FR2768224A1 - Procede et dispositif de detection de fuites de gaz sur une succession rapide d'elements de materiel contenant ce gaz sous pression - Google Patents
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Abstract
Procédé de détection d'éventuelles fuites de gaz, utilisant au moins une cloche (1) mobile de prélèvement coiffant successivement suivant un cycle donné plusieurs zones (3) de matériels (2) contenant ce gaz sous pression et que l'on veut contrôler, un circuit (9) d'aspiration du contenu de la cloche (1) vers un dispositif d'analyse (4) du gaz à détecter et un circuit (7) de soufflage et de balayage de l'intérieur de la cloche (1) par un gaz différent de celui à détecter tel que :- on rince (8) directement et à chaque cycle le dispositif d'analyse (4) du gaz à détecter par ledit gaz différent et que l'on appellera propre, après chaque analyse du gaz prélevé par aspiration dans la cloche (1);- on attend alors que l'indication du dispositif d'analyse (4) soit revenue à sa position initiale avant de recommencer un nouveau cycle.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION
DE FUITES DE GAZ SUR UNE SUCCESSION RAPIDE
D'ELEMENTS DE MATERIEL
CONTENANT CE GAZ SOUS PRESSION
La présente invention a pour objet un procédé et dispositif de détection de fuites éventuelles de gaz sur des éléments de matériel contenant ce gaz sous pression et se succédant les uns après les autres assez rapidement.
DE FUITES DE GAZ SUR UNE SUCCESSION RAPIDE
D'ELEMENTS DE MATERIEL
CONTENANT CE GAZ SOUS PRESSION
La présente invention a pour objet un procédé et dispositif de détection de fuites éventuelles de gaz sur des éléments de matériel contenant ce gaz sous pression et se succédant les uns après les autres assez rapidement.
Le domaine technique de l'invention est celui des installations permettant d'examiner et de tester l'étanchéité des structures ou des ouvrages vis à vis d'un fluide, par détection de la présence dudit fluide à l'emplacement de la fuite.
L'application principale de l'invention est la détection de fuites éventuelles de gaz sur des bouteilles de gaz butane ou propane, après remplissage de celles-ci, et essentiellement au niveau de leur valve ou de leur robinet, et cela en fin de chaînes de remplissage et suivant la plus grande cadence possible afin de ne pas retarder celles-ci.
De nombreux dispositifs et procédés ont déjà été développés pour une telle application tels que par exemple celui décrit dans le brevet
FR2522820 publié le 9 septembre 1983 et intitulé "procédé de mesure des fuites de récipients contenant un gaz sous pression, notamment un gaz de pétrole liquéfié, et installation pour sa mise en oeuvre : ce document enseigne un dispositif utilisant une cloche venant coiffer, d'une manière étanche, le robinet ou valve de la bouteille à contrôler, laquelle cloche étant reliée alors en circuit fermé à un capteur de mesure de la concentration instantanée du gaz à détecter ; un balayage en circulation prolongée par recyclage du gaz, contenu dans ledit volume clos ainsi constitué, permet de mesurer alors en cas de fuite, un accroissement de concentration du gaz fuyard ; cette concentration étant proportionnelle au débit de la fuite, si son accroissement est trop important, soit au-delà d'une pente donnée, on peut éliminer ladite bouteille. Un tel dispositif nécessite ainsi au moins d'une part une bonne étanchéité sur la bouteille, ce qui n'est pas toujours possible (en particulier du fait de l'état de surface et des gravures pouvant exister sur celle-ci), et d'autre part une communication prolongée de la cloche maintenue étanche avec le capteur d'analyse, ce qui allonge donc le temps de mesure et ne permet pas d'obtenir une cadence de contrôle importante.
FR2522820 publié le 9 septembre 1983 et intitulé "procédé de mesure des fuites de récipients contenant un gaz sous pression, notamment un gaz de pétrole liquéfié, et installation pour sa mise en oeuvre : ce document enseigne un dispositif utilisant une cloche venant coiffer, d'une manière étanche, le robinet ou valve de la bouteille à contrôler, laquelle cloche étant reliée alors en circuit fermé à un capteur de mesure de la concentration instantanée du gaz à détecter ; un balayage en circulation prolongée par recyclage du gaz, contenu dans ledit volume clos ainsi constitué, permet de mesurer alors en cas de fuite, un accroissement de concentration du gaz fuyard ; cette concentration étant proportionnelle au débit de la fuite, si son accroissement est trop important, soit au-delà d'une pente donnée, on peut éliminer ladite bouteille. Un tel dispositif nécessite ainsi au moins d'une part une bonne étanchéité sur la bouteille, ce qui n'est pas toujours possible (en particulier du fait de l'état de surface et des gravures pouvant exister sur celle-ci), et d'autre part une communication prolongée de la cloche maintenue étanche avec le capteur d'analyse, ce qui allonge donc le temps de mesure et ne permet pas d'obtenir une cadence de contrôle importante.
