EP4302031A1 - Procede de maintenance d'un dispositif de liquefaction de gaz - Google Patents

Procede de maintenance d'un dispositif de liquefaction de gaz

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EP4302031A1
EP4302031A1 EP22713436.8A EP22713436A EP4302031A1 EP 4302031 A1 EP4302031 A1 EP 4302031A1 EP 22713436 A EP22713436 A EP 22713436A EP 4302031 A1 EP4302031 A1 EP 4302031A1
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EP
European Patent Office
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module
removable
cover
modules
outer casing
Prior art date
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Pending
Application number
EP22713436.8A
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German (de)
English (en)
Inventor
Davide DURI
Philippe NOMERANGE
Loïc PENIN
Géraldine PALISSAT
Louis-Vianney Mabille De La Paumeliere
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ArianeGroup SAS
Original Assignee
ArianeGroup SAS
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • This presentation relates to a method for maintaining a gas liquefaction device.
  • the device can be configured to liquefy at least one gas comprising at least one of H2, He, O2, N2 and Ne.
  • One embodiment relates to a method for maintaining a gas liquefaction device comprising an outer casing delimiting a closed enclosure and having at least one removable cover, at least one removable module disposed inside the casing external and configured to liquefy a gas, the method comprising: removing at least one of the removable covers, extracting at least one removable module from the outer casing, carrying out at least one maintenance operation on the removable module(s) extracted from the outer casing, arranging the at least one removable module within the outer casing, and closing the outer casing by resting the at least one removable cover.
  • the gas liquefaction device may comprise one or more removable modules. It is understood that the single module is configured to liquefy a gas, or else all of the plurality of modules is configured to liquefy a gas.
  • the outer casing may include one or more removable covers. Thereafter, and unless otherwise indicated, by “module” and “cover” we mean “at the least one removable module” and “at least one removable cover”. Thereafter, and unless otherwise indicated, by “envelope” is meant “outer envelope”.
  • the module can be configured to liquefy a gas at a temperature between 300° K and 4° K and a pressure between 1 bar and 80 bar.
  • the module may include in particular, but not exclusively, one or more pipes and/or one or more valves and/or one or more heat exchangers and/or one or more regenerators and/or one or more compressors and/or one or more expansion turbines and/or one or more control devices and/or one or more safety devices, etc.
  • the cover is configured to reversibly close the envelope and to be able to insert/extract the at least one module into/from inside the envelope.
  • cover being removable, it is understood that it can be placed/removed at will from the rest of the envelope.
  • closing reversibly is meant that the cover is configured to be removed to open the envelope, for example using tools, and without the need to destroy any part (i.e. without sacrificial part of the cover or the envelope, other than any seals).
  • the cover can include any element allowing it to be assembled or disassembled at will from the rest of the casing, for example bolts, locks, seal, etc.
  • the module being removable, it is understood that it forms a unitary assembly which can be introduced into or extracted from the enclosure of the envelope at will.
  • the module can be structurally independent from the rest of the envelope (ie the entire envelope except the cover), and it can be placed within the envelope, or removed from within the envelope, by a simple transfer operation.
  • the module can cooperate according to the direction of transfer with an abutment of the envelope, but not necessarily,
  • the module can be reversibly coupled according to the direction of transfer with the envelope, for example to the using a pin or any other means known to those skilled in the art, but not necessarily,
  • the module is configured so as not to present any interface with the outside of the envelope passing through the wall of the rest of the envelope.
  • any interfaces of the module can be arranged only on the cover.
  • the modules can be independent of each other (ie independent or connected in a reversible manner, for example by removable connections), or else permanently connected to each other, for example via a pipe welded connecting two adjacent modules.
  • the maintenance of such a device includes steps that are relatively easy to implement compared to the methods for maintaining devices of the state of the art, and allows substantial time savings.
  • the operators can easily access all the parts of the or each extracted module, alone or in groups. This makes it possible to significantly reduce the downtime of the device compared with the maintenance methods of the state of the art.
  • the method may comprise a prior step of bringing the closed enclosure to room temperature and/or of pressurizing the closed enclosure at ambient pressure.
  • the enclosure of the envelope is closed as long as at least one removable cover or at least one possible manhole is not deposited.
  • the at least one removable module can be mounted on rail(s) within the envelope, the step of extracting at least one removable module comprising a translation on rail(s) ) of the removable module(s) extracted (which it is desired to extract) from the inside of the outer casing to the outside of the outer casing.
  • the casing may comprise one or more rails, and that the module is slidably received on the rail or rails, within the casing.
  • the rail(s) can be common to all the modules (ie all the modules can be mounted on the same rail(s).
  • the module can include a frame, for example a lattice structure, the frame being configured to be mounted on the rail(s) of the enclosure.
  • the step of disposing within the outer envelope of the at least one removable module extracted from the outer envelope may comprise a translation on rail(s) of the removable module(s) extracted from the exterior of the outer casing to the interior of the outer casing.
  • the at least one cover may include all the interfaces between the at least one removable module and the outside of the outer casing, the method comprising a prior step of disconnecting the interfaces of the cover to be deposited before its deposition.
  • the cover is unique, it includes all the interfaces between the module and the outside of the enclosure.
  • the envelope comprises several covers, the interfaces can be arranged on a single, several or all of the covers.
  • the envelope can comprise several covers, a single cover among all the covers can present all the interfaces between the at least one module and the exterior of the envelope, the other covers not comprising any interface between the at least one module and the outside of the enclosure.
  • At least one of the covers may be integral with a removable module, the removal of said cover and the extraction of said removable module being simultaneous.
  • the refitting of the cover can be simultaneous with the arrangement of the removable module with which it is secured in the casing.
  • the single cover can be secured to one of the modules or to the single module. If the device comprises several covers, only one, several or all of the covers can each be secured to a module (single or distinct). For example, there may be two covers and two modules (or more), each of the two covers being attached to a separate module.
  • the cover secured to a module can include all the interfaces between the single or all of the modules and the exterior of the envelope.
  • the outer casing may be a cylinder of circular section and extend along an axis, the outer casing comprising two covers, each cover forming an axial end of the outer casing, the removal of the at least one cover comprising the removal of one or the other of the two covers, or the removal of the two covers.
  • the two axial ends of the cylinder formed by the casing are removable covers.
  • the liquefaction device may comprise several removable modules, the removal of at least two adjacent removable modules being simultaneous or sequential.
  • At least one removable module may include at least one cold actuator cryogenic valve.
  • a cryogenic valve is said to have a cold actuator when it is completely integrated into the cold environment, the valve body and its actuator operating cold, between 300K and 4K depending on the gas to be liquefied and the position of the valve. within the device.
  • the cryogenic valves can be configured to operate at temperatures between 300K and 20K.
