CA2887105A1 - Procede et dispositif de remplissage d'un reservoir de gaz liquefie - Google Patents

Procede et dispositif de remplissage d'un reservoir de gaz liquefie Download PDF

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Fouad Ammouri
Sitra COLOM
Marie DELCLAUD
Arthur Thomas
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

Procédé de remplissage d'un réservoir (1) de gaz liquéfié, notamment un réservoir de liquide cryogénique, à partir d'une citerne (2) de gaz liquéfié, notamment une citerne (2) de liquide cryogénique, dans lequel, après une durée déterminée consécutive au démarrage du remplissage, le procédé comporte une comparaison de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage ou d'une moyenne de cette première pression instantanée (PT3) avec un seuil haut (Pmax) déterminé et, lorsque la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage ou, respectivement, la moyenne de la première pression instantanée (PT3), excède le seuil haut (Pmax), une étape d'interruption (AR) du remplissage (R).

Description

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.

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
3 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,
4 - 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 :

- 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
6 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,
7 - 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,
8 - 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,
9 PCT/FR2013/052414 - 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, - 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
11 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
12 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,
13 - 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 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
14 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 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 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.
16 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 de remplissage respectivement en amont et en aval de la pompe 4 (cf.; figures 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.
17 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 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 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
18 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.
19 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.

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.

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 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.
21 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.
22 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.
23 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.
24 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 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 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.
26 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
27 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
28 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).
29 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 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.

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 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.
31 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.

Claims (15)

