EP2923141A1 - Procédé et dispositif de remplissage d'un réservoir de gaz liquéfié - Google Patents

Procédé et dispositif de remplissage d'un réservoir de gaz liquéfié

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EP2923141A1
EP2923141A1 EP13785543.3A EP13785543A EP2923141A1 EP 2923141 A1 EP2923141 A1 EP 2923141A1 EP 13785543 A EP13785543 A EP 13785543A EP 2923141 A1 EP2923141 A1 EP 2923141A1
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EP
European Patent Office
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pressure
filling
tank
instantaneous
determined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13785543.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier BEUNEKEN
Fouad Ammouri
Sitra COLOM
Marie DELCLAUD
Arthur Thomas
Olga WOJDAS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0171—Trucks

Definitions

  • the present invention relates to a method and filling device.
  • the invention relates more particularly to a method for filling a liquefied gas tank, in particular a cryogenic liquid tank, from a liquefied gas tank, in particular a cryogenic liquid tank, the tank being fluidly connected to the tank via a filling line, the method using a pressure differential generating member for selectively transferring liquid from the tank to the tank, the pressure differential generating member being switchable in a running state or in a a stopping state, the filling line comprising a liquid flow regulating member disposed downstream of the differential generating member, the flow regulating member being movable between a non-conducting position in which the flow of liquid is interrupted and at least one passing position in which the flow of liquid is transferred to the selo tank n a determined flow rate, the method comprising a step of starting the filling during which the flow control member is moved from the non-conducting position to a passing position and a measurement of a first instantaneous pressure in the downstream
  • the invention can be applied to the filling of any cryogenic container (mobile or otherwise) from any other cryogenic container (mobile or otherwise).
  • the receiving tank and / or the filling device It is thus necessary to equip the receiving tank and / or the filling device with a safety system preventing overfilling or excessive pressure buildup of the tank which would cause the latter to break.
  • the number of tanks to be filled is significantly greater than the number of filling devices, the safety system is preferably applied to the filling devices.
  • a known solution consists in equipping the filling port of the reservoir with a pneumatic valve which closes when the pressure in the reservoir reaches a predetermined threshold.
  • this solution has drawbacks among which the need to provide maintenance of this pneumatic valve, a high cost of installation on all tanks requiring protection.
  • Another known solution is to provide a calibrated orifice at the filling port of the tank to maintain the filling rate in secure ranges, typically at a rate that can be evacuated by the existing security organs of the storage. This solution is also installed on the tanks and penalizes the filling time.
  • Another solution consists in providing an electrical system for detecting overpressure at the reservoir (if necessary via a thermistor at the overflow gauge valve) which, in response, stops the filling pump.
  • This solution requires a specific connection between each tank and each filling device and if necessary is based on an action by the operator.
  • Another solution consists in providing specific fluidic connections between filling devices and the reservoirs according to determined pressure ranges. This solution imposes obvious constraints in terms of logistics in particular.
  • US6212719 discloses a system for automatically stopping a filling pump in case of rupture of the supply hose via two pressure sensors arranged at both ends of the transfer hose. The detection of a pressure drop triggers the shutdown of the pump.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that, after a determined duration following the start of filling, the method comprises a comparison from the first instantaneous pressure in the filling line or an average of this first instantaneous pressure with a determined high threshold and, when the first instantaneous pressure in the filling line or, respectively, the average of the first instantaneous pressure, exceeds the high threshold, a step of interrupting the filling.
  • embodiments of the invention may include one or more of the following features:
  • the flow regulator comprises or consists of a valve, for example a valve with variable opening,
  • the first pressure in the filling line is measured when the latter communicates with the inside of the tank, ie the filling line is passing between the measuring point of the first pressure and the inside the tank,
  • the determination of the first reference instantaneous pressure (PT3ref) or, respectively, the average of the instantaneous pressures (mPT3ref) of reference, in the filling line is carried out at least a first time via a measurement of the first pressure (PT3) instantaneous in the pipe, respectively of an average (mPT3) of this instantaneous first pressure (PT3), in a determined time interval between zero and 180 seconds around at least one of the following events: the switching of the stopped state (AR) in the operating state (M) of the differential generation member, the beginning of a transfer of fluid from the tank to the tank, - after the determination of the first reference instantaneous pressure (PT3ref), respectively of the average of the instantaneous pressures (mPT3ref) of reference, and during filling, the first instantaneous pressure (PT3) in the pipe is measured regularly and, if the first instantaneous pressure (PT3) measured in the pipe or its mean respectively becomes lower than the first reference pressure (PT3ref) previously selected or,
  • a new high threshold (Pmax) is calculated for each measured drop in the first instantaneous pressure (PT3) below the first current reference instantaneous reference pressure (PT3ref), respectively, respectively, with each measured decrease of the reference average (mPT3) below the current reference average (mPT3ref) previously retained,
  • the step of determining the first reference instantaneous pressure (PT3ref) in the filling line comprises at least one measurement of the first instantaneous pressure (PT3) in the pipe in a time interval of between zero and 180 seconds after a switching on (M) the generating member of a pressure differential or in a specified time interval between zero and 180 seconds after starting the actual transfer of a flow of liquid to the reservoir, the first pressure (PT3ref) reference instant being the value measured during the at least one pressure measurement or an average of this at least one pressure measurement,
  • the step of interrupting the filling comprises at least one of: reducing or stopping the circulation of liquid in the filling line, stopping the generating member of a pressure differential , a purge of at least a portion of the filling line to a separate discharge zone of the tank, the activation of a by-pass returning liquid flowing in the filling line to the tank, the emission of a visual and / or audible alarm,
  • the pressure differential generating member comprises at least one of: a pump, a selective pressurizing vaporizer of the tank, is selectively switchable between a running state and a stopping state, the method comprising starting up the pressure differential generating member and causing the pressure differential generating member to switch to its off state automatically in response to one of the less situations among: the variation of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line for a determined duration before effective transfer of a flow of liquid towards the reservoir is greater than a variation (V) determined (APT3> V),
  • the first instantaneous pressure (PT3) in the pipe remains higher than a determined high level
  • the differential (PT2-PT3) between on the one hand, a second instantaneous pressure (PT2) measured at the output of the generating member of a pressure differential, upstream of the flow control member and on the other hand, the first instantaneous pressure (PT3) measured in the pipe downstream of the flow control member is less than a minimum differential preferably of between 0.5 bar and 2bar, a fall of the first pressure ( PT3) of at least one bar per second is measured corresponding in particular to a rupture of the filling pipe
  • the method comprises starting (M) the pressure differential generating member, the interrupting (AR) step of filling when the first instantaneous pressure (PT3) or, respectively, the average of instantaneous pressure (mPT3) in the filling line, exceeds the high threshold (Pmax), being carried out only after a step (A) of delay provided in particular to allow the stabilization of the liquid transfer conditions to the reservoir , step (A) of delay starting at start-up of the generating member of a pressure differential or during the passage of the regulating member in the passing position, and having a finite duration determined,
  • the method comprises a measurement of the so-called "reference" value of the instantaneous first pressure (PT3ref) or of an average of the reference instantaneous pressure (mPT3ref) in the filling line, and, when the reference instantaneous pressure (PT3ref) or the average of the instantaneous pressures (mPT3ref) of reference is greater than a predetermined low value and less than a predetermined high value, the high threshold (Pmax) is less than or equal to twice and preferably less than one and a half times the value of the first reference pressure (PT3ref) or, respectively, the average of the instantaneous pressures (mPT3ref) of reference (Pmax ⁇ 2PT3ref, and preferably Pmax ⁇ 1, 5PT3ref respectively Pmax ⁇ 2mPT3ref and preferably Pmax ⁇ 1, 5mPT3ref), the predetermined low value being preferably between three and five bar, the predetermined high value As preferably between nineteen and twenty