  • all the elements of the valve, and in particular the actuator and the valve body are configured to withstand a cold environment and can be placed entirely within the envelope, within a module.
  • such a valve can be a cold electrically actuated cryogenic valve or a cold pneumatically actuated cryogenic valve, for example using helium as the actuating gas.
  • the at least one cold actuator cryogenic valve may be a cold electric actuator cryogenic valve.
  • all eventual cryogenic valves in all modules are cold actuator cryogenic valves.
  • all eventual cryogenic valves of all modules are cold electric actuator cryogenic valves.
  • cryogenic valves make it possible to avoid complex control interfaces with the outside of the casing, and only require a simple interface with the outside, for example electrical.
  • cryogenic valves are generally valves with a remote pneumatic or hydraulic actuator (ie whose actuator cannot withstand the cold and must be placed outside the envelope ) and which require a complex mechanical and fluidic interface, direct and as close as possible with the exterior of the envelope due to the impossibility of operating these standard pneumatic or hydraulic actuators at the temperature ranges prevailing within the envelope (between 300K and 4K depending on the gas to be liquefied). This structurally and thermally couples the valves state-of-the-art cryogenic liquefaction devices with the envelope.
  • valves of the state of the art are not removable with respect to the casing, and therefore require complex and significant interventions in the assembly/disassembly of various components.
  • the maintenance method according to the present description applied to such a device makes it possible to reduce maintenance times.
  • the installation/removal of such modules is particularly easy compared to interventions on the devices of the state of the art.
  • the gas liquefaction device may (strictly) comprise three distinct modules, for example a first module for cooling the gas from room temperature to a temperature between 110°K and 77°K, a second module for compressing the gas cooled by the first module to a pressure of between 1 bar and 80 bar and a third module for cooling the gas compressed by the second module to a temperature of between 77°K and 4°K.
  • a first module for cooling the gas from room temperature to a temperature between 110°K and 77°K
  • a second module for compressing the gas cooled by the first module to a pressure of between 1 bar and 80 bar
  • a third module for cooling the gas compressed by the second module to a temperature of between 77°K and 4°K.
  • a structure with three removable modules allows a good balance between the ease and speed of handling the modules for their installation/removal within the envelope (the more modules there are, the more the assembly within the envelope is difficult and long), and the structural complexity of each module allowing easy manufacture and intervention on each module (at least the module includes functions at least it is structurally complex, but requires other modules for the others functions).
  • Figure 1 shows an example of a gas liquefaction device
  • Figure 2 shows a sectional view of the liquefaction device of Figure 1, along section plane II,
  • Figure 3 shows a first embodiment of maintenance of the gas liquefaction device
  • FIG. 4 represents a second embodiment of a maintenance method on another example of a gas liquefaction device
  • Figure 5 shows a variant of the second embodiment.
  • Figure 1 shows a gas liquefaction device 10 comprising an outer casing 12 and at least one removable module, in this example three separate removable modules M1, M2 and M3, arranged inside the outer casing 12
  • the envelope 12 comprises at least one removable cover, in this example a first removable cover 12A and a second removable cover 12B, closing the envelope 12 reversibly. M1, M2 and M3 in/from inside the casing 12.
  • the casing 12 equipped with covers 12A and 12B defines a closed enclosure C housing all the modules M1, M2 and M3.
  • This example strictly comprises three removable modules, but according to other variants, the gas liquefaction device could comprise a single, two, or more than three removable modules.
  • the envelope 12 has a cylindrical shape of circular section, and extending along an axis X (or longitudinal axis X).
  • the envelope 12 comprises two removable covers 12A and 12B each forming an axial end of the envelope 12.
  • the envelope 12 'comprises a single removable cover 12A forming a single axial end of the casing 12.
  • the envelope 12 is configured to thermally insulate the closed enclosure C from the outside E of the envelope 12, and to place and maintain the closed enclosure C under vacuum.
  • the envelope 12 can include a safety valve 16 to avoid any over/under pressure in the closed enclosure C.
  • the envelope 2 can include a vacuum pump 18.
  • the device 10 can be configured to that the vacuum is between 10 3 mbar and 10 5 mbar of absolute pressure within the envelope 12.
  • the removable modules M1, M2, and M3 are configured together to liquefy a gas, for example, H 2 (dihydrogen), He (helium), 0 2 (dioxygen), N 2 (dinitrogen ), Ne (neon), a mixture of He (helium) and Ne (neon) or a mixture of Ne (neon) and H 2 (dihydrogen).
  • a gas for example, H 2 (dihydrogen), He (helium), 0 2 (dioxygen), N 2 (dinitrogen ), Ne (neon), a mixture of He (helium) and Ne (neon) or a mixture of Ne (neon) and H 2 (dihydrogen).
  • a first module M3 is configured to cool the gas from room temperature to a temperature of 80°K
  • a second module M2 is configured to compress the gas cooled by the first module M3 to a pressure of 1 bar
  • a third module M1 is configured to cool the gas compressed by the second module M2 to a temperature of 20°K.
  • the modules M1, M2 and M3 are adjacent in pairs along the axial direction X and arranged in this order along the axial direction X, the module M3 being adjacent to the cover 12A while the module M1 is adjacent to the cover 12B.
  • each of the modules M1, M2 and M3 is mounted on rail(s) within the casing 12, in order to guide their introduction/extraction into/from inside the casing 12.
  • the casing 12 comprises two rails 13 which extend axially, and receive the three modules M1, M2 and M3.
  • each module M1, M2 and M3 comprises a trellis frame 14, which cooperates with the rails 13. The rest of each module M1, M2 and M3 is mounted on its respective frame 14.
  • each module may include in particular, but not exclusively, one or more pipes and/or one or more valves and/or one or more heat exchangers and/or one or more regenerators and/or one or more compressors and/or one or more expansion turbines and/or one or more control devices and/or one or more safety devices, etc.
  • all the cryogenic valves are cryogenic valves with a cold actuator, for example with an electric cold actuator.
  • the modules M1 and M3 each comprise a cryogenic valve with a cold actuator 20 and 20' ( see Figure 1, not shown in the other figures).
  • the modules M1, M2 and M3 are interconnected by electrical and/or fluidic connections L1.
  • electrical and/or fluidic connections can connect modules which are not necessarily adjacent, for example module M1 and module M3.
  • two electrical and/or fluidic connections L1 connect the modules M1 and M2 and two electrical and/or fluidic connections L1 connect the modules M2 and M3.
  • each module has at least one electrical (i.e. power and/or control) and/or fluidic connection with at least one other module (adjacent or not) to carry out together a complete liquefaction cycle of a gas.
  • the removable cover 12A includes all the interfaces between the modules M1, M2 and M3 and the exterior E of the casing 12. In other words, only the cover 12A includes all the interfaces between the modules M1, M2 and M3 and the exterior E of the envelope 12.