On connaît également la demande de brevet FR2458064 publiée le 26 décembre 1980 et intitulée "procédé d'installation pour détecter des fuites sur des récipients contenant un fluide gazeux sous pression notamment un gaz de pétrole liquéfié" : un tel document décrit un dispositif assez proche du document précédent avec une cloche et un capteur de mesure du gaz à contrôler et prélevé dans ladite cloche, mais celle-ci est considérée ici soit étanche, soit non étanche sur le récipient à contrôler ce qui écarte un des inconvénients précédents ; un gaz témoin est injecté en permanence dans la cloche et est aspiré dans le capteur, dont la remise à zéro est effectuée sur la référence de ce gaz témoin : on mesure ensuite la concentration du gaz à détecter dans le prélèvement à effectuer sur la bouteille à contrôler, jusqu'à stabilisation de la mesure, et au-delà d'un seuil prédéterminé on élimine donc la bouteille concernée.
Un tel dispositif améliore donc certes le dispositif précédent, mais nécessite toujours de maintenir la cloche de prélèvement pendant un temps suffisant pour obtenir une mesure de concentration stabilisée, à moins d'avoir un grand débit de prélèvement ce qui peut créer d'autres contraintes ; de plus il se pose également un problème de fiabilité du dispositif de mesure, du fait du risque d'accumulation des gaz résiduels ayant pu fuir des bouteilles précédentes, car le procédé spécifique de remise à zéro forcé, entre deux bouteilles, de ce dispositif de mesure peut justement fausser les mesures.
Ainsi le problème posé est de pouvoir détecter d'une manière fiable et répétitive une fuite de gaz, pouvant aller par exemple pour du butane ou du propane de 0,1 à 10 grammes par heure, au-delà d'un seuil déterminé, et de sélectionner ainsi les matériels contenant ce gaz et dont la fuite dépasserait ce seuil ; s'il s'agit en particulier de bouteilles de gaz en fin de chaine de remplisssage nécessitant une cadence de moins de 2,5 seconde pour l'ensemble d'un cycle de passage de chacune des bouteilles, le dispositif de prélèvement et de mesure doit disposer d'une rapidité de retour à zéro du capteur fiable, pour permettre la cadence cidessus ; on doit par ailleurs éviter toute pollution par l'air extérieur dans la cloche de confinement que l'on utilise pour coiffer la zone à contrôler, mais sans qu'elle soit étanche par rapport à celle-ci puisque outre leurs diverses formes possibles, beaucoup de surfaces de bouteilles sont gravées ou ont un état de surface trop granuleux pour accepter une bonne étanchéité.
Une solution au problème posé est un procédé de détection d'éventuelles fuites de gaz, utilisant donc d'une manière connue au moins une cloche mobile, entre une position haute et une position basse, de prélèvement de gaz et coiffant successivement suivant un cycle donné plusieurs zones de matériels contenant ce gaz sous pression et que l'on veut contrôler, un circuit d'aspiration du contenu de la cloche vers un dispositif d'analyse du gaz à détecter et un circuit de soufflage et de balayage de l'intérieur de la cloche par un gaz différent de celui à détecter; suivant la présente invention
- on rince directement et à chaque cycle le dispositif d'analyse du gaz à détecter par ledit même gaz différent, et que l'on appellera propre, après chaque analyse du gaz prélevé par aspiration dans ladite cloche
- on attend alors que l'indication du dispositif d'analyse soit revenue à sa position initiale avant de recommencer un nouveau cycle.
- on rince directement et à chaque cycle le dispositif d'analyse du gaz à détecter par ledit même gaz différent, et que l'on appellera propre, après chaque analyse du gaz prélevé par aspiration dans ladite cloche
- on attend alors que l'indication du dispositif d'analyse soit revenue à sa position initiale avant de recommencer un nouveau cycle.