  • the member for generating a pressure differential comprises at least one of: a pump, a heater, a vaporizer,
  • the start of the filling corresponds to at least one of: starting the pressure differential generating member, the beginning of the actual fluid transfer from the tank (2) to the reservoir,
  • the filling line comprises in series, from upstream to downstream, the pressure differential generating member, a second pressure sensor, the liquid flow control member in the filling line and the first Pressure sensor,
  • the filling line further comprises a fluid flow measuring member, located between the first and second pressure sensors, the duration of the delaying step is between five and one hundred and eighty seconds and preferably between ten and one hundred and twenty seconds and even more preferably between thirty and ninety seconds,
  • the start-up of the pressure differential generating member comprises a control of the liquid flow delivered by the pressure differential generating member for maintaining the instantaneous liquid flow rate in the filling line; downstream of the generating member of a pressure differential above a determined minimum flow rate,
  • the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line is maintained above a determined minimum pressure threshold (PT3min),
  • the method comprises, during the start of filling, a step of comparing an average of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line with the determined high threshold (Pmax) and, when the average of first pressure (PT3) ) instant exceeds the high threshold, a step of automatic interruption of the filling, the average of the first instantaneous pressure (PT3) being the average of several values of the first instantaneous pressure (PT3) measured successively during a time interval between 0 , 1 and 10 seconds and preferably between 0.25 seconds and 1 second,
  • the method comprises, at the end of step (A) of delaying, a step of comparing an average of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling pipe with high threshold (Pmax) determined and, when the average of the first instantaneous pressure (mPT3) exceeds the high threshold, a step of automatic interruption of the filling, the average of the first instantaneous pressure (PT3) being the average of several first instantaneous pressures (PT3) measured successively during an interval a time of between 0.1 and 10 seconds and preferably between 0.25 seconds and 1 second, the reference instantaneous pressure determining step PT3ref in the filling line comprises at least one measurement of the first instantaneous pressure (PT3) in the pipe in a time interval of between zero and ten seconds around the switching on the generating member of a pressure differential or around the end of the delay step (A), the reference instantaneous pressure (PT3ref) in the filling line being the value measured during the at least one pressure measurement or an average of this at least one pressure measurement,
  • the value of the pressure jump is a fixed value which may or may not be adjustable and is between 0.1 bar and 2 bar and preferably between 0.3 and 1 bar and even more preferably between 0.4 and 0.6 bar,
  • the step of measuring the instantaneous first pressure (PT3) in the filling line downstream of the pressure differential generating member is carried out continuously or periodically,
  • the value of the pressure jump is a function of the value of the first reference instantaneous pressure (PT3ref)
  • the pressure jump is between 0.1 and 0.9bar and preferably between 0.3 and 0.7 bar.
  • the pressure jump is between 0.8 and 1.4 bar and preferably between 0.9 and 1.2 bar
  • the pressure jump is between 1, 2 and 2bar and preferably between 1, 2 and 1, 7bar
  • the pump is stopped by switching the pump in a passive mode, in particular by stopping its drive motor and / or by closing at least one controlled valve,
  • the possible variations of the first instantaneous pressure (PT3) measured in the filling line or the variations of the average of these first instantaneous pressures (PT3) measured above the high threshold (Pmax) do not trigger not stopping the filling, the pressure in the tank is maintained above a determined value via a liquid withdrawal from the tank, the vaporization of this liquid taken and the reinjection of the vaporized liquid into the tank,
  • the fluid pressure in the filling line downstream of the pressure differential generating member is maintained above the pressure value (PT4) in the reservoir by decreasing / interrupting the direct return of fluid from the device for generating a differential pressure towards the tank,
  • the filling pipe comprises an integral upstream portion of the tank and a downstream portion, the downstream portion is preferably flexible and has a first end removably connected to the upstream portion and a second downstream end removably connected to an inlet filling the tank,
  • the flow regulator comprises or consists of a variable opening valve
  • the measurement of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line downstream of the pressure differential generating member is carried out via at least a first pressure sensor
  • the method is implemented by an installation comprising an electronic logic receiving the measurements of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line, the electronic logic ensuring the control of the operation of the generating member of a differential of pressure,
  • PT3 first instantaneous pressure
  • the filling line is provided with a variable opening valve arranged downstream of the pressure differential generating member, for regulating the flow of liquid delivered to the reservoir, said variable opening valve being preferably of the type one-way, that is to say preventing the backflow of fluid upstream to the pressure differential generating member,
  • the flowrate of fluid transferred to the reservoir is regulated via said variable opening valve disposed downstream of the pressure differential generating member,
  • the pressure differential generation member can only be restarted after a determined waiting period preferably comprised between one second and fifteen minutes,
  • the start of the pressure differential generating member is prevented when the measurement of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line downstream of the pump is unavailable, at least one of the following steps is performed automatically or manually: the step of measuring the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line downstream of the pressure differential generating member, step (A) of delaying, the step of comparing the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line with a determined high pressure threshold (Pmax), the step of interrupting the filling, the stability control the first pressure,
  • the selective purge of at least a portion of the filling line to a separate discharge zone of the tank uses a discharge pipe comprising an end open to the atmosphere, said discharge pipe being provided with a valve said selective purge being carried out during a specified purge time of between two and sixty seconds and preferably between five and thirty seconds,
  • the by-pass selectively returning the liquid exiting the pump to the tank comprises a pipe (8) provided with at least one bypass valve,
  • the step of interrupting the filling by activation of the bypass returning the liquid downstream of the pump to the tank comprises an opening of the at least one bypass valve for a predetermined period preferably between two and sixty seconds
  • the start of the pressure differential generation member is possible only after a first positive stability check of the first instantaneous pressure (PT3) in the filling line, the first control the stability of the pressure being positive if the first pressure (PT3) is greater than the atmospheric pressure and at least one of the following conditions is met:
  • the first instantaneous pressure (PT3) in line (3) is greater than a predetermined pressure, for example between 15 and 25 bar,
  • the variation of the first instantaneous pressure (PT3) during at least one determined interval is less than a determined level of variation corresponding for example to a variation of between 0.005 and 0.020 bar per second,
  • the maximum pressure threshold is a predetermined fixed pressure value of between 5 and 9 bar and preferably equal to between 5.2 and 7 bar
  • the step of limiting the first instantaneous pressure (PT3) below a maximum pressure threshold (PT3sup) comprises at least one of: manual or automatic regulation of the flow of fluid transferred via the regulating member flow, a manual or automatic regulation of the pressure differential generated by the pressure differential generating member,
  • the step of limiting the first instantaneous pressure (PT3) below the maximum pressure threshold (PT3sup) is carried out for a finite determined duration of limitation and in that, when the first instantaneous pressure (PT3) remains above the threshold maximum pressure (PT3sup) at the end of the determined limitation period, the filling is interrupted (AR) automatically,
  • the determined limitation period is between fifteen and two hundred seconds and preferably between thirty and one hundred and eighty seconds and for example between fifteen and sixty seconds or for example equal to ninety seconds,
  • the method comprises measuring the quantity (Q) of fluid transferred from the tank (2) to the tank (1) and that, when this quantity of fluid (Q) transferred exceeds a threshold quantity (Qs) before the end of the determined limitation period, said limitation period initially provided is reduced,
  • the invention also relates to a device for filling a liquefied gas tank comprising a cryogenic liquid tank, the tank being selectively fluidically connected to the tank via a filling line having a first upstream end connected to the tank and a second downstream end.