  • the module M2 does not include any interface with the exterior, but only with the adjacent modules M1 and M3, while the modules M1 and M3 comprise interfaces with the exterior E.
  • These interfaces are symbolized by electrical and/or fluidic connections L21 and L22, the connection L21 connecting the module M1 to the cover 12A and the two connections L22 connecting the M3 module to cover 12A.
  • one of the two lines L22 is a gas inlet at ambient temperature and pressure
  • the other line L22 is an electrical control interface
  • line L21 is a liquefied gas outlet.
  • the interfaces all extend between the module M3 adjacent to the cover and the cover 12A.
  • each module can have none, one or more interfaces with the exterior E.
  • the interfaces can comprise a gas inlet to be liquefied, a liquefied gas outlet, a pre-cooling gas inlet , for the M3 module, and a pre-cooling gas outlet, an electrical connection, a connection for measurements and command controls.
  • connection L21 can be reversibly coupled with the cover 12A, in which case the module M1 can be introduced/extracted from the casing 12, independently of the cover 12A and of the module M3.
  • connection L21 can be irreversibly coupled with cover 12A, in which case module M1 must be introduced/extracted from envelope 12, at the same time as module M3 and cover 12A (and therefore in this example also with the module M2 arranged between the module M1 and the module M3).
  • a method for maintaining a gas liquefaction device according to a first embodiment is described with reference to FIG. 3, in this example applied to device 10.
  • a first preliminary step namely a step of bringing the temperature of the enclosure C to room temperature and / or setting in pressure of enclosure C at ambient pressure.
  • a second prior step namely a step of disconnecting the interfaces of the cover 12A with the exterior E before its removal, ie the external lines LE1, LE2 and LE3 of the cover 12A are disconnected.
  • the first preliminary step can be carried out before or after the second preliminary step.
  • the cover 12B includes all the interfaces between the modules and the exterior E of the casing 12, and not the cover 12A.
  • the interfaces between the modules M1, M2 and/or M3 are distributed between the two covers 12A and 12B. To remove a cover 12A and/or 12B which has interfaces between the modules and the exterior E of the casing, one proceeds to the preliminary step of disconnecting the interfaces of the cover 12A and/or 12B as described above.
  • the two covers 12A and 12B are then deposited, the cover 12A according to the arrow Al and the cover 12B according to the arrow Bl. According to a variant not shown, only the cover 12A or only the IB cover is removed.
  • the module M3 is not attached to the cover 12A, and the modules M1, M2 and M3 are extracted either sequentially, or the module M1 is extracted alone, and the modules M2 and M3 together, either the module M3 is extracted alone and the modules M1 and M2 are extracted together, or the modules M1, M2 and M3 are extracted together. It is also possible to extract only the module M1 or only the module M3. It is also possible to extract only the modules M1 and M2 together or else M2 and M3 together. If there are less than three modules, or more than three modules, all possible combinations of extractions (sequential or all of at least two modules) are possible.
  • the cover 12B can be secured to the module M1, and the extraction of the module M1 (or of all the modules M1 and M2 or even of all the modules M1, M2 and M3 - If the module M3 is not attached to the cover 12A) can be simultaneous with the removal of a cover 12B.
  • the modules M1, M2 and M3 are mounted on rail(s) and the step of extracting the modules M1, M2 and M3 comprises a translation on rail(s) from inside the envelope 12 towards the outside E of the envelope 12, in this example according to the arrow Al (in this example module M2 and M3) and according to the arrow B1 (in this example module M1).
  • connections L1 and L21 are disconnected before the extraction of the modules, for example via manholes not shown.
  • Connections L22 between module M3 and cover 12A can be disconnected, if necessary, before removal of cover 12A and simultaneous extraction of module M3, for example via manholes not shown.
  • the connections L22 between the module M3 and the cover 12A can be, if necessary, disconnected after the simultaneous extraction of the module M3 and the removal of the cover 12A.
  • the L22 connections may not be disconnected.
  • a maintenance operation (not shown) is carried out on one, several, or all modules, for example routine maintenance and/or one or more repairs.
  • the reverse steps are carried out to again dispose of the module(s) M1, M2 and/or M3 within the casing 12, and to rest the cover(s) 12A and/or 12B to reversibly close the envelope 12.
  • the modules M1 accordinging to the arrow B2), the module M2 (according to the arrow A2) and the module M3 (according to the arrow A2) are arranged sequentially by simultaneously closing the cover 12A secured to the module M3.
  • the cover 12B can be put back just after having placed the module M1 in the casing 12, or after having placed all the modules M1, M2 and M3 in the casing 12.
  • the step of placing within of the envelope 12 of the modules M1, M2 and M3 extracted from the envelope 12 comprises a translation on rail(s) of the modules M1, M2 and M3 extracted, from the outside E of the envelope 12 towards the inside of the envelope 12, according to the arrows B2 and A2.
  • the device 10 ' has a casing 12' comprising a single cover 12A' (the casing 12' differing from the casing 12 only in that it comprises a single cover at the instead of two).
  • the cover 12A' is for example not attached to the adjacent module M3.
  • the maintenance method according to a second embodiment is substantially similar to the method according to the first embodiment described above, and differs only in that it comprises the removal of the single cover 12 A′, and that the The extraction of the module(s) is only according to the arrow Al and the arrangement of the modules only according to the arrow A2.
  • the disconnections/reconnection of the connections L1, L21 and L22 are made via manholes, not shown.
  • the extraction of the modules M1, M2 and M3 is sequential.
  • the three modules Ml, M2 and M3 is simultaneous. In this case, only the L21 and L22 connections can be disconnected before the extraction of the modules, and the L1 connections can be disconnected after the modules M1, M2 and M3 have been extracted from the casing 12.
  • the cover 12A' is secured to the module M3, and the three modules M1, M2 and M3 are extracted simultaneously when the cover 12A' is removed. In this case, it is for example possible to extract the modules from the envelope without prior disconnection of the connections L1, L21 and/or L22.

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Abstract

Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10) comprenant une enveloppe externe (12) délimitant une enceinte close (C) et présentant au moins un capot amovible (12A, 12B), au moins un module amovible (M1, M2, M3) disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe (12) et configuré pour liquéfier un gaz, le procédé comprenant : déposer au moins un des capots amovibles (12A, 12B), extraire au moins un module amovible (M1, M2, M3) de l'enveloppe externe (12), procéder à au moins une opération de maintenance sur le ou les modules amovibles (M1, M2, M3) extraits de l'enveloppe externe (12), disposer le au moins un module amovible (M1, M2, M3) au sein de l'enveloppe externe (12), et refermer l'enveloppe externe (12) en reposant le au moins un capot amovible (12A, 12B)..

