FR3031591B1 - Procede et dispositif de detection d'encrassement pour des tuyauteries - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour déterminer un degré d'encrassement (G) d'une tuyauterie (4a, b), une valeur de pression (pl,2) d'une pression interne est déterminée en un point de mesure (O1,2) de la tuyauterie pendant une opération de rinçage (S) avec un fluide de rinçage dans la tuyauterie (4a, b), et le degré d'encrassement (G) est déterminé par évaluation de la valeur de pression à l'aide d'un critère de contrôle (20). Pour le degré d'encrassement (G) d'un système de tuyauteries (2), on détermine en outre un lieu d'encrassement (OG) par évaluation des degrés d'encrassement (G) à l'aide d'un critère de localisation (32).

Description

DESCRIPTION L’invention concerne des procédés et des dispositifs pour déterminer un degré d’encrassement d’une tuyauterie et d’un système de tuyauteries, ainsi que Γutilisation d’un capteur de pression et un programme informatique.

Des tuyauteries, en particulier celles qui servent à conduire des eaux usées, donc des conduits d’eaux usées, peuvent s’encrasser. L’encrassement est notamment produit par des dépôts sur la paroi intérieure du conduit ou par des corps étrangers à l’intérieur du conduit. La tuyauterie peut ici notamment faire partie d’un système de tuyauteries. La tuyauterie peut aussi être une tuyauterie à dépression, par exemple une tuyauterie d’un système d’eaux usées à dépression. Dans un tel système, les eaux usées sont, à l’aide d’une dépression, évacuées par aspiration par la tuyauterie à partir d’une admission, par exemple d’un WC. De tels systèmes d’eaux usées à dépression se rencontrent en particulier dans des véhicules, notamment dans des avions. L’encrassement engendre un rétrécissement de la section interne du conduit, et dans le pire des cas son bouchage. Un problème est qu’un début d’encrassement dans une tuyauterie pendant son utilisation passe quasiment inaperçu. Lorsque T encrassement est remarqué, par exemple par des eaux usées qui ne s’évacuent plus ou seulement de manière hésitante, il faut en général nettoyer sans délai le conduit afin de pouvoir T utiliser à nouveau normalement. Jusque-là, Tutilisation est limitée, voire impossible. En particulier dans le cas des conduits d’eaux usées précités dans un véhicule, notamment un avion, cela est gênant lorsque Tencrassement se produit par exemple pendant un vol. L’entretien nécessaire pour rendre le conduit d’eaux usées à nouveau utilisable n’est souvent possible que lors du prochain atterrissage.

En particulier pour des avions, il est donc habituel, à titre préventif, de démonter au moins partiellement et d’inspecter visuellement un tel conduit à intervalles de temps réguliers par exemple. Cela implique une dépense souvent inutile, lorsqu’on constate finalement que la tuyauterie n’est pas encrassée. Par exemple, il était jusqu’alors nécessaire, pour un avion, de démonter un WC, un tronçon de la conduite d’eaux usées ou une partie du réservoir d’eaux usées pour accéder au système de conduits et pouvoir effectuer une inspection visuelle ou encore manuelle.

La dépense de démontage nécessaire peut être au moins réduite par l’utilisation d’endoscopes. Mais il reste une dépense de base. L’invention a pour but d’améliorer le traitement des encrassements dans des tuyauteries.

Ce but est atteint par un procédé pour déterminer un degré d’encrassement d’une tuyauterie, notamment d’un conduit d’eaux usées, en particulier d’un système d’eaux usées à dépression, caractérisé en ce qu’au moins une valeur de pression d’une pression interne est déterminée en au moins un point de mesure de la tuyauterie pendant une opération de rinçage avec un fluide de rinçage dans la tuyauterie, et le degré d’encrassement est déterminé par évaluation de la valeur de pression à l’aide d’un critère de contrôle.