- on balaye l'intérieur de la cloche par ledit gaz propre pendant toute la durée de chaque cycle,
- on laisse toujours, même en position basse, un espace libre entre le bord inférieur de la cloche et la surface de la zone du matériel à contrôler afin de laisser s'évacuer au moins une partie dudit gaz propre soufflé dans ladite cloche, lequel gaz propre étant soufflé suivant un débit supérieur à celui d'aspiration et apte à éviter toute pénétration de gaz ambiant dans ladite cloche
- au début de chaque cycle, quand l'indication du dispositif d'analyse est revenu à sa position initiale, on aspire en continu une partie du gaz contenu dans la cloche pendant que celle-ci descend vers ladite zone, est maintenue en position basse au dessus de celle-ci durant un temps prédéterminé et en remonte, et on effectue également en continu et simultanément l'analyse du gaz ainsi prélevé par le dispositif d'analyse
- on continue le compte rendu d'analyse du gaz ainsi prélevé en continu, pendant une partie au moins de la remontée de ladite cloche et si la valeur maximum de cette analyse relevée au moment de l'arrêt prédéterminé du prélèvement du gaz dans la cloche est supérieure à un seuil de consigne donné, on déclenche tout moyen d'alerte, et d'éjection s'il s'agit d'une bouteille de gaz dans une chaîne de remplissage
- après la fin de ce compte rendu d'analyse, on commence de rincer directement avec ledit gaz propre le dispositif d'analyse isolé alors de l'enceinte de la cloche, et on redescend la cloche dés que la zone suivante du matériel à contrôler est positionnée pour cela, tel que sous celle-ci
- on vérifie à une position prédéterminée qui peut être celle du début de descente de la cloche, contrôlée, soit par un capteur de positionnement, soit par une horloge, que l'indication du dispositif de l'analyse soit bien revenu à sa position initiale ; dans le cas contraire, on interrompt momentanément le cycle en cours.
- on laisse toujours, même en position basse, un espace libre entre le bord inférieur de la cloche et la surface de la zone du matériel à contrôler afin de laisser s'évacuer au moins une partie dudit gaz propre soufflé dans ladite cloche, lequel gaz propre étant soufflé suivant un débit supérieur à celui d'aspiration et apte à éviter toute pénétration de gaz ambiant dans ladite cloche
- au début de chaque cycle, quand l'indication du dispositif d'analyse est revenu à sa position initiale, on aspire en continu une partie du gaz contenu dans la cloche pendant que celle-ci descend vers ladite zone, est maintenue en position basse au dessus de celle-ci durant un temps prédéterminé et en remonte, et on effectue également en continu et simultanément l'analyse du gaz ainsi prélevé par le dispositif d'analyse
- on continue le compte rendu d'analyse du gaz ainsi prélevé en continu, pendant une partie au moins de la remontée de ladite cloche et si la valeur maximum de cette analyse relevée au moment de l'arrêt prédéterminé du prélèvement du gaz dans la cloche est supérieure à un seuil de consigne donné, on déclenche tout moyen d'alerte, et d'éjection s'il s'agit d'une bouteille de gaz dans une chaîne de remplissage
- après la fin de ce compte rendu d'analyse, on commence de rincer directement avec ledit gaz propre le dispositif d'analyse isolé alors de l'enceinte de la cloche, et on redescend la cloche dés que la zone suivante du matériel à contrôler est positionnée pour cela, tel que sous celle-ci
- on vérifie à une position prédéterminée qui peut être celle du début de descente de la cloche, contrôlée, soit par un capteur de positionnement, soit par une horloge, que l'indication du dispositif de l'analyse soit bien revenu à sa position initiale ; dans le cas contraire, on interrompt momentanément le cycle en cours.
Dans un mode préférentiel de réalisation, l'analyse dudit gaz prélevé par rapport au seuil de consigne est effectuée par simple comparaison de signaux électriques relevés, sans détermination de la mesure du débit de fuite proprement dit, mais dans les mêmes conditions de mise en oeuvre et par rapport à un matériel de référence ayant une fuite maximum donnée connue.
Le résultat est de nouveaux procédés, et dispositifs permettant de mettre en oeuvre de tels procédés, de détection d'éventuelles fuites de gaz sur une succession rapide d'éléments de matériels contenant ce gaz sous pression, tel que des bouteilles de propane ou de butane en fin de chaîne de remplissage.