Description

Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz
Domaine Technique
[0001] Le présent exposé concerne un procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz. Par exemple, le dispositif peut être configuré pour liquéfier au moins un gaz comprenant au moins un élément parmi H2, He, 02, N2 et Ne.
Technique antérieure
[0002] Les dispositifs de liquéfaction de gaz connus présentent une structure interne très complexe. Les opérations de maintenance de ces dispositifs connus sont également complexes et immobilisent généralement le dispositif sur des durées importantes (un ou plusieurs mois). Il existe donc un besoin en ce sens.
Exposé de l'invention
[0003] Un mode de réalisation concerne un procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz comprenant une enveloppe externe délimitant une enceinte close et présentant au moins un capot amovible, au moins un module amovible disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe et configuré pour liquéfier un gaz, le procédé comprenant : déposer au moins un des capots amovibles, extraire au moins un module amovible de l'enveloppe externe, procéder à au moins une opération de maintenance sur le ou les modules amovibles extraits de l'enveloppe externe, disposer le au moins un module amovible au sein de l'enveloppe externe, et refermer l'enveloppe externe en reposant le au moins un capot amovible.
[0004] Le dispositif de liquéfaction de gaz peut comprendre un ou plusieurs modules amovibles. On comprend que l'unique module est configuré pour liquéfier un gaz, ou bien l'ensemble de la pluralité de modules est configuré pour liquéfier un gaz. L'enveloppe externe peut comprendre un ou plusieurs capots amovibles. Par la suite, et sauf indication contraire, par « module » et « capot » on entend « au moins un module amovible » et « au moins un capot amovible ». Par la suite, et sauf indication contraire, par « enveloppe », on entend « enveloppe externe ».
[0005] Le module peut être configuré pour liquéfier un gaz à une température comprise entre 300°K et 4°K et une pression comprise entre 1 bar et 80 bar.
[0006] Par exemple, le module peu comprendre notamment, mais pas exclusivement, un ou plusieurs tuyaux et/ou une ou plusieurs vannes et/ou un ou plusieurs échangeurs de chaleur et/ou un ou plusieurs régénérateurs et/ou une ou plusieurs compresseurs et/ou une ou plusieurs turbines de détente et/ou un ou plusieurs dispositifs de commande et/ou un ou plusieurs dispositifs de sécurité, etc.
[0007]0n comprend que le capot est configuré pour fermer de manière réversible l'enveloppe et pour pouvoir introduire/extraire le au moins un module dans/de l'intérieur de l'enveloppe.
[0008] Le capot étant amovible, on comprend qu'il peut être posé/déposé à volonté du reste de l'enveloppe. Par « fermer de manière réversible » on entend que le capot est configuré pour être retiré pour ouvrir l'enveloppe, par exemple à l'aide d'outils, et sans besoin de détruire une quelconque partie (i.e. sans partie sacrificielle du capot ou de l'enveloppe, autre que des scellés éventuels). Ainsi, le capot peut comprendre tout élément permettant de l'assembler ou le désassembler à volonté du reste de l'enveloppe, par exemple des boulons, verrous, joint d'étanchéité, etc.
[0009] Le module étant amovible, on comprend qu'il forme un ensemble unitaire qui peut être introduit dans ou extrait de l'enceinte de l'enveloppe à volonté. Par exemple, le module peut être structurellement indépendant du reste de l'enveloppe (i.e. toute l'enveloppe à l'exception du capot), et qu'il peut être disposé au sein de l'enveloppe, ou retiré du sein de l'enveloppe, par une simple opération de transfert. Par exemple, le module peut coopérer selon la direction de transfert avec une butée de l'enveloppe, mais pas nécessairement, Par exemple, le module peut être couplé de manière réversible selon la direction de transfert avec l'enveloppe, par exemple à l'aide d'une goupille ou tout autre moyen connu par l'homme du métier, mais pas nécessairement, Par exemple, le module est configuré pour ne présenter aucune interface avec l'extérieur de l'enveloppe traversant la paroi du reste de l'enveloppe. En d'autres termes, les éventuelles interfaces du module peuvent être disposées uniquement sur le capot. Dans le cas où le dispositif comprendrait plusieurs modules, les modules peuvent être indépendants les uns des autres (i.e. indépendants ou reliés de manière réversible, par exemple par des liaisons démontables), ou bien reliés de manière permanente entre eux, par exemple via une tuyauterie soudée reliant deux modules adjacents.
[0010] La maintenance d'un tel dispositif comprend des étapes relativement faciles à mettre en œuvre par rapport aux procédés de maintenance des dispositifs de l'état de la technique, et permet un gain de temps substantiel. Notamment, en extrayant les modules hors de l'enveloppe, les opérateurs peuvent facilement accéder à toutes les parties du ou de chaque module extraits, seul ou à plusieurs. Ceci permet de réduire notablement les temps d'immobilisation du dispositif par rapport aux procédés de maintenance de l'état de la technique.
[0011] Dans certains modes de réalisation, le procédé peut comprendre une étape préalable de mise en température de l'enceinte close à température ambiante et/ou de mise en pression de l'enceinte close à pression ambiante. Au sens du présent expose, on considère que l'enceinte de l'enveloppe est close tant qu'au moins un capot amovible ou au moins un éventuel trou d'homme n'est pas déposé.
[0012] Dans certains modes de réalisation, le au moins un module amovible peut être monté sur rail(s) au sein de l'enveloppe, l'étape d'extraction d'au moins un module amovible comprenant une translation sur rail(s) du ou des modules amovibles extraits (que l'on souhaite extraire) depuis l'intérieur de l'enveloppe externe vers l'extérieur de l'enveloppe externe.
[0013]On comprend que l'enveloppe peut comprendre un ou plusieurs rails, et que le module est reçu en coulissement sur le ou les rails, au sein de l'enveloppe. Le ou les rails peuvent être communs à tous les modules (i.e. tous les modules peuvent être montés sur le ou les mêmes rails). Par exemple, le module peut comprendre un châssis, par exemple une structure en treillis, le châssis étant configuré pour être monté sur le ou les rails de l'enveloppe.
[0014] Une telle étape d'extraction est particulièrement aisée et rapide à réaliser, grâce à quoi on peut réduire les temps de maintenance.
[0015] Dans certains modes de réalisation, l'étape de disposition au sein de l'enveloppe externe du au moins un module amovible extrait de l'enveloppe externe peut comprendre une translation sur rail(s) du ou des modules amovibles extraits depuis l'extérieur de l'enveloppe externe vers l'intérieur de l'enveloppe externe.
[0016] Une telle étape de disposition est particulièrement aisée et rapide à réaliser, grâce à quoi on peut réduire les temps de maintenance.
[0017] Dans certains modes de réalisation, le au moins un capot peut comprendre toutes les interfaces entre le au moins un module amovible et l'extérieur de l'enveloppe externe, le procédé comprenant une étape préalable de déconnexion des interfaces du capot devant être déposé avant sa dépose.