  • the device comprising a pressure differential generating member for transferring liquid from the tank to the tank via a filling line, a liquid flow control member in the filling line, the flow regulating member being movable between a non-conducting position in which the flow of liquid is interrupted and at least one passing position in which the flow of liquid is transferred to the reservoir according to a determined respective flow, the device further comprising a first pressure sensor disposed on the downstream filling line the flow control member and an electronic logic connected to the pressure differential generating member, the first pressure sensor and at least one selector or selectively interrupting the filling, the electronic logic being configured to perform during filling, after a predetermined period of time following the start of the transfer of a flow of liquid to the reservoir, a comparison of the first pressure instantaneous or an average of this first instantaneous pressure (PT3) with a determined high threshold (Pmax) and, when the first instantaneous pressure (PT3) or, respectively, the average of the first instantaneous pressures (PT3)
  • the at least one limiting or interrupting element comprises at least one of:
  • a purge pipe provided with a controlled valve and connected to the electronic logic, the purge pipe comprising a first end connected to the filling pipe and a second end opening into a separate discharge zone of the tank,
  • bypass pipe provided with a controlled valve and connected to the electronic logic, the bypass pipe comprising a first end connected to the filling pipe and a second end opening into the tank,
  • a controlled isolation valve connected to the electronic logic.
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features.
  • FIG. 1 represents a schematic and partial view illustrating a first example of structure and operation of a device for filling a tank according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic and partial view illustrating a second example of structure and operation of a filling device according to the invention
  • FIGS. 3 to 8 show schematic, simplified and partial views respectively illustrating six other possible embodiments of structure and operation of a filling device according to the invention
  • FIG. 9 represents a schematic and partial view illustrating yet another example of structure and operation of a filling device according to the invention.
  • FIG. 10 illustrates a first possible example of a succession of steps implemented during a filling according to one embodiment of the invention
  • FIG. 11 illustrates a second example of a succession of steps that can be implemented during a filling according to one embodiment of the invention
  • FIG. 12 illustrates a third example of a succession of steps that can be implemented during a filling according to one embodiment of the invention
  • FIG. 13 shows a schematic, simplified and partial view similar to Figures 3 to 8 illustrating yet another possible embodiment of structure and operation of a filling device according to the invention.
  • FIGS. 1 and 9 illustrate in simplified manner an example of a filling installation that can be used according to the invention.
  • the filling device comprises a tank 2 of cryogenic liquid.
  • This tank 2 is for example a double-walled tank whose inter-wall is isolated under vacuum.
  • the tank 2 is for example mobile and transportable if necessary on a delivery truck such as a semi-trailer.
  • the tank 2 contains liquefied gas and can be selectively fluidically connected to a tank 1 to be filled via a filling line 3.
  • the filling pipe 3 comprises an upstream end connected to the storage volume of the tank 2 and a downstream end selectively connectable to the tank 1.
  • the filling line 3 is provided with a member 4 for generating a fluid pressure differential and, downstream of the latter, a valve 12 with variable opening.
  • the member 4 for generating a pressure differential is a pump.
  • the member for generating a pressure differential may conventionally comprise a vaporizer and / or a heater associated with at least one valve making it possible to increase the pressure in the tank 2 and to allow its transfer to a tank. Any other member for generating a pressure differential for causing the transfer of fluid from the tank 2 to the tank 1 can also be used.
  • the member 4 for generating a pressure differential can be controlled to vary its power, that is to say to increase or decrease the level of pressure differential generated (for example by controlling the power of the pump or rise in pressure in the tank 2).
  • the valve 12 with variable opening is preferably a manually operated valve (although this is not limiting for all that).
  • the device further comprises a first pressure sensor 13 disposed on the filling pipe 3 downstream of the variable opening valve 12.
  • the filling pipe 3 communicates fluidly with the inside of the tank 1, that is to say that the pipe is passing at least between the pressure sensor 13 and the inside of the tank 1, the sensor 13 measures a pressure representative of the PT4 pressure in the tank 1.
  • the device further comprises an electronic logic 16 connected to the pump 4 and the pressure sensor 13.
  • the electronic logic 16 comprises for example a microprocessor and an associated memory.
  • the electronic logic 16 may be connected to at least one controlled valve 128, 12 located on the filling pipe 3.
  • the pressure differential generating member comprises a vaporizer 11 located in a pressurization pipe 10 associated with a valve 128 in order to increase the pressure in the tank 2.
  • the increase in pressure is carried out by withdrawing liquid from the tank 2, vaporizing it and reintroducing it into the tank 2.
  • This rise in pressure in the tank generates a pressure differential which makes it possible to create a flow of liquid in the tank 2.
  • the actual filling and stopping of the filling can be defined by the state or not of a valve 12 on the pipe 3 filling.
  • the electronic logic 16 is configured to control or detect an M start or an AR stop of the generation member 4 of a pressure differential.
  • the operating state M or AR stop can respectively correspond to the on or off state of its drive motor.
  • the on and off state can correspond to the open / closed state of at least one valve or the actual pressurization or tanker 2. The following description concerns the case of a pump but can be applied by analogy to the case of another member for generating a pressure differential.
  • the electronic logic 16 controls the start-up M of the pump 4 (see step 100, FIG. 10) and can trigger an optional delay A to allow in particular the stabilization of the liquid transfer conditions towards the reservoir 1.
  • the control logic 16 receives as input parameter the start-up information M of the pump and / or the opening information of at least one controlled valve 12, 128.
  • the delay step A (see FIG. 10, FIG. 10) preferably starts when the pump 4 is turned on and has a finite duration.
  • the electronic logic 16 can be configured to interrupt automatically the filling AR R as soon as the first instantaneous pressure PT3 measured in the filling line 3 during the filling exceeds a predetermined high threshold Pmax (see references 103 "O" and 104, Figure 10).
  • step A of delaying the variations of the first pressure PT3 in the filling line 3 beyond the high threshold Pmax do not interrupt the filling (reference 102, FIG. 10).
  • This configuration makes it possible to detect effectively and early enough an overflow at the tank 1 that can lead to an overpressure in the reservoir 1 during filling without the need for expensive auxiliary systems for detection or communication.
  • the inventors have in fact found that this configuration also makes it possible to avoid untimely detections of overfilling.
  • the operator is not forced to additional operations during a filling.
  • This configuration also contributes to stabilizing the tank filling conditions. This makes it possible to increase the life of the equipment by reducing harmful pressure variations.
  • the electronic logic 16 can be configured to control an average of first instantaneous pressures PT3max measured in the filling line 3 . That is to say that the device controls the stop filling as soon as this average of first pressure PT3 exceeds a predetermined high threshold Pmax.