Ces nouveaux procédés et dispositifs répondent en effet au problème posé et aux divers inconvénients cités précédemment à propos des dispositifs et procédés connus à ce jour. En particulier, grâce au rinçage direct du circuit du dispositif de mesure, par un branchement parallèle d'un circuit de balayage indépendant de celui de la cloche de prélèvement qui est alors isolé du circuit d'aspiration contenant le dispositif de mesure et qui est rincé simultanément par ailleurs par le même gaz propre, on réduit la durée du cycle opératoire ; un tel rinçage direct de la cellule de mesures permet en effet d'avoir une bonne remise à zéro dans un minimum de temps et permet de suivre une cadence de contrôle par exemple de 1500 bouteilles par heure, avec les dispositifs et procédés spécifiques tels que décrits ci-dessus et précisés ci-après.
Par ailleurs, le fait d'attendre que l'indicateur de mesure du capteur soit revenu à sa position initiale, avant de recommencer un nouveau cycle opératoire sur une bouteille ou un matériel suivant, permet d'être sûr que le circuit de mesure ait été rincé totalement, et pour la cloche elle-même le choix d'une circulation et d'un débit suffisant de gaz propre soufflé dans son enceinte, assure simultanément son rinçage complet et évite ainsi toute accumulation de gaz dûe à des fuites éventuelles d'autres bouteilles précédentes : ceci augmente ainsi la fiabilité de la mesure.
Du fait également que l'on prend comme référence de seuil de détection le signal de la mesure obtenue sur un matériel, ou bouteille, témoin, ayant une fuite maximum connue tolérée, et sur lequel on aura appliqué un procédé opératoire identique avec les mêmes débits du même gaz propre de balayage, les mêmes vitesses de déplacement des pièces mécaniques et des mêmes temporisations que pour tous les autres matériels ou bouteilles à contrôler, il n'est pas nécessaire d'attendre une stabilisation de la valeur de la mesure dans le capteur : on peut ainsi effectuer cette comparaison de signaux à tout moment, après cependant un temps donné minimum après le debut du prélèvement du gaz dans la cloche et un maintien de celle-ci en position basse pendant une durée minimum donnée ; on peut ensuite commencer de remonter celle-ci en attendant que l'échantillon de gaz prélévé ait atteint depuis un temps minimum le capteur, soit en cours de remontée de la cloche, soit quand celle-ci a atteint sa position haute ; ces temps minimum sont fonction des débits de circulation de gaz dans le circuit d'aspiration, des différents volumes concernés et des vitesses de déplacements mécaniques et de la forme des pièces ; le signal maximum mesuré sur chaque matériel ou bouteille, et la valeur du seuil ainsi choisi ne donnent pas bien sûr la mesure du débit de fuite en lui-même, mais sont représentatifs au même moment choisi du cycle de prélèvement, de l'importance de celle-ci. Le procédé suivant l'invention permet ainsi de comparer de simples signaux électriques sans avoir à déterminer la mesure exacte du débit de fuite proprement dit, ce qui permet de réduire également le temps total d'un cycle opératoire.
Celui-ci peut être ainsi ramené à moins de 2,3 secondes permettant bien de pouvoir traiter 1500 matériels ou bouteilles à l'heure, ce qu'aucun dispositif ne permet à ce jour d'une manière fiable et continue.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt.
La description et les figures ci-après représentent des exemples de réalisations de l'invention mais n ont aucun caractère limitatif d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention en particulier en adaptant un tel procédé et dispositif à d'autres matériels que des bouteilles de gaz, et en utilisant divers types de dispositifs d'analyse tels que des capteurs à infra rouge, qui sont ceux du reste cités dans beaucoup de documents de l'art antérieur comme les deux brevets cités précédemment.
La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif suivant l'invention.
La figure 2 est une représentation sous forme de courbe et de graphique des différentes phases du procédé opératoire suivant l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe schématique d'un dispositif particulier à double cloche de prélèvement.
Le dispositif de détection d'éventuelles fuites de gaz comprend d'une manière connue au moins une cloche mobile 1 de prélèvement, apte à coiffer successivement suivant un cycle donné plusieurs zones 3 de matériel 2 contenant ce gaz sous pression et que l'on veut contrôler, un circuit 9 d'aspiration du contenu de la cloche 1 vers un dispositif d'analyse 4 du gaz à détecter et un circuit 7 de soufflage et de balayage de l'intérieur de la cloche 1 par un gaz différent de celui à détecter.
