage tel que
décrit ci-dessus en référence notamment à la figure 10. Ainsi, la figure 12
reproduit à titre d'exemple les étapes 103, 104, 105 et 106 de la figure 9.
Par
soucis de concision ce processus ne sera pas décrit une seconde fois.
Selon une particularité avantageuse préférée mais non limitative, le seuil
haut Pmax prédéterminé utilisé pour interrompre le cas échéant le remplissage
mentionné ci-dessus est calculé ou défini à l'issue de la durée TP déterminée
de
pré-contrôle de pression. C'est-à-dire que la ou les mesures de la première
pression PT3 utilisées pour définir la première pression PT3ref de référence
(ou
une moyenne de ces pressions mPT3ref) est réalisée à l'issue de la durée TP
déterminée de pré-contrôle de pression (dans le cas bien sûr où la pompe 4
n'est
pas arrêtée).
C'est-à-dire que la temporisation A mentionnée précédemment peut inclure
les contrôles décrits en référence à la figure 12.
Ces processus permettent de réguler la pression dans la conduite de
remplissage 3 en aval de la pompe 4 à des valeurs proches de celles de la
pression PT4 régnant dans le réservoir 1 et pour un fonctionnement optimal de
la
pompe 4. De plus, le remplissage réalisé à ces niveaux de pression permet de
mieux détecter au niveau de la conduite 3 de remplissage, les éventuelles
surpressions dans le réservoir 1 qui nécessitent un arrêt du remplissage.
Mieux
détecter ces surpressions signifie notamment détecter plus tôt et de façon
plus
précise la surpression éventuelle dans le réservoir 1 uniquement. En
particulier, le
processus décrit en référence à la figure 12 permet de réduire le différentiel
de
pression entre d'une part la conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4
et,
d'autre part, l'intérieur du réservoir 1.