  • the filling device preferably comprises a return line 8 (or bypass) provided with a bypass valve.
  • the bypass pipe 8 comprises a first end connected to the filling pipe 3 downstream of the pump 4 and a second end opening into the tank 2 for selectively returning pumped liquid.
  • the filling device may comprise a pipe 10 for selective pressurization of the tank 2.
  • the pressurizing pipe 10 may comprise two first ends connected to the filling pipe 3 respectively upstream and downstream of the pump 4 (cf. Figures 1 and 2).
  • the pressurizing line comprises a second end connected to the storage volume of the tank 2.
  • the pressurizing line comprises a heat exchanger 11 for selectively vaporizing the pumped liquid before it is reintroduced into the tank 2.
  • the filling pipe 3 may comprise an upstream portion 20 integral with the tank 2 and a downstream portion 30.
  • the downstream portion 30 is preferably flexible and has a first end 14 removably connected to the portion upstream 20 and a second downstream end 15 demountably connected to a filling inlet of the tank 1.
  • the downstream circuitry 40 of the second end 15 of the downstream portion 30 may comprise a check valve 1 19 preventing the backflow of fluid from the tank 1 to the filling pipe 3.
  • the circuitry 40 may then comprise two lines 21, 22 respectively connected to the lower and upper parts of the tank 1 via respective valves 121, 122.
  • the tank 1 is for example a vacuum insulated cryogenic tank.
  • the tank 1 also preferably comprises a lower pressure measurement system 25 and a higher pressure measurement system 24 (or a system for measuring a pressure differential between the parts).
  • a lower pressure measurement system 25 and a higher pressure measurement system 24 (or a system for measuring a pressure differential between the parts).
  • FIG. 2 illustrates another more detailed example of a filling device architecture corresponding in particular to the upstream portion 20 of the filling line of FIG. 1.
  • the filling pipe 3 is connected to the lower part of the tank 2 and may comprise, from upstream to downstream (that is to say from the tank 2 towards the end connected to a hose), a first 1 1 1 and a second 107 valves arranged in series upstream of the pump 4. As shown, a safety valve 207 and a filter 26 may be arranged upstream of the pump 4. Downstream of the pump 4, the pipe 3 filling comprises the valve 12 with variable opening. As shown, between the pump 4 and the valve 12 with variable opening, the filling pipe 3 may comprise at least one of: a temperature sensor 27 and a flow measurement member 9 such as a flow meter. Downstream of the variable opening valve 12, the pipe preferably comprises the first pressure sensor 13 mentioned above.
  • the filling line 3 may also comprise, downstream of the first pressure sensor 13, a purge line 60 provided with at least one controlled valve 6 for discharging liquid to a discharge zone 18.
  • a bypass pipe 28 may be provided to pressurize the tank via the pump 4.
  • This bypass pipe 28 comprises an upstream end connected downstream of the pump 4 and a downstream end connected to the tank 2.
  • the bypass pipe 28 comprises for example two pump bypass valves 128, 228 arranged in series.
  • the device comprises a pipe 10 for selective pressurization of the tank 2.
  • the pressurizing pipe 10 comprises a first end connected between the two pump bypass valves 128, 228 and one end. downstream connected to the tank 2.
  • downstream end of the pressurizing pipe 10 may also be connected to a discharge line 17 having a discharge valve 310 and a valve 410.
  • a bypass line 8 is provided for selectively returning the pumped liquid to the tank 2.
  • the bypass pipe 8 has an upstream end connected to the filling pipe 3, downstream of the pump 4 (by example between the temperature sensor 27 and the optional flow meter 9).
  • the bypass pipe 8 has a downstream end connected to the tank 2.
  • the bypass pipe 8 comprises at least one bypass valve 5 and, in the example shown, two valves 5, 55 arranged in parallel, the valve 55 being preferably controlled.
  • the bypass line 8 may comprise a pressure sensor 1 13 PT2 upstream of the valves 5, 55 by-pass. This sensor actually measures a second pressure PT2 in the filling line 3 upstream of the valve 12 with variable opening and downstream of the member 4 for generating a pressure differential.
  • By-pass line 8 optionally includes another PT50 pressure sensor 29 disposed downstream of the bypass valves 5, 55.
  • the circuit Downstream of the first valve 1 1 1, the circuit may comprise a pipe
  • This pipe 21 1 to fill the tank 2 which is parallel to the pipe 3 filling.
  • This pipe 21 1 comprises, from upstream to downstream, a first safety valve 41 1, a valve 31 1, a second safety valve 51 1 and an end 61 1 connectable to an application.
  • This pipe 21 1 can be connected to the bypass line 8, downstream of the bypass valves 5, 55 via a branch 31.
  • the filling operation of a tank 1 is at least partially manual and in particular an operator can manually control the valve 12 with variable opening.
  • all or part of these actions can be automated, in particular by using appropriate controlled devices (valve controlled in particular).
  • the pump 4 is of the type delivering a rate controlled by a frequency converter, including a centrifugal type pump.
  • a frequency converter including a centrifugal type pump.
  • any other type of pump is also appropriate.
  • the pump 4 Before starting the filling, if the pump model 4 requires it, the pump 4 is first cooled and stabilized for a determined period of time. To do this, the operator can return the liquid pumped via the bypass line 8 to the tank 2 (for example by opening the bypass valve 5 and keeping the variable opening valve 12 closed).
  • the operator can gradually close the bypass valve 5 and begin the actual filling of the tank by opening the valve 12 with variable opening (examples of stabilized operating conditions of the pump 4 will be described below. after).
  • the first instantaneous PT3 pressure on the filling line 3 is measured downstream of the variable opening valve 12 via the first sensor 13.
  • the first pressure PT3 in the filling line 3 is preferably maintained higher than the pressure in the tank 1 to be filled and the pressure in the tank 2 is also maintained above a minimum value.
  • the delaying step A has for example a duration of between five and one hundred and eighty seconds and preferably between ten and ninety seconds and even more preferably between thirty and sixty seconds. This duration of the delay step A is preferably chosen as a function, in particular, of the technical characteristics of the pump 4 and the procedures necessary to control it.
  • an abnormal increase of the first pressure PT3 can be detected by monitoring the first instantaneous pressure PT3.
  • the device can determine a first reference instantaneous pressure PT3ref in line 3.
  • the high threshold Pmax can be defined as being the sum of the part of the first pressure PT3ref instantaneous reference reference and, secondly, a determined pressure jump Po. That is to say that the high threshold Pmax (in bar) which triggers the stop of filling is given by:
  • the determination of the first reference instantaneous pressure PT3ref can comprise at least one measurement of the first instantaneous pressure PT3 in the line 3 in a time interval comprised between zero and ten seconds around the end of the delaying step A.
  • This first instant reference pressure PT3ref can be a point value, a maximum or minimum value measured by the sensor 13 during the at least one measurement or an average of several measurements.
  • the value of the pressure jump Po can itself be a value (in bar) fixed in bar and between 0.1 bar and 2 bar and preferably between 0.3 and 1 bar and even more preferentially between 0.4 and 0.6 bar.
  • the value of the pressure jump Po and the duration of the delay step can be adjusted according to the characteristics of the filling device (type of pump, type of circuit, type of tank, etc.).