Suivant la présente invention, en considérant la cloche 1 en position haute Al au-dessus de la zone 3 de matériel 2 à contrôler, le capteur de mesure 4 étant en position initiale i8i correspondant à une mise à zéro effectuée avec le même gaz différent de soufflage, considéré comme propre et l'ayant balayé directement préalablement.
Lors de la descente 12 de la cloche 1 vers ladite zone 3, on peut commencer le prélèvement du gaz contenu dans ladite cloche 1 en ouvrant une vanne 6 qui peut être un clapet anti-retour qui s'ouvre de lui-même par l'aspiration 9 dès que la vanne d'injection 5 du gaz propre 8 dans le capteur 4 est fermée ; ce capteur 4 est ainsi toujours balayé en continu par un gaz. En cas de fuite sur ladite zone 3 à contrôler, la mesure 16 de la concentration du gaz fuyard dans celui ainsi prélevé et parcourant le capteur 4 augmente suivant la courbe 16 représentée par exemple sur la figure 2.
Ladite cloche 1 est descendue 12 jusqu'à une hauteur laissant toujours un espace 11 libre entre son bord inférieur 19 et ladite surface de la zone 3, afin de laisser s'évacuer au moins une partie dudit gaz propre soufflé 7 dans la cloche 1; l'injection de ce gaz est effectuée au moins à sa partie inférieure et dans un mode particulier de réalisation tangentiellement à la périphérie de celle-ci pour créer un tourbillon à l'intérieur de son volume. Ledit gaz propre est soufflé suivant un débit supérieur à celui d'aspiration 9 afin d'éviter toute pénétration du gaz ambiant 20 dans ladite cloche 1 ; le prélèvement à travers la vanne ou clapet anti-retour 6 est effectué de préférence au sommet 21 du volume de ladite cloche 1.
Celle-ci reste ainsi en position basse suivant un temps prédéterminé (141, 142) assez court de l'ordre de 0,3 seconde alors que sa descente 12 a pu être effectuée en 0,5 seconde et la remontée de la cloche 13 peut être réalisée à la même vitesse, soit pendant 0,5 seconde.
Pendant ce temps, on continue le compte rendu d'analyse 16 du gaz prélevé dans la cloche 1 en continu, jusqu'à un moment prédéterminé 152 où on le compare à un seuil de consigne 17 préalablement défini avec un matériel ou bouteille 2 ayant une fuite maximum donnée et contrôlée dans les mêmes conditions opératoires ; ce moment 152 d'arrêt prédéterminé du prélèvement et de la mesure peut être choisi au cours de la remontée 13 de la cloche ou juste après son retour 15l en position haute 15.
Dès la fin du compte rendu d'analyse 152 on ouvre le balayage direct 8 de gaz propre dans le capteur 4, par la vanne 5 par exemple qui coupe alors simultanément le clapet 6 du fait de la différence de pression alors ainsi créée, et donc le prélèvement 21 dans la cloche 1 ; ce clapet anti-retour 6 peut être remplacé par une vanne pilotée comme celle 5 d'injection du gaz de balayage direct 8 du gaz propre dans le capteur 4. On continue ledit rinçage jusqu'à ce que l'indication du dispositif d'analyse soit revenue à sa position initiale 22 avant de recommencer un nouveau cycle 182 qui peut correspondre à l'ouverture simultanée 6 d'aspiration 21 pour le début 102 du prélèvement de gaz dans la cloche 1 ; cette ouverture 6 d'aspiration 21 peut être également légèrement décalée comme indiqué ci-après.
Ce début de cycle 182 peut correspondre également au début A2 de la descente de la cloche 1 après un temps en position haute 15 de celle-ci de l'ordre alors d'une seconde correspondant d'une part à 0,3 seconde entre le retour 15l de la cloche en position haute et la fin 152 du compte rendu d'analyse, et d'autre part à une durée 0,7 seconde de rinçage (152,
A2) du capteur 4. La durée totale du cycle entre Al et A2 ou 181 et 182 est alors ainsi de 2,3 secondes.
A2) du capteur 4. La durée totale du cycle entre Al et A2 ou 181 et 182 est alors ainsi de 2,3 secondes.
