FR2791758A1 - Excess pressure protection for vehicle liquid petroleum gas tank, comprises means of measuring tank pressure and sending signal to electronic module which detects rate of rise exceeding threshold - Google Patents

Excess pressure protection for vehicle liquid petroleum gas tank, comprises means of measuring tank pressure and sending signal to electronic module which detects rate of rise exceeding threshold Download PDF

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Abstract

A vehicle fuel tank (1) containing liquid petroleum gas (2) is protected from an extremely rapid rise in pressure by a pressure measuring unit (4) which sends a pressure signal to an electronic module (5). The electronic module compares the rate of rise of pressure with a preset threshold and if necessary sends an electrical signal to a (3)

Description

i Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifsi The technical sector of the present invention is that of devices

de sécurité pour les réservoirs destinés à contenir des fluides sous pression, tels les réservoirs soumis à une pression interne, et plus5 particulièrement les réservoirs de gaz de pétrole  for tanks intended to contain pressurized fluids, such as tanks subjected to internal pressure, and more particularly petroleum gas tanks

liquéfié, dits GPL pour véhicules.  liquefied, called LPG for vehicles.

Généralement, les réservoirs destinés à contenir des fluides sous pression sont constitués d'une enveloppe en matériau le plus souvent métallique. Les10 formes actuelles sont généralement cylindriques, toriques ou parallélépipédiques. Ces formes sont bien adaptées pour répartir uniformément les contraintes sur  Generally, the tanks intended to contain pressurized fluids consist of an envelope of material, most often metallic. The current forms are generally cylindrical, toric or parallelepipedic. These shapes are well suited to uniformly distribute the stresses over

la périphérie du réservoir.the periphery of the tank.

Ces réservoirs sont munis d'une valve dite de sécurité destinée à provoquer leur ouverture en cas de surpression dans le réservoir. Ces dispositifs sont constitués d'une simple soupape de sécurité tarée à une pression d'ouverture déterminée. En cas de surpression due par exemple à une défaillance du système de verrouillage du remplissage ou à une élévation exceptionnelle de la température, l'ouverture de cette valve permet de limiter les risques d'explosion. Mais si l'élévation de la température environnante ou de la pression dans le réservoir est extrêmement rapide, en cas d'incendie le risque d'une explosion n'est pas écarté puisque l'ouverture de la soupape ne permet pas d'évacuer le débit résultant de l'augmentation  These tanks are provided with a so-called safety valve intended to cause their opening in the event of overpressure in the tank. These devices consist of a simple safety valve calibrated at a determined opening pressure. In the event of overpressure due for example to a failure of the filling locking system or to an exceptional rise in temperature, the opening of this valve makes it possible to limit the risk of explosion. But if the rise in the surrounding temperature or the pressure in the tank is extremely rapid, in the event of fire the risk of an explosion is not ruled out since the opening of the valve does not allow the evacuation of the throughput resulting from the increase

asymptotique de la montée en pression.  asymptotic increase in pressure.

C'est pour pallier ce risque que l'invention  It is to mitigate this risk that the invention

propose un dispositif de sécurité permettant de tenir compte de ce risque potentiel.  proposes a safety device allowing this potential risk to be taken into account.

La présente invention a donc pour objet un dispositif de sécurité pour un réservoir destiné à contenir du fluide sous pression destiné à provoquer35 l'ouverture du réservoir sous l'effet de l'augmentation 2 de pression ou de température du type comportant une soupape de sécurité permettant de mettre en communication le réservoir et le milieu extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen permettant de5 mesurer un accroissement anormal de la température extérieure ou de la pression du fluide dans le réservoir pour commander l'ouverture anticipée de la valve de sécurité. Le dispositif de sécurité comporte un moyen de mesure de la vitesse de montée en pression à  The present invention therefore relates to a safety device for a reservoir intended to contain pressurized fluid intended to cause the opening of the reservoir under the effect of the pressure or temperature increase 2 of the type comprising a safety valve. making it possible to put the reservoir and the external medium in communication, characterized in that it comprises a means making it possible to measure an abnormal increase in the external temperature or the pressure of the fluid in the reservoir in order to control the anticipated opening of the valve security. The safety device includes a means of measuring the pressure build-up speed at

l'intérieur du réservoir.inside the tank.