Ce procédé sert donc à déterminer un degré d’encrassement d’une tuyauterie. La tuyauterie est notamment un conduit d’eaux usées. Le conduit d’eaux usées est notamment un conduit d’eaux usées d’un système d’eaux usées à dépression. Selon le procédé, une valeur de pression d’une pression interne de la tuyauterie est déterminée en au moins un point de mesure de la tuyauterie. La détermination s’effectue au moins pendant une opération de rinçage dans la tuyauterie, c’est-à-dire pendant qu’on fait passer un fluide de rinçage ou autre fluide par la tuyauterie. Le degré d’encrassement est déterminé en évaluant la valeur de pression à l’aide d’un critère de contrôle. L’invention va être expliquée dans la suite pour partie à l’aide d’un conduit d’eaux usées ou respectivement d’un système d’eaux usées, mais elle est transposable par analogie à tous autres systèmes ou tuyauteries comparables.

La tuyauterie est notamment un conduit d’eaux usées dans un véhicule. Le véhicule est notamment un avion. Le conduit d’eaux usées sert notamment à évacuer les eaux usées à partir d’une admission d’eaux usées, en particulier d’un WC, d’un lavabo ou d’un autre dispositif d’élimination, par exemple un GWDU (Galley Waste Disposai Unit), en particulier d’un avion.

Le conduit d’eaux usées débouche notamment en aval dans un réservoir d’eaux usées. Dans le cas d’un système d’eaux usées à dépression, le réservoir d’eaux usées est en dépression par rapport à l’admission des eaux usées dans la tuyauterie. La dépression sert à évacuer par aspiration les eaux usées depuis l’admission dans le réservoir, par le conduit d’eaux usées.

Pendant l’opération de rinçage, on fait passer un fluide de rinçage par la tuyauterie. L’opération de rinçage est notamment effectuée avec un fluide de rinçage qui contient dans tous les cas du gaz et optionnellement en plus également du liquide. On peut par exemple utiliser à cet effet comme fluide de rinçage de l’air, avec ou sans eau. En particulier les systèmes d’eaux usées d’avion qui fonctionnent sur la base d’une dépression se servent de toute façon d’air normal comme fluide d’aspiration, sachant qu’on ajoute optionnellement de l’eau à l’air -en général à l’admission de la tuyauterie -. Le procédé correspondant peut donc être mis en œuvre par exemple dans un système d’eaux usées d’avion d’une manière particulièrement simple, avec des fluides déjà présents.

Le degré d’encrassement déterminé est par exemple une simple valeur binaire, qui fournit une information sur la présence ou non d’un encrassement dans la tuyauterie, ou sur la nécessité ou non d’un nettoyage de la tuyauterie. En variante toutefois, il peut aussi être une valeur numérique, qui fournit une information sur l’ampleur de l’encrassement ou qui indique quand un nettoyage devrait vraisemblablement être effectué pour éviter un bouchage de la tuyauterie. L’encrassement réduit notamment la section restant libre de la tuyauterie, disponible pour un écoulement, ce qui influe sur le degré d’encrassement et les conditions de pression lors d’une opération de rinçage. La longueur du tronçon de conduit sur laquelle s’étend un encrassement influe notamment sur la résistance à l’écoulement (proportionnelle à 1/longueur) et donc sur les conditions de pression. De plus, la formation de tourbillons dans la tuyauterie est notamment influencée par la forme de l’encrassement. La pression lors d’un encrassement dépend donc de la section, de la forme et de la longueur de l’encrassement. L’invention se fonde sur la constatation que jusqu’à présent, la détermination du degré d’encrassement pour des conduits d’eaux usées nécessite toujours une ou des opérations manuelles. On ne connaît jusqu’à présent pas de systèmes automatiques. L’invention se fonde en outre sur la constatation qu’il est souhaitable de disposer d’un procédé ou d’un système automatique qui fournisse le degré d’encrassement dans un système de tuyauteries suffisamment tôt avant l’apparition d’un bouchage provoqué par de l’encrassement, par exemple par des dépôts. On peut ainsi, par exemple, émettre un avertissement indiquant que la tuyauterie doit être nettoyée. Cela permet alors un nettoyage prévisionnel ciblé de la tuyauterie, qui par ailleurs ne doit avoir lieu qu’en cas de besoin effectif. Avec un procédé correspondant, on peut effectuer un entretien uniquement en cas de besoin (« maintenance on demand »). L’invention se fonde en outre sur la constatation que les conditions de pression dans une tuyauterie lors d’une opération de rinçage varient en fonction du degré d’encrassement dans la conduite. L’absence d’encrassement implique un plus grand écoulement par la tuyauterie et donc une pression plus élevée. L’encrassement réduit le débit de passage et donc l’écoulement.