Dans un autre mode de réalisation, il peut être envisagé de commencer la descente 12 de la cloche avant que l'indication du dispositif d'analyse 4 soit revenue à sa position initiale 22, pour réduire le temps de chaque cycle, mais on vérifie alors à une position déterminée h de ladite descente que cette position initiale 22 a bien été atteinte ; sinon dans le cas contraire, on interrompt bien entendu le cycle en cours car il est nécessaire que le prélèvement du gaz dans l'enceinte 1 de la cloche, qui ne peut commencer qu'après cette dite remise à zéro, se fasse toujours à partir du même moment 10 dans le cycle, correspondant à une position donnée de la cloche 1 qui soit identique, pour chaque bouteille, à celle de la bouteille témoin ayant permis la détermination du seuil 17 ; ladite position h de descente de la cloche peut être repérée soit par un capteur de position soit par une horloge déterminant le temps t correspondant à cette position limite.
En effet, comme déjà explicité ci-dessus, ledit dispositif d'analyse 4 est un dispositif de mesure continu d'une caractéristique du gaz donné que l'on veut détecter et pouvant composer le gaz qui le traverse : il comprend tout moyen de comparaison connu du signal ainsi relevé avec celui mis en mémoire et correspondant au seuil fixé 17 ; celui-ci est déterminé préalablement dans les mêmes conditions opérationnelles sur un matériel ayant une fuite maximum donnée ; lequel dispositif d'analyse 4 est relié directement et alternativement soit à un circuit direct 8 de soufflage et de rinçage par ledit gaz différent de celui à détecter et appelé gaz propre, soit au volume intérieur de la cloche 1.
Suivant la présente invention, le dispositif de mesure ou capteur 4 peut être:
- soit un capteur catalytique basé sur un filament de platine ou d'un métal ou alliage approprié encapsulé ou non, utilisant la variation de propriété telle qu'en particulier, la température ou la conductivité du filament sous l'effet de la chaleur dégagée par l'oxydation du gaz à détecter,
- soit un capteur spectromètrique dans l'infrarouge ou l'infrarouge proche comparant l'intensité de deux faisceaux provenant de deux sources distinctes dont l'une a une longueur d'onde correspondant à une bande d'absorption du gaz à détecter et dont l'autre émet dans une zone de transparence,
- soit un dispositif photoacoustique dans lequel le gaz à étudier est illuminé dans l'infrarouge par le rayonnment d'une source infrarouge à bande large dont l'intensité est modulée par une fréquence sonore dont les variations traduisent la concentration du gaz que l'on veut détecter,
- soit un système basé sur un spectromètre de masse quadripolaire,
- soit un système optique utilisant une plaque de verre ordinaire dans lequel on crée un canal conducteur qui va se comporter comme un guide de lumière dont l'indice variera en fonction du gaz à détecter qui vient interagir sur sa surface, permettant alors d'en déduire sa concentration,
- soit un capteur électrochimique et plus généralement tout capteur dont le temps de réponse et l'inertie soient compatibles avec la cadence du dispositif suivant l'invention.
- soit un capteur catalytique basé sur un filament de platine ou d'un métal ou alliage approprié encapsulé ou non, utilisant la variation de propriété telle qu'en particulier, la température ou la conductivité du filament sous l'effet de la chaleur dégagée par l'oxydation du gaz à détecter,
- soit un capteur spectromètrique dans l'infrarouge ou l'infrarouge proche comparant l'intensité de deux faisceaux provenant de deux sources distinctes dont l'une a une longueur d'onde correspondant à une bande d'absorption du gaz à détecter et dont l'autre émet dans une zone de transparence,
- soit un dispositif photoacoustique dans lequel le gaz à étudier est illuminé dans l'infrarouge par le rayonnment d'une source infrarouge à bande large dont l'intensité est modulée par une fréquence sonore dont les variations traduisent la concentration du gaz que l'on veut détecter,
- soit un système basé sur un spectromètre de masse quadripolaire,
- soit un système optique utilisant une plaque de verre ordinaire dans lequel on crée un canal conducteur qui va se comporter comme un guide de lumière dont l'indice variera en fonction du gaz à détecter qui vient interagir sur sa surface, permettant alors d'en déduire sa concentration,
- soit un capteur électrochimique et plus généralement tout capteur dont le temps de réponse et l'inertie soient compatibles avec la cadence du dispositif suivant l'invention.