Le moyen de mesure est relié à la valve de sécurité par un module de traitement commandant  The measuring means is connected to the safety valve by a commanding processing module

l'ouverture de la valve.opening the valve.

Le moyen de mesure est constitué par un capteur différentiel prenant en compte une variation de pression déterminée pour un laps de temps défini. Le module comporte des moyens pour transformer l'information délivrée par le capteur en un signal  The measuring means is constituted by a differential sensor taking into account a pressure variation determined for a defined period of time. The module includes means for transforming the information delivered by the sensor into a signal

électrique de commande de l'ouverture de la valve.  electric valve opening control.

Le dispositif de sécurité comporte un moyen de mesure de la température environnante du réservoir.  The safety device includes means for measuring the temperature surrounding the tank.

Le moyen de mesure est constitué d'un certain nombre de capteurs de mesure de la température disposés au voisinage du réservoir et réagissant à partir d'un  The measuring means consists of a number of temperature measuring sensors arranged in the vicinity of the tank and reacting from a

seuil déterminé.threshold determined.

Les capteurs sont reliés à la valve de sécurité par l'intermédiaire d'un module de traitement commandant l'ouverture de la valve.30 La valve de sécurité peut être constituée d'un système à ressort et peut être munie d'une sonde intercalée dans un organe articulé disposé sur la ligne  The sensors are connected to the safety valve via a processing module controlling the opening of the valve.30 The safety valve can be made up of a spring system and can be fitted with an interposed probe in an articulated organ arranged on the line

de compression du ressort.spring compression.

Un avantage du réservoir selon l'invention réside dans le fait que la fiabilité du réservoir est 3 améliorée en réduisant fortement le danger d'une explosion. Un autre avantage du réservoir selon l'invention réside dans le fait que l'ensemble des causes provoquant une surpression est pris en compte. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la  An advantage of the tank according to the invention lies in the fact that the reliability of the tank is improved by greatly reducing the danger of an explosion. Another advantage of the reservoir according to the invention lies in the fact that all of the causes causing an overpressure are taken into account. Other characteristics, details and advantages of the invention will appear more clearly on

lecture du complément de description qui va suivre des modes de réalisation donnés à titre d'exemple en10 relation avec des dessins sur lesquels:  reading of the additional description which will follow embodiments given by way of example in relation to drawings in which:

- la figure 1 est une représentation schématique d'un système selon l'invention repérant la surpression régnant dans le réservoir, - la figure 2 est également une représentation schématique d'un mode de réalisation prenant en compte la température extérieure du réservoir, et  - Figure 1 is a schematic representation of a system according to the invention identifying the overpressure prevailing in the tank, - Figure 2 is also a schematic representation of an embodiment taking into account the outside temperature of the tank, and

- la figure 3 illustre la réalisation d'une sonde mécanique.  - Figure 3 illustrates the production of a mechanical probe.