[0018] Une telle structure du dispositif permet d'assurer une indépendance structurelle entre le module et le reste de l'enveloppe. Si le capot est unique, il comprend toutes les interfaces entre le module et l'extérieur de l'enveloppe. Si l'enveloppe comprend plusieurs capots, les interfaces peuvent être disposées sur un seul, plusieurs ou tous les capots. Par exemple, l'enveloppe peut comprendre plusieurs capots, un unique capot parmi tous les capots peut présenter toutes les interfaces entre le au moins un module et l'extérieur de l'enveloppe, les autres capots ne comprenant aucune interface entre le au moins un module et l'extérieur de l'enveloppe.
[0019]On comprend que l'étape préalable de déconnexion des interfaces du capot devant être déposé avant sa dépose vise à déconnecter les connexions fluidiques et/ou électriques (ou autre), à l'extérieur de l'enveloppe.
[0020] Une telle étape concentrée sur un seul capot est relativement rapide à réaliser par rapport aux procédés de l'état de la technique, grâce à quoi on peut réduire les temps de maintenance [0021] Dans certains modes de réalisation, au moins un des capots peut être solidaire d'un module amovible, la dépose dudit capot et l'extraction dudit module amovible étant simultanées. Dans certains modes de réalisation, la repose du capot peut être simultanée avec la disposition du module amovible dont il est solidaire dans l'enveloppe.
[0022]Si le dispositif ne comprend qu'un seul capot, l'uniquement capot peut être solidaire d'un des modules ou de l'unique module. Si le dispositif comprend plusieurs capots, un seul, plusieurs ou tous les capots peuvent être solidaires chacun d'un module (unique ou distincts). Par exemple II peut y avoir deux capots et deux modules (ou plus), chacun des deux capots étant solidaire d'un module distinct. Par exemple, le capot solidaire d'un module peut comprendre toutes les interfaces entre l'unique ou l'ensemble des modules et l'extérieur de l'enveloppe.
[0023] Une telle étape simultanée de dépose du capot et du module solidaire dudit capot permet d'encore réduire le temps de maintenance.
[0024] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe externe peut être cylindre de section circulaire et s'étendre selon un axe, l'enveloppe externe comprenant deux capots, chaque capot formant une extrémité axiale de l'enveloppe externe, la dépose du au moins un capot comprenant la dépose de l'un ou l'autre des deux capots, ou la dépose des deux capots.
[0025] En d'autres termes, les deux extrémités axiales du cylindre formées par l'enveloppe sont des capots amovibles.
[0026] Une telle étape de dépose de tels capots est relativement aisée, grâce à quoi on peut réduire les temps de maintenance. [0027] Dans certains modes de réalisation, le dispositif de liquéfaction peut comprendre plusieurs modules amovibles, la dépose d'au moins deux modules amovibles adjacents étant simultanée ou séquentielle.
[0028]Ceci permet d'adapter l'intervention de maintenance au strict nécessaire, grâce à quoi on peut réduire les temps de maintenance. [0029] Dans certains exemples, au moins un module amovible peut comprendre au moins une vanne cryogénique à actionneur à froid.
[0030] Une vanne cryogénique est dite à actionneur à froid lorsqu'elle est complètement intégrées dans l'environnement froid, le corps de vanne et son actionneur fonctionnant à froid, entre 300K et 4K selon le gaz à liquéfier et la position de la vanne au sein du dispositif. Par exemple, lorsque le dispositif est configuré pour liquéfier du H2 (di hydrogène), les vannes cryogéniques peuvent être configurées pour fonctionner à des températures comprises entre 300K et 20K. En d'autres termes, l'ensemble des éléments de la vanne, et notamment l'actionneur et le corps de vanne, sont configurés pour supporter un environnement froid et peut entièrement être disposé au sein de l'enveloppe, au sein d'un module. Par exemple, une telle vanne peut être une vanne cryogénique à actionneur électrique à froid ou une vanne cryogénique à actionneur pneumatique à froid, par exemple en utilisant de l'hélium comme gaz d'actionnement. Dans certains modes de réalisation, la au moins une vanne cryogénique à actionneur à froid peut être une vanne cryogénique à actionneur électrique à froid. Par exemple, toutes les éventuelles vannes cryogéniques de tous les modules sont des vannes cryogéniques à actionneur à froid. Par exemple, toutes les éventuelles vannes cryogéniques de tous les modules sont des vannes cryogéniques à actionneur électrique à froid.
[0031] De telles vannes, permettent d'éviter des interfaces complexes de commande avec l'extérieur de l'enveloppe, et ne nécessitent qu'une interface simple avec l'extérieur, par exemple électrique. Inversement, dans l'état de la technique des dispositifs de liquéfaction, les vannes cryogéniques sont généralement des vannes à actionneur pneumatique ou hydraulique déporté (i.e. dont l'actionneur ne supporte pas le froid et doit être disposé à l'extérieur de l'enveloppe) et qui nécessitent une interface mécanique et fluidique complexe, directe et le plus proche possible avec l'extérieur de l'enveloppe en raison de l'impossibilité de faire fonctionner ces actionneurs pneumatiques ou hydrauliques standards aux plages de températures régnant au sein de l'enveloppe (entre 300K et 4K selon le gaz à liquéfier). Ceci couple structurellement et thermiquement les vannes cryogéniques des dispositifs de liquéfaction de l'état de la technique avec l'enveloppe. De telles vannes de l'état de la technique ne sont pas amovibles par rapport à l'enveloppe, et imposent donc des interventions complexes et importantes de montage/démontage de divers composants. [0032] Le procédé de maintenance selon le présent exposé appliqué à un tel dispositif permet de réduire les temps de maintenance. Notamment, la pose/dépose de tels modules est particulièrement aisée par rapport aux interventions sur les dispositifs de l'état de la technique.
[0033] Dans certains exemples, le dispositif de liquéfaction de gaz peut comprendre (strictement) trois modules distincts, par exemple un premier module pour refroidir le gaz depuis la température ambiante à une température comprise entre 110°K et 77°K, un second module pour comprimer le gaz refroidi par le premier module à une pression comprise entre 1 bar et 80 bar et un troisième module pour refroidir le gaz comprimé par le second module à une température comprise entre 77°K et 4°K.
[0034] Une structure à trois modules amovibles permet un bon équilibre entre la facilité et rapidité de manipulation des modules pour leur pose/dépose au sein de l'enveloppe (au plus il y a de modules, au plus l'assemblage au sein de l'enveloppe est difficile et long), et la complexité structurelle de chaque module permettant une fabrication et une intervention aisé sur chaque module (au moins le module inclut de fonctions au moins il est structurellement complexe, mais nécessite d'autres modules pour les autres fonctions).