  • the value of the pressure jump is a function of the value of the first instantaneous reference pressure PT3ref.
  • This pressure jump Po is defined according to the characteristics of the filling device. Thus, for example, if after step A of delaying the device is stabilized and that the first pressure PT3 downstream of the variable opening valve 12 reaches 9.5 bar and the pressure jump is defined at 0.5bar, so
  • the device can control an average mPT3ref of the first instantaneous pressures PT3ref maximum measured by the sensor 13. That is to say that the device calculates an average mPT3ref of the first instant maximum pressure PT3 measured.
  • the average of the first instantaneous pressure mPT3 is, for example, the average of several instantaneous pressures PT3 measured successively during a determined time interval.
  • control of an overpressure can use other parameters that result from the first measured pressure PT3.
  • the first measured pressure PT3 (respectively the mean of the first pressure mPT3) should decrease below the reference value PT3ref retained (respectively mPT3ref)
  • this new value of reference PT3refb replaces the previous value (see steps 105 and 106 figure 10).
  • This new high threshold which is reduced compared to the previous high threshold, thus adapts to a decrease in the first pressure PT3 during filling, in particular due to the thermodynamic conditions of the filling.
  • the first pressure PT3 does not decrease ("N reference 105 in FIG. 10)
  • the high threshold Pmax is unchanged.
  • the first measured measured reference pressure PT3ref is the most recent minimum measured value.
  • This decrease of the high threshold Pmax can be updated as often as necessary.
  • This calculation of the high threshold Pmax, the monitoring of not exceeding the high threshold Pmax and the stopping if necessary of the filling can be carried out automatically by the electronic logic 16. In a non preferred variant, it could be envisaged that the exceeding of the high threshold Pmax is signaled to the operator who will then have the task of stopping the filling.
  • the electronic logic 16 preferably controls the automatic shutdown of the filling.
  • FIG. 3 represents the electronic logic 16 connected to the first pressure sensor 13 and to the pump 4.
  • the electronic logic 16 is also connected, if appropriate, to a display member 7 such as a man-machine interface for signaling. all or part of the operating state of the device during filling.
  • the operation of the pump 4 can be interrupted. That is to say that the control setpoint of the pump 4 is reduced to a minimum and / or the motor of the pump 4 is switched from a running state to a stopped state and / or a pump member 4 driven by a motor is disconnected from the motor of the pump 4 (set "freewheeling"). If necessary the control of the pump 4 is achieved via a speed converter (not shown for the sake of simplification). In the absence of pump 4, the interruption of filling can be obtained by closing the valve 12 with variable opening.
  • stopping the filling can be achieved by decreasing or eliminating the circulation of liquid in the filling line 3 upstream of the pump 4. As illustrated in FIG. be achieved by closing a valve 1 1 1 of the filling line (for example the first valve 1 1 1 or the second valve 1 12 of Figure 2).
  • This measurement used in a complementary manner to the shutdown of the pump 4, makes it possible to increase the efficiency of the stoppage of the filling, in particular by reducing the effect of inertia of the system and in particular the inertia of the pump 4. Indeed, even after stopping the pump 4 can continue to provide liquid for a time. This feature also makes it possible to reduce the possible effects of a vaporization of cryogenic liquid present in the circuit.
  • stopping the filling can be achieved by purging at least a portion of the filling line 3 downstream of the pump 4 to a separate discharge zone 18 of the tank 1.
  • the device may comprise, for this purpose, downstream of the pump 4, a purge line 60 provided with at least one valve 6 controlled by the electronic logic 16 for discharging liquid to an evacuation zone 18.
  • This characteristic thus makes it possible to drain at least cryogenic fluid into the filling line 3 to the atmosphere.
  • the purge 4 is preferably carried out during a limited purge period of for example between two and sixty seconds and preferably between five and thirty seconds.
  • the purge time can be adapted according to the characteristics of the purge valve (typically the flow coefficient Cv of the valve) and those of the pipe to be purged (typically length and diameter). This makes it possible in particular to limit the risk of hypoxia of the operators depending on the nature of the gas released. This purge thus makes it possible at least partially to empty, in particular, the downstream portion of the filling pipe 3, in particular in the flexible part.
  • the stop filling can be achieved by activating a by-pass returning the liquid downstream of the pump 4 to the tank 2. As shown in Figure 6, this can be achieved by opening the bypass controlled valve 55 of the bypass line 8.
  • This solution also increases the efficiency and speed of stopping the filling and avoids rejecting a dangerous fluid around the tank 2.
  • valve 12 with variable opening is of the type preventing the return of fluid upstream, this return of fluid to the tank 2 does not make it possible to evacuate the fraction of fluid present downstream of this valve 12. However, this characteristic still makes it possible to improve the stopping of the rise in pressure in the tank 1.
  • this opening of the bypass valve 8 of the bypass line 8 is preferably performed for a limited period, for example between two and sixty seconds and preferably between two and thirty seconds.
  • the device avoids any risk of cavitation of the pump 4 and any risk of fluid return from the tank 1 to the tank 2 in the case where the valve 12 variable opening leaks.
  • the electronic logic 16 or the pump 4 itself prevents a restart of the pump 4 after a determined waiting time preferably between one second and fifteen minutes.
  • the device described above While being simple and inexpensive structure, the device described above and allows to detect sufficiently rapidly and non-inadvertently abnormally high pressure in the tank 1 during filling.
  • the device also makes it possible to limit this abnormally high pressure by effectively stopping the filling to avoid a rupture of the tank 1.
  • the device can perform a stability check 301 ST of the first pressure PT3 in the filling line 3 (reference 301, Figure 1 1) .
  • This first pressure PT3 is the one measured while the filling pipe communicates with the interior of the tank 1. That is to say that this first measured pressure PT3 then reflects the pressure in the tank 1 to fill (opening of the valves of the tank 1 downstream of the first pressure sensor 13).
  • this stability check of the first pressure PT3 is positive if at least one of the following conditions is met:
  • the first instantaneous pressure (PT3) in line (3) is greater than a predetermined pressure, for example between 15 and 25 bar,
  • the variation of the first instantaneous pressure (PT3) during at least one determined interval is less than a determined level of variation corresponding, for example, to a variation in absolute value of between 0.005 and 0.020 bar per second, and preferably 0, 01 bar per second.
  • Another possible cumulative condition could be that the first measured pressure PT3 is greater than the atmospheric pressure.
  • the first condition (i) above filled indicates that the reservoir 1 to be filled is of the high pressure type and therefore accepts high pressures.
  • the second condition (ii) above filled can be measured in various ways.
  • the value of the first pressure PT3 can be read over several successive intervals of ten seconds, for example five intervals of ten seconds each. Within each time interval of ten seconds, the value of the first PT3 pressure must not diverge by more than 0.1 bar.
  • the five ten-second intervals overlap in part.
  • the five ten-second intervals begin alternately successively every second. Alternatively, an average of this pressure can be observed.
  • the definition of the intervals depends in particular on the accuracy of the pressure sensor. This check is preferably carried out after sweeping the filling pipe 3, especially if the latter comprises a nonreturn valve 1 19.
  • the pressure PT4 in the tank 1 is determined solely by a first pressure measurement (PT3-> PT4) at the level of the filling line 3 (step 302) .