Dans des modes de réalisation tels que représentés sur la figure 3, ladite cloche mobile 1 de confinement comporte au moins deux enceintes ls dont les bords 19 délimitant leurs ouvertures distinctes et indépendantes sont aptes à venir isoler chacune desdites enceintes 1 par recouvrement par celles-ci d'au moins deux zones 3i différentes du matériel 2 à contrôler ; dans la représentation de la figure 3, les au moins dites deux enceintes 1; sont superposées, l'enceinte inférieure li étant d'un périmètre plus important que celle supérieure 12, le bord dit inférieur 192 de celle-ci faisant saillie dans la partie supérieure de l'enceinte inférieure li ; chacune desdites enceintes est reliée, de préférence au moins à leur partie supérieure 21j, à un circuit d'aspiration 9, et d'analyse 4, indépendant, et au moins à leur partie inférieure audit circuit 7 de soufflage et de balayage de leur volume intérieur. Ce circuit 7 peut être commun comme du reste celui 8, d'alimentation pour le balayage de leur capteur 4;.
Pour bien différencier alors les mesures effectuées sur les différentes zones 3 du matériel 2, au moins une enceinte, qui est dite supérieure 12, comporte éventuellement un joint, tel que représenté par exemple sur la figure 3 autour du bord inférieur 192, apte à venir en appui sur toute surface ayant les mêmes dimensions périphériques pour le recevoir et à y assurer une étanchéité autour d'une desdites zones 3s du matériel 2 à contrôler ; par contre le bord inférieur 191 de l'enceinte inférieure ll peut laisser ou non (et en ce cas peut comporter un joint comme celui de l'enceinte supérieure 12) un espace libre 11 avec la surface de l'autre zone 31 du matériel 2 à contrôler et qui est située en périphérie de la zone
Un tel dispositif pourra être réalisé également avec trois enceintes permettant de tester simultanément plusieures origines de fuite possible sur trois zones différentes mais concentriques et/ou superposées. Si les zones couvertes par les enceintes intérieures ont besoin d'avoir une surface de réception d'un joint d'étanchéité isolant chaque enceinte correspondante, l'enceinte extérieure et/ou inférieure li, qui est la plus large et qui correspond en fait à la zone de liaison avec le matériel 2 proprement dit, dont la surface peut être de forme géométrique quelconque, peut s'adapter du fait de la possibilité de non étanchéité de son bord 19l à toute forme de cette surface qui peut être gauche ou même irrégulière.
Un tel dispositif pourra être réalisé également avec trois enceintes permettant de tester simultanément plusieures origines de fuite possible sur trois zones différentes mais concentriques et/ou superposées. Si les zones couvertes par les enceintes intérieures ont besoin d'avoir une surface de réception d'un joint d'étanchéité isolant chaque enceinte correspondante, l'enceinte extérieure et/ou inférieure li, qui est la plus large et qui correspond en fait à la zone de liaison avec le matériel 2 proprement dit, dont la surface peut être de forme géométrique quelconque, peut s'adapter du fait de la possibilité de non étanchéité de son bord 19l à toute forme de cette surface qui peut être gauche ou même irrégulière.
Des traversées étanches dans la paroi des enceintes dont celles supérieures 12 peuvent être donc des volumes clos, peuvent permettre d'éffectuer des manoeuvres d'ouverture d'un robinet ou d'une vanne ou d'un clapet à poussoir.
Claims (11)
1. Procédé de détection d'éventuelles fuites de gaz, utilisant au moins une cloche (1) mobile de prélèvement coiffant successivement suivant un cycle donné plusieurs zones (3) de matériels (2) contenant ce gaz sous pression et que l'on veut contrôler, un circuit (9) d'aspiration du contenu de la cloche (1) vers un dispositif d'analyse (4) du gaz à détecter et un circuit (7) de soufflage et de balayage de l'intérieur de la cloche (1) par un gaz différent de celui à détecter caractérisé en ce que
- on rince (8) directement et à chaque cycle le dispositif d'analyse (4) du gaz à détecter par ledit même gaz différent et que l'on appellera propre, après chaque analyse du gaz prélevé par aspiration dans la cloche (1);
- on attend alors que l'indication du dispositif d'analyse (4) soit revenue à sa position initiale (22) avant de recommencer un nouveau cycle (18).
2. Procédé de détection suivant la revendication 1 caractérisé en ce que
- on balaye (7) l'intérieur de la cloche (1) par ledit gaz propre pendant toute la durée de chaque cycle,
- on laisse toujours un espace (11) libre entre le bord inférieur (19) de la cloche (1) et la surface de la zone (3) du matériel à contrôler afin de laisser s'évacuer au moins une partie dudit gaz propre soufflé dans la cloche (1), lequel gaz propre étant soufflé suivant un débit supérieur à celui d'aspiration (9) et apte à éviter toute pénétration de gaz ambiant (20) dans ladite cloche (1);
- au début de chaque cycle, quand 1'indication du dispositif d'analyse (4) est revenu à sa position initiale (22), on aspire (9) en continu une partie du gaz contenu dans la cloche (1) pendant que celleci descend (12) vers ladite zone (3), est maintenue en position basse durant un temps prédéterminé (141, 142) et en remonte, et on effectue également en continu et simultanément l'analyse (16) du gaz ainsi prélevé par le dispositif (4).