Sur la figure 1, on a représenté un réservoir 1 destiné à contenir un fluide 2 sous pression par exemple un gaz de pétrole liquéfié. Ce réservoir est équipé de façon connue d'une valve 3 de sécurité permettant au fluide 2 sous pression de s'échapper lorsque la pression interne du réservoir s'accroit et atteint une certaine valeur. Ce composant est taré en usine et est bien connu. Il va de soit que cette valve 3 fonctionne, c'est-à-dire met le réservoir en communication avec l'extérieur, uniquement lorsque la pression mesurée atteint la valeur fixée. Si toutefois30 la pression s'accroît de manière trop rapide, de manière asymptotique, cette valeur de référence est mesurée alors que le seuil de tolérance du réservoir à la pression est dépassé, d'o un risque certain d'explosion menaçant le personnel à proximité du35 véhicule équipé d'un tel système. Suivant une première 4 réalisation de l'invention, on adjoint à cette valve 3 un moyen de mesure 4 de la pression interne du réservoir 1. Ce moyen 4 délivre un signal qui est traité dans un module 5 qui prend en compte5 l'augmentation de pression dans un laps de temps donné. Lorsque cette augmentation est supérieure à une valeur préalablement fixée le module 5 commande l'ouverture de la valve 3. Le moyen 4 est un composant du commerce comme par exemple un capteur différentiel de pression10 qui prend en compte une variation de pression déterminée dans le réservoir pour un laps de temps  In Figure 1, there is shown a reservoir 1 intended to contain a fluid 2 under pressure, for example a liquefied petroleum gas. This tank is equipped in a known manner with a safety valve 3 allowing the fluid 2 under pressure to escape when the internal pressure of the tank increases and reaches a certain value. This component is tared at the factory and is well known. It goes without saying that this valve 3 operates, that is to say puts the reservoir in communication with the outside, only when the measured pressure reaches the fixed value. If, however, the pressure increases too rapidly, asymptotically, this reference value is measured when the pressure tolerance threshold of the reservoir is exceeded, resulting in a certain risk of explosion threatening the personnel in the vicinity du35 vehicle equipped with such a system. According to a first embodiment of the invention, there is added to this valve 3 a means 4 for measuring the internal pressure of the reservoir 1. This means 4 delivers a signal which is processed in a module 5 which takes into account the increase in pressure in a given amount of time. When this increase is greater than a previously fixed value, the module 5 controls the opening of the valve 3. The means 4 is a commercial component such as for example a differential pressure sensor 10 which takes into account a pressure variation determined in the tank for a period of time

défini. Le module 5 comprend des moyens électroniques classiques permettant de transformer le signal reçu en une énergie électrique permettant d'actionner15 l'ouverture de la valve 3.  defined. The module 5 comprises conventional electronic means making it possible to transform the received signal into electrical energy making it possible to actuate the opening of the valve 3.

On a représenté à la figure 2 une vue schématique d'une seconde variante de réalisation de l'invention selon laquelle on mesure la température à proximité immédiate du réservoir 1 et non plus sa pression20 interne. Cette réalisation trouve son intérêt en cas d'incendie du véhicule, ce qui provoque un mauvais fonctionnement de la valve de sécurité 3 en cas d'augmentation rapide de cette température. On dispose pour cela un certain nombre de capteurs 6 de25 temprérature dans le voisinage immédiat du réservoir 1. Ces capteurs 6 mesurent en continu la température et délivrent une information au module 5 qui commande comme précédemment l'ouverture de la valve 3 en cas d'élévation rapide. A cette fin, on fixe une valeur de30 référence qui lorsqu'elle est dépassée permet de commander la valve. Cette valeur correspond à un seuil fonction de la vitesse d'accroissement de la température. Sur la figure 3, on a représenté une variante de réalisation d'une valve de sécurité améliorée par un dispositif mécanique de déclenchement. On prévoit sur la chaîne de tarage de la soupape 7 une sonde mécanique 9 qui abaisse la charge de compression du ressort 10 appliquée sur son siège d'appui 12 à partir d'un seuil prédéterminé de température. Cette sonde 9 est pour cela intercalée sur la ligne de compression du ressort dans un système articulé 11, du type parallélogramme, par exemple entre le ressort 10 et le siège 8 de la soupape, de manière à diminuer l'effort10 de tarage de ce ressort en liaison avec l'augmentation de température et par là même de commander l'ouverture  FIG. 2 shows a schematic view of a second alternative embodiment of the invention according to which the temperature in the immediate vicinity of the tank 1 is measured and no longer its internal pressure. This embodiment finds its interest in the event of a vehicle fire, which causes a malfunction of the safety valve 3 in the event of a rapid increase in this temperature. A number of 25 temperature sensors 6 are available for this in the immediate vicinity of the reservoir 1. These sensors 6 continuously measure the temperature and deliver information to the module 5 which, as before, controls the opening of the valve 3 in the event of rapid rise. To this end, a reference value is fixed which, when exceeded, allows the valve to be controlled. This value corresponds to a threshold depending on the rate of temperature increase. FIG. 3 shows an alternative embodiment of a safety valve improved by a mechanical triggering device. A mechanical probe 9 is provided on the calibration chain of the valve 7 which lowers the compression load of the spring 10 applied to its support seat 12 from a predetermined temperature threshold. This probe 9 is for this interposed on the compression line of the spring in an articulated system 11, of the parallelogram type, for example between the spring 10 and the seat 8 of the valve, so as to reduce the calibration force10 of this spring in connection with the temperature increase and thereby control the opening