Un avantage de l’invention est que le procédé n’a pas besoin d’une inspection visuelle de la tuyauterie, puisqu’en effet il faut seulement enregistrer des valeurs de mesure de pression et les évaluer d’une manière appropriée. Le procédé correspondant peut donc être automatisé et une procédure manuelle n’est plus nécessaire, ce qui s’accompagne de coûts d’exploitation nettement réduits.

Le degré d’encrassement peut ainsi être répétitivement déterminé -même à de courts intervalles de temps - d’une manière rapide et simple, de sorte que des mesures manuelles appropriées ne sont prises que de façon ciblée, à l’atteinte d’un degré d’encrassement critique. Ainsi, on peut par exemple n’effectuer qu’en cas de besoin un nettoyage et/ou un démontage de la tuyauterie. De même, un nettoyage peut être planifié dans le temps, ou encore on peut garantir qu’un nettoyage n’est actuellement pas nécessaire.

Pour l’évaluation de la pression interne déterminée ou encore pour le critère de contrôle, on peut envisager les possibilités les plus diverses. Dans la forme la plus générale, on utilise à cet effet un modèle d’encrassement, et la valeur de pression déterminée est évaluée à l’aide de ce modèle d’encrassement. Le modèle d’encrassement décrit ici de quelle manière la pression varie pour des degrés d’encrassement G donnés.

Lors de l’évaluation, on peut employer des méthodes analytiques ou empiriques. Il suffit d’inverser une relation par exemple théorique, ou mesurée ou observée, entre l’encrassement et les effets sur les conditions de pression pour pouvoir à nouveau tirer des conclusions sur l’encrassement à partir des conditions de pression.

En ce qui concerne la détermination d’au moins une valeur de pression, on peut en particulier également déterminer ou mesurer ou enregistrer plusieurs valeurs de pression, et celles-ci notamment pendant l’opération de rinçage mais en plus également avant et/ou après cette opération.

Selon une forme préférée de réalisation, comme opération de rinçage, on fait passer un fluide de test par la tuyauterie dans le cadre d’un rinçage de test avec des paramètres de rinçage connus. On effectue donc comme opération de rinçage un rinçage de test. Dans le cadre du rinçage de test, on fait passer un fluide de test par la tuyauterie. Les paramètres de rinçage influant sur la relation entre le degré d’encrassement et les conditions de pression dans la conduite sont ici connus. Des paramètres de rinçage sont par exemple les pressions à l’entrée et à la sortie du conduit, la quantité de fluide injectée pendant le rinçage de test, la vitesse d’admission du fluide, le fluide lui-même, etc. Selon cette variante de l’invention, on crée notamment en établissant des paramètres de rinçage des conditions de test définies, afin de rendre les mesures de pression à l’intérieur de la tuyauterie comparables entre elles et/ou par rapport à des valeurs de référence ou comparatives. Il est ainsi notamment également possible d’effectuer par exemple une comparaison quantitative de pressions mesurées lors de différentes opérations de rinçage. Par la création de conditions de test connues ou uniformes, au moyen de paramètres de rinçage connus ou de leur établissement, on peut tirer des conclusions particulièrement satisfaisantes sur le degré d’encrassement à partir de la mesure de pression. En d’autres termes, on crée donc dans ou pour la tuyauterie des conditions de test fixes ou connues.

Selon une forme préférée de réalisation, comme évaluation à l’aide du critère de contrôle, on effectue une comparaison de la valeur de pression avec au moins une valeur de référence connue pour des degrés d’encrassement connus. On effectue donc une comparaison comme évaluation à l’aide du critère de contrôle. Lors de la comparaison, la valeur de pression déterminée est comparée avec au moins une valeur de référence connue, en particulier pour un degré d’encrassement connu. La valeur de référence est ici une valeur connue qui a été déterminée par exemple de façon empirique ou par des essais. On sait par exemple, dans des conditions de test appropriées, quel degré d’encrassement nécessite un nettoyage du conduit, et quelle pression doit être attendue en présence d’un tel degré d’encrassement. La pression mesurée est alors comparée à la pression de référence correspondante, afin de décider si un nettoyage du conduit est ou n’est pas nécessaire.