3. Procédé de détection suivant la revendication 2 caractérisé en ce que
- on continue le compte rendu d'analyse (16) du gaz ainsi prélevé en continu, pendant une partie au moins de la remontée de ladite cloche (1) et si la valeur maximum de cette analyse relevée au moment de l'arrêt prédéterminé (152) du prélèvement du gaz dans la cloche (1) est supérieure à un seuil de consigne (17) donné, on déclenche tout moyen d'alerte
- après la fin de ce compte rendu d'analyse (152), on rince (8) directement le dispositif d'analyse (4) avec ledit gaz propre, et on redescend la cloche (1) dés que la zone (3) suivante du matériel à contrôler est positionnée pour cela
- on vérifie à une position prédéterminée (h) de descente de la cloche (1) que l'indication du dispositif de l'analyse (4) soit bien revenu à sa position initiale (22) ; dans le cas contraire, on interrompt momentanément le cycle en cours.
4. Procédé de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'analyse dudit gaz prélevé (16) par rapport au seuil de consigne (17) est effectuée par simple comparaison de signaux relevés sans détermination de la mesure du débit de fuite proprement dit, mais dans les mêmes conditions de mise en oeuvre et par rapport à un matériel (2) de référence ayant une fuite maximum donnée connue.
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce qu'on aspire ledit gaz à prélever dans la cloche (1) au sommet (21) du volume de celle-ci.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on souffle le gaz de balayage (7) dans la cloche (1) tangentiellement à la périphérie de celle-ci pour créer un tourbillon à l'intérieur de son volume.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la durée totale de chacun des cycles successifs d'analyse de gaz et de présentation des zones (3) de matériel (2) à contrôler est de moins de 2,3 secondes.
8. Dispositif de détection d'éventuelles fuites de gaz, comprenant au moins une cloche (1) mobile de prélèvement, apte à coiffer successivement suivant un cycle donné plusieurs zones (3) de matériel (2) contenant ce gaz sous pression et que l'on veut contrôler, un circuit (9) d'aspiration du contenu de la cloche (1) vers un dispositif d'analyse (4) du gaz à détecter et un circuit (7) de soufflage et de balayage de l'intérieur de la cloche (1) par un gaz différent de celui à détecter, caractérisé en ce que ledit dispositif d'analyse (4) est un dispositif de mesure continu d'une caractéristique du gaz donné que l'on veut détecter et pouvant composer le gaz qui le traverse, et comprenant tout moyen de comparaison connu du signal ainsi relevé avec celui mis en mémoire et correspondant à un seuil fixé (17), déterminé dans les mêmes conditions opérationnelles sur un matériel (2) ayant une fuite maximum donnée, lequel dispositif d'analyse (4) étant relié directement soit à un circuit (8) direct de soufflage et de rinçage par ledit gaz différent de celui à détecter et appelé gaz propre, soit au volume intérieur de la cloche (1).
9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que ladite cloche mobile (1) de confinement comporte au moins deux enceintes (lui) dont les bords (19,) délimitant leurs ouvertures distinctes et indépendantes sont aptes à venir isoler chacune desdites enceintes (lys) par recouvrement par celles-ci d'au moins deux zones (3,) différentes du matériel (2) à contrôler, chacune desdites enceintes (lys) étant reliée à un circuit d'aspiration (9;) et d'analyse (4,) indépendant, et au moins à leur partie inférieure audit circuit (7) de soufflage et de balayage de leur volume intérieur.
10. Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les au moins dites deux enceintes sont superposées, l'enceinte inférieure (ii) étant d'un périmètre plus important que celle supérieure (12), le bord inférieur (192) de celle-ci faisant saillie dans la partie supérieure de l'enceinte inférieure (1 i).
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que au moins une enceinte comporte un joint apte à venir en appui sur toute surface ayant les mêmes dimensions périphériques pour le recevoir et à y assurer une étanchéité autour d'une desdites zones (3;) du matériel (2) à contrôler.
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