prématurée de la valve. La sonde 9 peut être intercalée entre le ressort 10 et son siège 12.  valve premature. The probe 9 can be interposed between the spring 10 and its seat 12.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1- Dispositif de sécurité pour un réservoir (1) destiné à contenir du fluide (2) sous pression destiné à provoquer l'ouverture du réservoir sous l'effet de l'augmentation de pression du type comportant une soupape de sécurité (3) permettant de mettre en communication le réservoir et le milieu extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (4, 5, 6) permettant de mesurer un accroissement anormal de la température extérieure ou de la pression du fluide dans le réservoir commandant l'ouverture anticipée de la  1- Safety device for a tank (1) intended to contain fluid (2) under pressure intended to cause the opening of the tank under the effect of the pressure increase of the type comprising a safety valve (3) allowing to put the reservoir and the external environment in communication, characterized in that it comprises a means (4, 5, 6) making it possible to measure an abnormal increase in the outside temperature or the pressure of the fluid in the reservoir controlling the opening anticipated from the valve de sécurité (3).safety valve (3). 2- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de mesure (4) de la vitesse de montée en pression du réservoir (1). 3- Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de mesure (4) est relié à la valve de sécurité (3) par un module de  2- A safety device according to claim 1, characterized in that it comprises a means for measuring (4) the rate of pressure build-up of the tank (1). 3- Safety device according to claim 2, characterized in that the measuring means (4) is connected to the safety valve (3) by a module traitement (5) commandant l'ouverture de la valve (3).  treatment (5) controlling the opening of the valve (3). 4- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure (4) est un capteur différentiel de pression prenant en compte une variation de pression déterminée pour un laps de temps  4- Safety device according to claim 1, characterized in that the measuring means (4) is a differential pressure sensor taking into account a pressure variation determined for a period of time défini.defined. - Dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module (5) comporte des moyens permettant de transformer l'information délivrée par le capteur en un signal électrique de commande de  - Safety device according to claim 4, characterized in that the module (5) comprises means making it possible to transform the information delivered by the sensor into an electrical signal for controlling l'ouverture de la valve (3).the valve opening (3). 6- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de mesure  6- Safety device according to claim 1, characterized in that it comprises a measuring means (6) de la température environnante au réservoir (1).  (6) of the temperature surrounding the tank (1). 7- Dispositif de sécurité selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de mesure (6) est -1 constitué d'un certain nombre de capteurs de mesure de la température disposés au voisinage du réservoir (1) et réagissant à un seuil prédéterminé. 8- Dispositif de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que les capteurs (7) sont reliés à la valve de sécurité (3) par l'intermédiaire d'un module de traitement (6) commandant l'ouverture de la valve. 9- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve de sécurité (7) est constituée d'un système à ressort (10) et est munie  7- Safety device according to claim 6, characterized in that the measuring means (6) consists of -1 consisting of a number of temperature measurement sensors arranged in the vicinity of the tank (1) and reacting to a threshold predetermined. 8- Safety device according to claim 7, characterized in that the sensors (7) are connected to the safety valve (3) via a processing module (6) controlling the opening of the valve. 9- Safety device according to claim 1, characterized in that the safety valve (7) consists of a spring system (10) and is provided d'une sonde (9) intercalée dans un organe articulé (11) disposé sur la ligne de compression du ressort (10).  a probe (9) interposed in an articulated member (11) disposed on the compression line of the spring (10).
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