1. Procédé de remplissage d'un réservoir (1) de gaz liquéfié, notamment un réservoir de liquide cryogénique, à partir d'un dispositif de remplissage comprenant une citerne (2) de gaz liquéfié, notamment une citerne (2) de liquide cryogénique, la citerne (2) étant reliée fluidiquement au réservoir (1) via une conduite (3) de remplissage, le dispositif de remplissage comportant un organe (4) de génération d'un différentiel de pression pour transférer sélectivement du liquide de la citerne (2) vers le réservoir (1), l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression étant commutable dans un état de marche (M) ou dans un état d'arrêt (AR), la conduite (3) de remplissage comprenant un organe (12) de régulation du flux de liquide disposé en aval de l'organe (4) de génération d'un différentiel, l'organe (12) 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 (1) selon un débit déterminé, le procédé comprenant une étape de démarrage du remplissage durant laquelle l'organe (12) de régulation du flux est déplacé de la position non passante à une position passante et une mesure de façon continue ou périodique d'une première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage en aval de l'organe (12) de régulation du flux, le procédé étant caractérisé en ce que, après une durée déterminée consécutive au démarrage du remplissage, le procédé comporte une comparaison de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage ou d'une moyenne de cette première pression instantanée (PT3) avec un seuil haut (Pmax) déterminé et, lorsque la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage ou, respectivement, la moyenne de la première pression instantanée (PT3), excède le seuil haut (Pmax), une étape d'interruption (AR) du remplissage (R) et en ce que, 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 (3) 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), et en ce que la détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de référence ou, respectivement, la rnoyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence, dans la conduite (3) de remplissage est réalisée au moins une première fois via une mesure de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3), respectivement d'une moyenne (mPT3) de plusieurs mesures 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 (4) de génération d'un différentiel, le début d'un transfert de fluide de la citerne (2) vers le réservoir (1), l'étape de détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de référence dans la conduite (3) de remplissage comprenant au moins une mesure de la première pression instantanée (PT3) dans la conduite (3) dans un intervalle de temps compris entre zéro et 180 secondes après une mise en marche (M) de l'organe (4) 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 (1), 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.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, 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 (3) est mesurée régulièrement et, si la première pression (PT3) instantanée mesurée dans la conduite (3) 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).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'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.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à3, caractérisé
en ce que l'étape d'interruption du remplissage comprend au moins l'un parmi . la diminution ou l'arrêt (111, 107) de la circulation de liquide dans la conduite (3) de remplissage, la mise à l'arrêt de organe (4) de génération d'un différentiel de pression, une purge (6) d'au moins une partie de la conduite (3) de remplissage vers une zone d'évacuation (18) distincte du réservoir (1), l'activation d'un by-pass (8, 55) renvoyant du liquide circulant dans la conduite (3) de remplissage vers la citerne (2), l'émission d'une alarme visuelle et/ou sonore.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, comprend au moins l'un parmi : une pompe (4), un vaporiseur de mise en pression sélective de la citerne (2), est sélectivement commutable entre un état de marche (M) et un état d'arrêt (AR), le procédé comprenant une mise en marche (M) de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression et en ce que l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression est commuté vers son état d'arrêt (AR) automatiquement en réponse à l'une au moins des situations parmi :
- la variation de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) de remplissage pendant une durée déterminée (T) avant transfert effectif d'un flux de liquide vers le réservoir (1) est supérieure à une variation (V) déterminée (.DELTA.PT3>V), - 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 (4) de génération d'un différentiel de pression alors que l'organe (4) 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 (4) de génération d'un différentiel de pression, la variation de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) 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 (4) de génération d'un différentiel de pression ou le début du transfert d'un flux vers le réservoir (1), ou encore après qu'une quantité déterminée de fluide a été transféré dans le réservoir (1), la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3) reste supérieure à un niveau haut déterminé, - après une durée déterminée suite à la mise en marche de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression ou le début du transfert d'un flux vers le réservoir (1), ou encore après qu'une quantité déterminée de fluide a été transféré dans le réservoir (1), le différentiel (PT2-PT3) entre d'une part, une seconde pression instantanée (PT2) mesurée à la sortie de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, en amont de l'organe (12) de régulation du flux, et d'autre part, la première pression (PT3) instantanée mesurée dans la conduite en aval de l'organe (12) 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 (3) de remplissage.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à5, caractérisé
en ce qu'il comprend une mise en marche (M) de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, l'étape d'interruption (AR) du remplissage (R) lorsque la première pression (PT3) instantanée ou, respectivement, la moyenne de pression instantanée (mPT3) dans la conduite (3) 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 (1), l'étape (A) de temporisation débutant lors de la mise en marche de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression ou lors du passage de l'organe (12) de régulation en position passante, et ayant une durée finie déterminée.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pendant ou avant la durée déterminée consécutive au démarrage du transfert d'un flux de liquide vers le réservoir (1), les éventuelles variations de la première pression (PT3) instantanée mesurée dans la conduite (3) de remplissage ou les variations de la moyenne de ces mesures au dessus du seuil haut (Pmax) ne déclenchent pas l'arrêt du remplissage.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à7, caractérisé en ce que, après mise en marche (M) de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression et 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, le fonctionnement de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression est automatiquement mis à l'arrêt (AR).
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, 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 (3) de remplissage, en ce que, 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.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à9, caractérisé en ce que l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression comprend au moins l'un parmi : une pompe, un réchauffeur, un vaporiseur.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à10, caractérisé en ce que le démarrage du remplissage correspond à l'un au moins parmi : la mise en marche de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, le début du transfert effectif de fluide de la citerne(2) vers le réservoir (4).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que 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.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que 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.
14. Dispositif de remplissage d'un réservoir (1) de gaz liquéfié
comprenant une citerne (2) de liquide cryogénique, la citerne (2) étant reliée fluidiquement sélectivement au réservoir (1) via une conduite (3) de remplissage ayant une première extrémité amont reliée à la citerne (2) et une seconde extrémité aval sélectivement raccordable à un réservoir (1), le dispositif comprenant un organe (4) de génération d'un différentiel de pression pour transférer du liquide de la citerne (2) vers la le réservoir (1) via une conduite (3) de remplissage, un organe (12) de régulation du flux de liquide dans la conduite (3) de remplissage, l'organe (12) 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 (1) selon un débit respectif déterminé, le dispositif comprenant en outre un premier capteur (13) de pression disposé sur la conduite (3) de remplissage en aval l'organe (12) de régulation du flux ledit premier capteur (13) mesurant une première pression (PT3) instantanée en aval de l'organe de génération d'un différentiel de pression de façon continue ou périodique le dispositif comportant une logique électronique (16) reliée à l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, au premier capteur (13) de pression ainsi qu'à au moins un organe (4, 55, 6, 111) de limitation ou d'interruption sélectif du remplissage, la logique électronique (16) étant configurée pour réaliser lors du remplissage, après une durée déterminée consécutive au démarrage du transfert d'un flux de liquide vers le réservoir (1), une comparaison de la première pression (PT3) instantanée mesurée en continue ou de façon périodique 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 (3) de remplissage, excède le seuil haut (Pmax), une d'interruption (AR) du remplissage (R) via le au moins un organe (4, 55, 6) de limitation ou d'interruption, et en ce que la logique électronique (16) est configurée pour déterminer une première pression (PT3ref) instantanée de référence ou une moyenne de pressions instantanées (mPT3ref) de référence dans la conduite (3) de remplissage lors ou après le démarrage du remplissage, le seuil haut (Pmax) étant défini par la somme d'une part de la première pression (PT3ref) instantanée de référence, ou respectivement, de la moyenne de plusieurs pressions instantanées (mPT3ref) de référence mesurées, 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 (3) de remplissage étant réalisée au moins une première fois via une mesure de la première pression (PT3) instantanée dans la conduite (3), respectivement d'une moyenne (mPT3) de mesures 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 (4) de génération d'un différentiel, le début d'un transfert de fluide de la citerne (2) vers le réservoir (1), la détermination de la première pression (PT3ref) instantanée de référence dans la conduite (3) de remplissage comprenant au moins une mesure de la première pression instantanée (PT3) dans la conduite (3) dans un intervalle de temps compris entre zéro et 180 secondes après une mise en marche (M) de l'organe (4) 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 (1), 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.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le au moins un organe (4, 55, 6) de limitation ou d'interruption comprend au moins l'un parmi :
-un commutateur ou un actionneur commandant l'arrêt de l'organe (4) de génération d'un différentiel de pression, -une conduite de purge munie d'une vanne (6) commandée et reliée à la logique électronique (16), la conduite de purge comprenant une première extrémité raccordée à la conduite (3) de remplissage et une seconde extrémité (18) débouchant dans une zone d'évacuation distincte du réservoir (1), -une conduite (8) de by-pass munie d'une vanne (5, 55) commandée et reliée à la logique électronique (16), la conduite de by-pass comprenant une première extrémité raccordée à la conduite (3) de remplissage et une seconde extrémité débouchant dans la citerne (2), -une vanne (11) d'isolement commandée reliée à la logique électronique (16).
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