[0035] Le procédé de maintenance selon le présent exposé appliqué à un tel dispositif permet de réduire les temps de maintenance. Brève description des dessins
[0036] L'objet du présent exposé et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :
[0037] [Fig. 1] La figure 1 représente un exemple de dispositif de liquéfaction de gaz,
[0038] [Fig. 2] La figure 2 représente une vue en coupe du dispositif de liquéfaction de la figure 1, selon le plan de coupe II,
[0039] [Fig. 3] La figure 3 représente un premier mode de réalisation de maintenance du dispositif de liquéfaction de gaz,
[0040] [Fig. 4] La figure 4 représente un deuxième mode de réalisation de procédé de maintenance sur un autre exemple de dispositif de liquéfaction de gaz, et
[0041] [Fig. 5] La figure 5 représente une variante du deuxième mode de réalisation.
Description des modes de réalisation
[0042] La figure 1 représente un dispositif de liquéfaction de gaz 10 comprenant une enveloppe externe 12 et au moins un module amovible, dans cet exemple trois modules amovibles distincts Ml, M2 et M3, disposés à l'intérieur de l'enveloppe externe 12. L'enveloppe 12 comprend au moins un capot amovible, dans cet exemple un premier capot amovible 12A et un deuxième capot amovible 12B, fermant de manière réversible l'enveloppe 12. Les capots 12A et 12B sont configurés pour pouvoir introduire/extraire les modules Ml, M2 et M3 dans/de l'intérieur de l'enveloppe 12. L'enveloppe 12 équipée des capots 12A et 12B délimite une enceinte close C logeant tous les modules Ml, M2 et M3. Cet exemple comprend strictement trois modules amovibles, mais selon d'autres variantes, le dispositif de liquéfaction de gaz pourrait comprendre un seul, deux, ou plus de trois modules amovibles. [0043] L'enveloppe 12 présente une forme cylindrique de section circulaire, et s'étendant selon un axe X (ou axe longitudinal X). Dans cet exemple, l'enveloppe 12 comprend deux capots amovibles 12A et 12B formant chacun une extrémité axiale de l'enveloppe 12. Selon une variante représentée sur les figures 4 et 5, l'enveloppe 12' comprend un unique capot amovible 12A formant une unique extrémité axiale de l'enveloppe 12.
[0044] Dans cet exemple, l'enveloppe 12 est configurée pour isoler thermiquement l'enceinte close C de l'extérieur E de l'enveloppe 12, et pour placer et maintenir l'enceinte close C sous vide. Par exemple, l'enveloppe 12 peut comprendre une valve de sécurité 16 pour éviter toute sur/sous pression dans l'enceinte close C. L'enveloppel2 peut comprendre une pompe à vide 18. Par exemple, le dispositif 10 peut-être configuré pour que le vide soit compris entre 103 mbar et 105 mbar de pression absolue au sein de l'enveloppe 12.
[0045] Les modules amovibles Ml, M2, et M3 sont configurés, ensemble, pour liquéfier un gaz, par exemple, du H2 (dihydrogène), du He (hélium), du 02 (dioxygène), du N2 (diazote), du Ne (néon), un mélange de He (hélium) et de Ne (néon) ou un mélange de Ne (néon) et de H2 (dihydrogène). Par exemple, dans le cadre de la liquéfaction de H2; un premier module M3 est configuré pour refroidir le gaz depuis la température ambiante à une température de 80°K, un second module M2 est configuré pour comprimer le gaz refroidi par le premier module M3 à une pression de 1 bar, et un troisième module Ml est configuré pour refroidir le gaz comprimé par le second module M2 à une température de 20°K.
[0046] Les modules Ml, M2 et M3 sont adjacents deux à deux selon la direction axiale X et disposés dans cet ordre selon la direction axiale X, le module M3 étant adjacent au capot 12A tandis que le module Ml est adjacent du capot 12B.
[0047] Dans cet exemple, chacun des modules Ml, M2 et M3 est monté sur rail(s) au sein de l'enveloppe 12, afin de guider leur introduction/extraction dans/de l'intérieur de l'enveloppe 12. Par exemple, comme cela est visible sur la figure 2, l'enveloppe 12 comprend deux rails 13 qui s'étendent axialement, et reçoivent les trois modules Ml, M2 et M3. Dans cet exemple, chaque module Ml, M2 et M3 comprend un châssis en treillis 14, qui coopère avec les rails 13. Le reste de chaque module Ml, M2 et M3 est monté sur son châssis 14 respectif. Le reste de chaque module peu comprendre notamment, mais pas exclusivement, un ou plusieurs tuyaux et/ou une ou plusieurs vannes et/ou un ou plusieurs échangeurs de chaleur et/ou un ou plusieurs régénérateurs et/ou un ou plusieurs compresseurs et/ou une ou plusieurs turbines de détente et/ou un ou plusieurs dispositifs de commande et/ou un ou plusieurs dispositifs de sécurité, etc.
[0048] Dans cet exemple, toutes les vannes cryogéniques sont des vannes cryogéniques à actionneur à froid, par exemple à actionneur électrique à froid, Par exemple, les modules Ml et M3 comprennent chacun une vanne cryogénique à actionneur à froid 20 et 20' (voir figure 1, non représentées sur les autres figures).
[0049] Les modules Ml, M2 et M3 sont reliées entre eux par des connexions électriques et/ou fluidiques Ll. Par exemple, seuls les modules adjacents sont reliés entre eux, par exemple le module Ml est relié uniquement au module M2, le module M2 est relié aux modules Ml et M3 et le module M3 est relié uniquement au module M2. Selon un autre exemple, des connexions électriques et/ou fluidiques peuvent relier des modules qui ne sont pas nécessairement adjacents, par exemple le module Ml et le module M3. Dans le présent exemple, deux connexions électrique et/ou fluidique Ll relient les modules Ml et M2 et deux connexions électrique et/ou fluidique Ll relient les modules M2 et M3. Il peut y avoir une seule ou plus de deux connexions Ll entre chaque module. En d'autres termes, chaque module présente au moins une connexion électrique (i.e. de puissance et/ou de contrôle commande) et/ou fluidique avec au moins un autre module (adjacent ou pas) pour réaliser ensemble un cycle complet de liquéfaction d'un gaz.