  • a predetermined correction coefficient (multiplicative K and / or additive C) can be used to determine the pressure PT4 in the tank 1 from the first measured pressure PT3.
  • the method may comprise at the same time a flow test to determine that the flow rate supplied by the pump 4 is sufficient and that the pump 4 is not hollow.
  • the method may comprise a verification of a minimum flow rate at the pump outlet 4 to the tank 1, for example 30 liters per minute and / or a minimum pressure increase at the pump outlet 4 at the level of the pressure sensor. 1 13 of the bypass line 8 and the first sensor of pressure 13, for example 6bar and 1 bar respectively (step 303, FIG. 1 1 and FIG. 9). If this check is negative, the pump 4 is stopped automatically (N, return to step 300). If this condition is positive, "O" the filling process can continue.
  • the method then comprises a step 304 for limiting the first instantaneous pressure PT3 below a maximum pressure threshold PT3sup.
  • This step of limiting the first instantaneous pressure PT3 below the maximum pressure threshold PT3sup is preferably performed for a finite determined duration of limitation.
  • the limitation of the first instantaneous pressure PT3 below a maximum pressure threshold PT3sup is preferably performed by the operator via a manual regulation of the fluid flow transferred via the flow control member 12 and / or via a regulating the pressure differential generated by the pump 4.
  • the determined limitation period is for example between thirty and one hundred and eighty seconds and preferably equal to sixty seconds.
  • An additional safety condition may be adopted if necessary to interrupt the filling if the first instantaneous pressure PT3 becomes too great during the limitation period (excessive value determined).
  • the limitation period can be variable, in particular as a function of the rate delivered in the storage. If the flow is high, the duration is lower and vice versa.
  • the method comprises a measurement of the quantity Q of fluid transferred from the tank 2 to the tank 1.
  • this quantity of fluid Q transferred exceeds a threshold quantity Qs before the end of the determined limitation period, said limitation period initially provided is reduced, for example, a limitation period of five seconds is granted at most to complete the step 304 of limitation.
  • the maximum pressure threshold PT3sup is defined according to the previously determined value of the pressure PT4 in the tank 1. For example, when this determined value of the pressure PT4 in the tank 1 is less than or equal to a first determined level between three and five bar, for example equal to three bar, the maximum pressure threshold PT3sup is preferably a value of predetermined fixed pressure between 5 and 9 bar and preferably equal to 7bar.
  • the maximum pressure threshold PT3sup in bar can be given by the following formula:
  • the maximum pressure threshold PT3sup in bar can be given by the following formula:
  • z being a fixed predetermined coefficient and without unit between 0.80 and 1 and preferably equal to 0.98, and with PA a fixed pressure increase in bar between two and four bar and preferably equal to four bar.
  • the maximum pressure threshold PT3sup in bar can be given by the following formula
  • the threshold of maximum pressure PT3sup in bar is given by the following formula:
  • the maximum pressure threshold PT3sup in bar can be a fixed fixed value between 30 and 50 bar and preferably equal to 37bar.
  • the process can be continued by then comparing the first instantaneous pressure PT3 with the high threshold Pmax and interrupting the filling if the high threshold Pmax is exceeded as described above with reference to FIG. 10 (steps referenced 103, 104, 105 and 106 in particular).
  • the value of first reference pressure PT3ref used initially to calculate the first high threshold Pmax is for example the value of the first pressure PT3 measured at the end or after a step 304 of positive limitation.
  • the value of the first reference pressure PT3ref used initially to calculate the first high threshold Pmax is, for example, the value of the first pressure PT3 measured in line 3 in a time interval between zero and 180s seconds after an implementation. running the pump 4.
  • this first reference pressure PT3ref is measured in a determined time interval between zero and 180 seconds after the start of the actual transfer of a flow of liquid to the reservoir 1 (corresponding for example to step 303 of FIG. 1 during which the pump provides a minimum flow to the tank 1 and / or there is a minimum pressure increase at the pump outlet 4 and a level of the first pressure sensor 13).
  • the first instantaneous reference pressure PT3ref is the value measured during the at least one pressure measurement or an average of this at least one pressure measurement.
  • the pump 4 is automatically stopped (reference 400, Figure 1 1).
  • This safety measure makes it possible to detect a pressure drop that is synonymous with an abnormally late opening of the valves of the tank 1. That is, if this decrease of the first pressure PT3 occurs during filling, it means that previously the tank 1 was isolated from the pipe 3 and the previous measurements and calculations were incorrect, including the determination of PT4 pressure in the tank.
  • the start M of the pump 4 may comprise a pre-control of the flow actually delivered by the pump.
  • This pre-flow control comprises a determination of an effective transfer of liquid in the tank 1 by the pump 4 during this time TQ pre-flow control.
  • the determination of an actual transfer of liquid in the tank 1 by the pump 4 may consist of determining whether the operator (or the device if it is partially automated) begins the actual transfer of liquid to the tank 1. Indeed, before starting the filling, the pump 4 can be cooled and stabilized during a determined period of time during which the liquid pumped into the tank 2 is returned to the tank via the bypass line 8 (for example by opening the by-pass valve 5 and by keeping the valve 12 with variable opening closed).
  • the electronic logic 16 is configured to compare the transfer of liquid in the tank 1 with a determined threshold S and, when the transfer of liquid in the tank 1 does not reach this threshold S during the duration TQ of pre - Flow control, the electronic logic 16 interrupts AR operation of the pump 4 (see references 201 and 202 Figure 12). Such a stoppage of the pump 4 means that the start is not satisfactory to continue the process of priming the filling.
  • the determination of a transfer of liquid in the tank 1 may for example comprise a measurement 9 of the flow rate Q of instantaneous liquid in the filling line 3 downstream of the pump 4 and upstream of the tank 1 (see FIG.
  • the filling line may comprise a flow meter 9 connected to the electronic logic 16.
  • the electronic logic 16 can compare the instantaneous flow rate Q of the measured liquid with a minimum flow rate threshold Qmin determined and, when the instantaneous flow rate Q of the measured liquid does not reach the threshold of minimum flow rate Qmin during the determined duration TQ of pre - flow control, an interruption step AR of the operation of the pump 4.
  • the minimum flow rate threshold Qmin determined can be chosen beforehand according to the technical characteristics of the filling device (type of pump, etc.). This threshold minimum flow Qmin is for example between one and fifty liters per minute and preferably between ten and forty liters per minute or between three and eight liters per minute, for example five liters per minute.
  • the predetermined duration TQ pre-flow control may be between twenty and two hundred and forty seconds and preferably between thirty and one hundred and twenty seconds, for example ninety seconds.
  • the determination of a transfer of liquid in the tank 1 can be performed differently.
  • the determination of a transfer of liquid in the tank 1 may comprise a measurement of the first instantaneous pressure PT3 in the filling line 3 downstream of the pump 4 and upstream of the tank 1, in particular downstream of the valve 12 with variable opening via the first pressure sensor 13 described above.
  • This instantaneous pressure PT3 can be compared with a predetermined reference level and, when this measurement of the first instantaneous pressure PT3 in the filling line 3 does not reach the reference level during the predetermined time TQ pre-flow control, pump 4 is stopped.
  • the determination of a transfer of liquid in the tank 1 is carried out by controlling the evolutions or pressure differentials.
  • the device controls in real time the instantaneous PT3 and PT50 pressures respectively at the filling line 3 downstream of the variable opening valve 12, and at the return line 8.
  • the device can use the PT50 pressure sensor 29 upstream of the bypass valves 5, 55 (see Figure 2).
  • an increase of the first pressure PT3 above a threshold determined simultaneously with a decrease in the pressure PT50 determined in the bypass line 8 corresponds to a sufficient effective transfer. If this sufficient effective transfer is not performed during the determined pre-control time TQ, the pump 4 is stopped.
  • the first instantaneous pressure PT3 in the filling line 3 is measured downstream of the pump 4 at the moment when the transfer of liquid into the tank 1 reaches the determined threshold S (PT3 (S), see reference 204, Figure 12). This value can be stored by the electronic logic.
  • the process then comprises an additional pre-check of the first pressure PT3 in the filling line.
  • the method may then comprise a step of pre-checking the first pressure PT3 in the filling line 3 downstream of the variable opening valve 12 during a determined period of pressure pre-control TP.
  • the operation of the pump 4 is interrupted AR (see references 205 and 206, Figure 10).
  • This pre-pressure control is preferably provided to ensure that the pressure regulated in the filling line 3 downstream of the pump 4 is maintained in a determined range.
  • the inventors have indeed determined that such an action improves the filling and in particular the possible subsequent detection of abnormal overpressure as previously described.
  • the maximum pressure threshold PT3sup in bar may be identical to that described in the example of FIG.
  • the minimum pressure threshold PT3min is a predetermined fixed value, possibly adjustable, for example between two bar and ten bar and preferably between four and ten bar, in particular five bar.
  • the determined duration TP pre-pressure control is for example between five and one hundred eighty seconds and preferably between ten and thirty seconds, for example fifteen seconds.
  • the method may then comprise a filling control as described above with reference in particular to FIG. 10.
  • FIG. 12 reproduces, by way of example, the steps 103, 104, 105 and 106 of FIG. concisely this process will not be described a second time.
  • the predetermined high threshold Pmax used to interrupt the filling, if any, mentioned above is calculated or defined at the end of the determined duration TP pre-pressure control. That is, the first PT3 pressure measurement or measurements used to define the first reference pressure PT3ref (or an average of these pressures mPT3ref) is carried out at the end of the determined pre-control duration TP. pressure (in the case of course where the pump 4 is not stopped).
  • timer A mentioned above may include the controls described with reference to FIG.

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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 WO2005008121A1 ) 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 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, - 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),
- 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 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, - 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, - 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, - 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 œuvre 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 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 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 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 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'à 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, - 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 œuvre lors d'un remplissage selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 1 1 illustre un second exemple d'une succession d'étapes pouvant être mises en œuvre 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 œuvre lors d'un remplissage selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 13 représente une vue schématique, simplifiées et partielle similaire aux figures 3 à 8 illustrant encore un autre mode de réalisation possible de structure et du fonctionnement d'un dispositif de remplissage selon l'invention.
Les figures 1 et 9 illustrent de façon simplifiée un exemple d'installation de remplissage pouvant être utilisée selon l'invention.
Le dispositif de remplissage comprend une citerne 2 de liquide cryogénique. Cette citerne 2 est par exemple une citerne à double parois dont l'inter-paroi est isolé sous vide d'air. La citerne 2 est par exemple mobile et transportable le cas échéant sur un camion de livraison tel qu'un semi-remorque.
La citerne 2 contient du gaz liquéfié et peut être reliée fluidiquement sélectivement à un réservoir 1 à remplir via une conduite 3 de remplissage.
La conduite 3 de remplissage comprend une extrémité amont reliée au volume de stockage de la citerne 2 et une extrémité aval sélectivement raccordable au réservoir 1 . La conduite 3 de remplissage est munie d'un organe 4 de génération d'un différentiel de pression du fluide et, en aval de ce dernier, une vanne 12 à ouverture variable. Par exemple l'organe 4 de génération d'un différentiel de pression est une pompe. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée à ce mode de réalisation. Ainsi, l'organe de génération d'un différentiel de pression peut comprendre classiquement un vaporiseur et/ou un réchauffeur associé à au moins une vanne permettant de faire monter la pression dans la 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 1 1 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 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 , 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 configurée pour interrompre AR automatiquement le remplissage R dès que la première pression PT3 instantanée mesurée dans la conduite 3 de remplissage au cours du remplissage excède un seuil haut Pmax prédéterminé (cf. références 103 « O » 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. Comme illustré aux figures 1 et 9, le dispositif de remplissage comporte de préférence une conduite 8 de retour (ou by-pass) munie d'une vanne 5 de by- pass. La conduite 8 de by-pass comprend une première extrémité raccordée à la conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4 et une seconde extrémité débouchant dans la citerne 2 pour renvoyer sélectivement du liquide pompé.
Comme illustré également, le dispositif de remplissage peut comporter une conduite 10 de pressurisation sélective de la citerne 2. La conduite 10 de pressurisation peut comprendre deux premières extrémités reliées à la conduite 3 de remplissage respectivement en amont et en aval de la pompe 4 (cf.; figures 1 et 2). La conduite 10 de pressurisation comprend une seconde extrémité reliée au volume de stockage de la citerne 2. La conduite 10 de pressurisation comprend un échangeur 1 1 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 1 19 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 1 1 1 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. Comme représenté, entre la pompe 4 et la vanne 12 à ouverture variable, la conduite 3 de remplissage peut comporter au moins l'un parmi : un capteur 27 de température et un organe 9 de mesure de débit tel qu'un débitmètre. En aval de la vanne 12 à ouverture variable la conduite comporte de préférence le premier capteur 13 de pression mentionné ci-dessus. La conduite 3 de remplissage peut comporter également, en aval du premier capteur 13 de pression, une conduite 60 de purge munie d'au moins une vanne 6 commandée permettant d'évacuer du liquide vers une zone d'évacuation 18.
Une conduite 28 de dérivation peut être prévue pour mettre en pression la citerne via la pompe 4. Cette conduite 28 de dérivation comprend une extrémité amont raccordée en aval de la pompe 4 et une extrémité aval raccordée à la citerne 2. La conduite 28 de dérivation comprend par exemple deux vannes 128, 228 de dérivation de la pompe disposées en série. Comme dans l'exemple des figures 1 et 9, le dispositif comporte une conduite 10 de pressurisation sélective de la citerne 2. La conduite 10 de pressurisation comprend une première extrémité reliée entre les deux vannes 128, 228 de dérivation de la pompe et une extrémité aval reliée à la citerne 2.
Comme représenté, l'extrémité aval de la conduite 10 de pressurisation peut également être reliée à une ligne 17 d'évacuation comportant une soupape 310 d'évacuation et une vanne 410.
Comme précédemment, une conduite 8 de by-pass est prévue pour renvoyer sélectivement le liquide pompé vers la citerne 2. La conduite 8 de by- pass a une extrémité amont raccordée à la conduite 3 de remplissage, en aval de la pompe 4 (par exemple entre le capteur 27 de température et le débitmètre 9 facultatif). La conduite 8 de by-pass a une extrémité aval reliée à la citerne 2.
La conduite 8 de by-pass comporte au moins une vanne 5 de by-pass et, dans l'exemple représenté, deux vannes 5, 55 disposées en parallèle, la vanne 55 étant de préférence commandée.