[0050] Le capot amovible 12A comprend toutes les interfaces entre les modules Ml, M2 et M3 et l'extérieur E de l'enveloppe 12. En d'autres termes, seul le capot 12A comprend toutes les interfaces entre les modules Ml, M2 et M3 et l'extérieur E de l'enveloppe 12. Dans cet exemple, le module M2 ne comprend aucune interface avec l'extérieur, mais uniquement avec les modules adjacents Ml et M3, tandis que les modules Ml et M3 comprennent des interfaces avec l'extérieur E. Ces interfaces sont symbolisées par des connexions électriques et/ou fluidiques L21 et L22, la connexion L21 reliant le module Ml au capot 12A et les deux connexions L22 reliant le module M3 au capot 12A. Par exemple, une des deux lignes L22 est une entrée de gaz à température et pression ambiante, et l'autre ligne L22 est une interface de commande électrique, et la ligne L21 est une sortie de gaz liquéfié. Selon une variante, les interfaces s'étendent toutes entre le module adjacent M3 au capot et le capot 12A. Selon une autre variante, il y a plus d'une interface avec le module Ml. Plus généralement, chaque module peut avoir aucune, une ou plusieurs interfaces avec l'extérieur E. Selon un exemple non représenté, les interfaces peuvent comprendre une entrée de gaz à liquéfier, une sortie de gaz liquéfié, une entrée de gaz de pré-refroidissement, pour le module M3, et une sortie du gaz de pré-refroidissement, une connexion électrique, une connexion pour les mesures et les contrôles commande.
[0051] Dans le présent exemple, le capot 12A est solidaire du module M3, et les deux connexions L22 peuvent être couplées de manière réversible ou irréversible avec le capot 12A. La connexion L21 peut être couplée de manière réversible avec le capot 12A, auquel cas le module Ml peut être introduit/extrait de l'enveloppe 12, indépendamment du capot 12A et du module M3. Selon une variante, La connexion L21 peut être couplée de manière irréversible avec le capot 12 A, auquel cas le module Ml doit être introduit/extrait de l'enveloppe 12, en même temps que le module M3 et le capot 12A (et donc dans cet exemple avec également le module M2 disposé entre le module Ml et le module M3).
[0052] Un procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz selon un premier mode de réalisation est décrit en référence à la figure 3, dans cet exemple appliqué au dispositif 10.
[0053] Dans l'exemple de la figure 3, avant de déposer les capots 12A et 12B, on procède à une première étape préalable, à savoir une étape de mise en température de l'enceinte C à température ambiante et/ou de mise en pression de l'enceinte C à pression ambiante. Pour déposer le capot 12A, qui comprend toutes les interfaces entre les modules Ml, M2 et M3 et l'extérieur E, on procède à une deuxième étape préalable, à savoir une étape de déconnexion des interfaces du capot 12A avec l'extérieur E avant sa dépose, i.e. on déconnecte les lignes extérieures LE1, LE2 et LE3 du capot 12A. La première étape préalable peut être effectuée avant ou après la deuxième étape préalable.
[0054] Selon une variante non représentée, le capot 12B comprend toutes les interfaces entre les modules et l'extérieur E de l'enveloppe 12, et pas le capot 12A. Selon encore une autre variante non représentée, les interfaces entre les modules Ml, M2 et/ou M3 sont réparties entre les deux capots 12A et 12B. Pour déposer un capot 12A et/ou 12B qui présente des interfaces entre les modules et l'extérieur E de l'enveloppe, on procède à l'étape préalable de déconnexion des interfaces du capot 12A et/ou 12B comme décrit ci-avant.
[0055] Comme cela est représenté sur la figure 3, on dépose ensuite les deux capots 12A et 12B, le capot 12A selon la flèche Al et le capot 12B selon la flèche Bl. Selon une variante non représentée, seul le capot 12A ou seul le capot IB est déposé.
[0056] Lorsque les capots 12A et 12B sont déposés, on peut extraire un, plusieurs ou tous les modules Ml, M2 et M3 de l'enveloppe 12.
[0057] Dans cet exemple, le module M3 étant solidaire du capot 12A, la dépose du capot 12A et l'extraction du module M3 sont simultanées. On peut extraire l'ensemble des modules Ml, M2 et M3 ensemble ; les modules M2 et M3 ensemble, et le module Ml ; le module M3 et les modules Ml et M2 ensemble ; ou bien, comme cela est représenté sur la figure 3, on peut extraire les modules Ml, M2 et M3 séquentiellement, l'un après l'autre. Dans cet exemple, le module M3, extrait en même temps que le capot 12A, est extrait selon la flèche Al. Le module M2 peut être extrait selon la flèche Al ou Bl. Le module Ml peut être extrait selon la flèche Al ou Bl. Dans cet exemple, le module Ml est extrait selon la flèche Bl.
[0058]Selon encore une variante non représentée, le module M3 n'est pas solidaire du capot 12A, et on extrait les modules Ml, M2 et M3 soit de manière séquentielle, soit on extrait le module Ml seul, et les modules M2 et M3 ensemble, soit on extrait le module M3 seul et on extrait les modules Ml et M2 ensemble, soit on extrait les modules Ml, M2 et M3 ensemble. On peut aussi extraire uniquement le module Ml ou uniquement le module M3. On peut aussi extraire uniquement les modules Ml et M2 ensemble ou bien M2 et M3 ensemble. Si il y a moins de trois modules, ou plus de trois modules, toute les combinaisons possibles d'extractions (séquentielle ou d'ensemble d'au moins deux modules) sont envisageables.
[0059]Selon une variante non représentée, le capot 12B peut être solidaire du module Ml, et l'extraction du module Ml (ou de l'ensemble des modules Ml et M2 ou encore de l'ensemble des modules Ml, M2 et M3 - si le module M3 n'est pas solidaire du capot 12A) peut être simultanée avec la dépose un capot 12B.
[0060] Dans le présent exemple, les modules Ml, M2 et M3 sont montés sur rail(s) et l'étape d'extraction des modules Ml, M2 et M3 comprend une translation sur rail(s) depuis l'intérieur de l'enveloppe 12 vers l'extérieur E de l'enveloppe 12, dans cet exemple selon la flèche Al (dans cet exemple module M2 et M3) et selon la flèche B1 (dans cet exemple module Ml).
[0061]Pour l'extraction des modules Ml, M2 et M3, les connexions L1 et L21 sont déconnectées avant l'extraction des modules, par exemple via des trous d'homme non représentés. Les connexions L22 entre le module M3 et le capot 12A peuvent être déconnectées, si besoin, avant la dépose du capot 12A et extraction simultanée du module M3, par exemple via des trous d'homme non représentés. Selon un autre exemple, les connexions L22 entre le module M3 et le capot 12A peuvent être, si besoin, déconnectées après l'extraction simultanée du module M3 et la dépose du capot 12A. Selon encore un autre exemple, les connexions L22 peuvent ne pas être déconnectées.