La conduite 8 de by-pass peut comporter un capteur 1 13 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 1 1 1 , le circuit peut comporter une conduite
21 1 pour remplir la citerne 2 qui est parallèle à la conduite 3 de remplissage. Cette conduite 21 1 comprend, d'amont en aval, une première soupape 41 1 de sécurité, une vanne 31 1 , une seconde soupape 51 1 de sécurité et une extrémité 61 1 raccordable à une application. Cette conduite 21 1 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. 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 +0,5=1 Obar. 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 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 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 ayant une durée comprise par exemple entre 0,1 et 10 secondes et de préférence entre 0,25 secondes et 1 secondes.
Bien entendu, le contrôle d'une surpression peut utiliser d'autres paramètres qui découlent de la première pression PT3 mesurée.
Selon une particularité avantageuse, de préférence, au cours du remplissage si ultérieurement la première pression PT3 mesurée (respectivement la moyenne de la première pression mPT3) devait diminuer en dessous de la valeur de référence PT3ref retenue (respectivement mPT3ref), alors cette nouvelle valeur de référence PT3refb remplace la valeur précédente (cf. étapes 105 et 106 figure 10). De cette façon, un nouveau seuil haut Pmax actualisé est recalculé Pmax= PT3refb+Po. 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. 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 1 1 1 de la conduite de remplissage (par exemple la première vanne 1 1 1 ou la seconde vanne 1 12 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 . 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'à 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. 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 1 1 , avant le démarrage M de la pompe 4 (la pompe est arrêté (« 4=AR », référence 300, figure 1 1 ), le dispositif peut réaliser un contrôle 301 de stabilité ST de la première pression PT3 dans la conduite 3 de remplissage (référence 301 , figure 1 1 ). 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'à l'issu du caractère positif « O » de ce contrôle de stabilité (PT3=ST, étape 301 , figure 1 1 ).
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 0,01 bar 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. 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 0,1 bar. 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 1 19.
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 0,1 bar. Si le premier contrôle de stabilité 301 de la pression est positif (« O », figure 1 1 ), 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 (PT3->PT4) au niveau de la conduite 3 de remplissage (étape 302).
Par exemple, cette pression PT4 dans le réservoir 1 peut être considérée égale à la valeur de la première pression PT3 mesurée au niveau de la conduite 3 à cet instant PT3=PT4. Bien entendu, un coefficient correcteur prédéterminé (multiplicatif K et/ou additif C) peut être utilisé pour déterminer la pression PT4 dans le réservoir 1 à partir de la première pression PT3 mesurée. Ces coefficients peuvent être obtenus par des essais, les inventeurs ont déterminé que le coefficient correcteur K multiplicatif sans dimension peut être compris par exemple entre 0,8 et 1 ,2 (PT4=KPT3) et que le coefficient correcteur additif C en bar peut être compris par exemple entre -2bar et +2bar (PT4=PT3+C).
Le procédé peut comprendre en même temps un test de débit pour déterminer que le débit fourni par la pompe 4 est suffisant et que la pompe 4 ne cavité pas. Ainsi, le procédé peut comprendre une vérification d'un débit minimal en sortie de pompe 4 vers le réservoir 1 , par exemple 30litres par minutes et/ou une augmentation de pression minimale en sortie de pompe 4 à la fois au niveau du capteur de pression 1 13 de la conduite 8 de by-pass et du premier capteur de pression 13, par exemple 6bar et 1 bar respectivement (étape 303, figure 1 1 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 « O » le processus de remplissage peut se poursuivre.
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.
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 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 (« O » puis étape 103 de contrôle sous un seuil haut 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 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 . 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 0,01 bar 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 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 1 1 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 1 1 ).
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 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). A cet effet et comme illustré aux figures 7 et 8, la conduite de remplissage peut comporter un débitmètre 9 relié à la logique 16 électronique. Ainsi, la logique 16 électronique peut comparer le débit instantané Q de liquide mesuré avec un seuil de débit minimum Qmin déterminé et, lorsque le débit Q de liquide instantané mesuré n'atteint pas le seuil de débit minimum Qmin pendant la durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit, une étape d'interruption AR du fonctionnement de la pompe 4.
Le seuil de débit minimum Qmin déterminé peut être choisi au préalable en fonction des caractéristiques techniques du dispositif de remplissage (type de pompe...). Ce seuil de débit minimum Qmin est compris par exemple entre un et cinquante litres par minutes et de préférence compris entre dix et quarante litres par minutes ou entre trois et huit litres par minutes, par exemple cinq litres par minute.
La durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit peut être comprise entre vingt et deux-cent quarante secondes et de préférence comprise entre trente et cent vingt secondes, par exemple quatre-vingt dix secondes.
Bien entendu, alternativement ou cumulativement, la détermination d'un transfert de liquide dans le réservoir 1 peut être réalisée de manière différente.
Par exemple, la détermination d'un transfert de liquide dans le réservoir 1 peut comprendre une mesure de la première pression PT3 instantané dans la conduite 3 de remplissage en aval de la pompe 4 et en amont du réservoir 1 , notamment en aval de la vanne 12 à ouverture variable via le premier capteur 13 de pression décrit ci-dessus.
Cette pression PT3 instantanée peut être comparée à un niveau de référence prédéterminé et, lorsque cette mesure de la première pression PT3 instantané dans la conduite 3 de remplissage n'atteint pas le niveau de référence pendant la durée TQ déterminée de pré-contrôle de débit, la pompe 4 est arrêtée.
De préférence cependant, la détermination d'un transfert de liquide dans le réservoir 1 est réalisée en contrôlant les évolutions ou différentiels de pression. Par exemple, le dispositif contrôle en temps réel les pressions PT3 et PT50 instantané au niveau respectivement de la conduite 3 de remplissage en aval de la vanne 12 à ouverture variable, et, au niveau de la conduite 8 de retour.
A cet effet le dispositif peut utiliser le capteur 29 de pression PT50 en amont des vannes 5, 55 de by-pass (cf. figure 2).
Par exemple, une augmentation de la première pression PT3 au dessus d'un seuil déterminé simultanément à une diminution de la pression PT50 déterminée dans la conduite 8 de by-pass correspond à un transfert effectif suffisant. 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, le fonctionnement de la pompe 4 est maintenu et le remplissage R devient effectif (« O » 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. référence 204, figure 12). Cette valeur peut être stockée par la logique 16 électronique.
De préférence également, le procédé comprend ensuite un pré-contrôle supplémentaire de la première pression PT3 dans la conduite de remplissage.
Plus précisément, le procédé peut comprendre ensuite une étape de pré- 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 précontrôle 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 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 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- décrit dans l'exemple de la figure 1 1 . 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. 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

REVENDICATIONS
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 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 moyenne 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 ).
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 à 3, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la première pression
(PT3ref) instantanée de référence dans la conduite (3) de remplissage comprend 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.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape d'interruption du remplissage comprend au moins l'un parmi : la diminution ou l'arrêt (1 1 1 , 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.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 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 (APT3>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.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 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.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 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.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 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).
10. 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.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 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.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , 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).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 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.
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 et 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, 1 1 1 ) 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 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 ).
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 (1 1 ) d'isolement commandée reliée à la logique électronique (16).
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