[0062] Une fois que le ou les modules sont extraits, dans cet exemple lorsque les trois modules Ml, M2 et M3 sont extraits comme sur la figure 3, on procède à une opération de maintenance (non représentée) sur un, plusieurs, ou tous les modules, par exemple de l'entretien courant et/ou une ou plusieurs réparations. [0063] Lorsque les opérations de maintenance sont effectuées, on procède aux étapes inverses pour disposer de nouveau le ou les modules Ml, M2 et/ou M3 au sein de l'enveloppe 12, et pour reposer le ou les capots 12A et/ou 12B pour fermer de manière réversible l'enveloppe 12. Dans cet exemple, on dispose séquentiellement les modules Ml (selon la flèche B2), le module M2 (selon la flèche A2) et le module M3 (selon la flèche A2) en fermant simultanément le capot 12A solidaire du module M3. On peut reposer le capot 12B juste après avoir disposé le module Ml dans l'enveloppe 12, ou après avoir disposé tous les modules Ml, M2 et M3 dans l'enveloppe 12. Notamment, dans cet exemple, l'étape de disposition au sein de l'enveloppe 12 des module Ml, M2 et M3 extraits de l'enveloppe 12 comprend une translation sur rail(s) des modules Ml, M2 et M3 extraits, depuis l'extérieur E de l'enveloppe 12 vers l'intérieur de l'enveloppe 12, selon les flèches B2 et A2.
[0064] On procède également aux étapes inverses de ce qui a été décrit ci-avant pour reconnecter les connexions Ll, L21, L22 éventuellement déconnectées. On pourra reconnecter enfin les lignes extérieures LE1, LE2 et LE3, et éventuellement procéder à une remise en température et en pression de travail de l'enceinte close C.
[0065]Selon une variante représentée sur la figure 4, le dispositif 10' présente une enveloppe 12' comprenant un unique capot 12A' (l'enveloppe 12' différant de l'enveloppe 12 uniquement en ce qu'elle comprend un unique capot au lieu de deux). Le capot 12A' n'est par exemple pas solidaire du module adjacent M3. Le procédé de maintenance selon un deuxième mode de réalisation est sensiblement similaire au procédé selon le premier mode de réalisation décrit ci- avant, et ne diffère uniquement en ce qu'il comprend la dépose de l'unique capot 12 A', et que l'extraction du ou des modules est uniquement selon la flèche Al et la disposition des modules uniquement selon la flèche A2. Les déconnexions/reconnexion des connexions Ll, L21 et L22 sont réalisées via des trous d'homme non représentées. Dans l'exemple de la figure 4, l'extraction des modules Ml, M2 et M3 est séquentielle. [0066] Selon une variante du procédé représentée sur la figure 5, les trois modules Ml, M2 et M3 est simultanée. Dans ce cas, seules les connexions L21 et L22 peuvent être déconnectées avant l'extraction des modules, et les connexions L1 peuvent être déconnectées après que le modules Ml, M2 et M3 aient étés extraits de l'enveloppe 12. Selon encore une autre variante non représentée, le capot 12A' est solidaire du module M3, et les trois modules Ml, M2 et M3 sont extraits simultanément à la dépose du capot 12A'. Dans ce cas, il est par exemple possible d'extraire les modules de l'enveloppe sans déconnexion préalable des connexions Ll, L21 et/ou L22. [0067] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des modes de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
[0068] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 100 comprenant une enveloppe externe (12, 120 délimitant une enceinte close (C) et présentant au moins un capot amovible (12A, 12B,
12A0, au moins un module amovible (Ml, M2, M3) disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe (12) et configuré pour liquéfier un gaz, le procédé comprenant :
- déposer au moins un des capots amovibles (12A, 12B, 12A'),
- extraire au moins un module amovible (Ml, M2, M3) de l'enveloppe externe
(12, 12'),
- procéder à au moins une opération de maintenance sur le ou les modules amovibles (Ml, M2, M3) extraits de l'enveloppe externe (12, 120,
- disposer le au moins un module amovible (Ml, M2, M3) au sein de l'enveloppe externe (12, 12'), et
- refermer l'enveloppe externe (12, 120 en reposant le au moins un capot amovible (12A, 12B, 12A0, et dans lequel le au moins un module amovible (Ml, M2, M3) est monté sur rail(s) (13) au sein de l'enveloppe externe (12, 12'), l'étape d'extraction d'au moins un module amovible (Ml, M2, M3) comprenant une translation sur rail(s) (13) du ou des modules amovibles (Ml, M2, M3) extraits depuis l'intérieur de l'enveloppe externe (12) vers l'extérieur (E) de l'enveloppe externe (12, 12').
[Revendication 2] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 100 selon la revendication 1, comprenant une étape préalable de mise en température de l'enceinte close (C) à température ambiante et/ou de mise en pression de l'enceinte close (C) à pression ambiante.
[Revendication 3] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 10') selon la revendication 1, dans lequel l'étape de disposition au sein de l'enveloppe externe (12, 120 du au moins un module amovible (Ml, M2, M3) extrait de l'enveloppe externe (12, 12') comprend une translation sur rail(s) (13) du ou des modules amovibles (Ml, M2, M3) extraits, depuis l'extérieur (E) de l'enveloppe externe (12, 2 vers l'intérieur de l'enveloppe externe (12, 12').
[Revendication 4] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 10') selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le au moins un capot amovible (12A, 12A comprend toutes les interfaces entre le au moins un module amovible (Ml, M2, M3) et l'extérieur (E) de l'enveloppe externe (12, 120, le procédé comprenant une étape préalable de déconnexion des interfaces du capot amovible (12A, 12A') devant être déposé avant sa dépose.
[Revendication 5] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 100 selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un des capots amovibles (12A) est solidaire d'un module amovible (M3), la dépose dudit capot amovible (12A) et l'extraction dudit module amovible (M3) étant simultanées.
[Revendication 6] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'enveloppe externe (12) est un cylindre de section circulaire et s'étendant selon un axe (X), l'enveloppe externe (12) comprenant deux capots (12A, 12B), chaque capot formant une extrémité axiale de l'enveloppe externe (12), la dépose du au moins un capot amovible (12A, 12B) comprenant la dépose de l'un ou l'autre des deux capots (12A, 12B), ou la dépose des deux capots amovibles (12A, 12B).
[Revendication 7] Procédé de maintenance d'un dispositif de liquéfaction de gaz (10, 10') selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de liquéfaction de gaz (10, 10') comprend plusieurs modules amovibles (Ml, M2, M3), la dépose d'au moins deux modules amovibles (Ml, M2, M3) adjacents étant simultanée ou séquentielle.
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US20130277021A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Lummus Technology Inc. Cold Box Design for Core Replacement
US10612841B2 (en) * 2016-01-20 2020-04-07 Hylium Industries, Inc Small-scale hydrogen liquefaction system equipped with cryocooler
EP3596415A4 (fr) * 2017-03-14 2020-07-22 Woodside Energy Technologies Pty Ltd Unité de liquéfaction de gnl conteneurisée et procédé associé de production de gnl
WO2019222815A1 (fr) * 2018-05-25 2019-11-28 Woodside Energy Technologies Pty Ltd Installation hybride modulaire de production de gnl

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