Selon une forme préférée de réalisation, une allure de valeurs de la pression interne en fonction du temps pendant au moins une partie de la durée de l’opération de rinçage est déterminée sous la forme d’une courbe de mesure, et le degré d’encrassement est déterminé en évaluant la courbe de mesure à l’aide du critère de contrôle. On détermine donc une allure de valeurs de la pression interne en fonction du temps. Cela s’effectue pendant au moins une partie de la durée de l’opération de rinçage. L’allure des valeurs de pression dans le temps fournit une courbe de mesure de l’allure de la pression en fonction du temps. Le degré d’encrassement est déterminé en évaluant la courbe de mesure à l’aide du critère de contrôle. Cette variante se fonde sur la constatation que c’est notamment l’allure dans le temps des conditions de pression à l’intérieur du conduit qui varie de manière significative selon le degré d’encrassement. Les courbes de mesure résultantes sont donc particulièrement aptes à fournir des critères de contrôle simples et efficaces, à l’aide desquels on peut tirer des conclusions sur le degré d’encrassement à partir de la courbe de mesure.

Selon une variante de cette forme de réalisation, comme évaluation à l’aide du critère de contrôle, on détermine une valeur caractéristique à partir de la courbe de mesure et on effectue une comparaison de la valeur caractéristique avec des valeurs caractéristiques de référence connues pour des degrés d’encrassement connus. On détermine donc, comme évaluation à l’aide du critère de contrôle, une valeur caractéristique à partir de la courbe de mesure. De plus, on effectue une comparaison de la valeur caractéristique avec une valeur caractéristique de référence connue, en particulier pour un degré d’encrassement connu. À partir de l’allure dans le temps des valeurs de pression, donc de la courbe de mesure, on peut déduire des caractéristiques simples et représentatives, en règle générale mieux qu’à partir de valeurs de mesure individuelles. On dispose ainsi d’une multiplicité de valeurs caractéristiques pour décrire des courbes de mesure correspondantes, et pouvoir effectuer une différenciation en fonction des degrés d’encrassement. On peut ainsi créer des critères de contrôle particulièrement efficaces et de grande qualité, et effectuer une évaluation satisfaisante relativement au degré d’encrassement. A nouveau, les valeurs caractéristiques de référence connue sont déterminées à l’aide d’essais ou de façon empirique.

Selon une variante de cette forme de réalisation, on détermine comme valeur caractéristique une valeur d’une pression interne maximale et/ou minimale, donc de la courbe de mesure, et/ou une pente d’une augmentation ou diminution de la pression interne en fonction du temps, donc de la courbe de mesure. Le niveau maximal ou minimal de pression qui s’établit lors d’une opération de rinçage, ainsi que la rapidité de l’augmentation ou de la diminution de la pression, sont des valeurs caractéristiques particulièrement représentatives, qui varient particulièrement fortement pour différents degrés d’encrassement dans une tuyauterie et permettent donc des conclusions particulièrement satisfaisantes sur les différents degrés d’encrassement à partir des valeurs de mesure. Les conclusions peuvent notamment être tirées d’une manière simple par une comparaison ou par des décisions du type « inférieur/supérieur à ».

Selon une forme préférée de réalisation, on détermine comme degré d’encrassement une diminution de la section de la tuyauterie par rapport à la section nominale de la tuyauterie. La section nominale est la section de la tuyauterie dans l’état sans encrassement. La section est la part de surface transversalement à la tuyauterie qui est disponible pour un écoulement. En raison des conditions hydrodynamiques dans une tuyauterie, une modification de la section à travers laquelle le fluide peut passer par la tuyauterie a des effets particulièrement importants sur les conditions de pression dans la tuyauterie. Des degrés d’encrassement correspondants peuvent donc être déterminés ou encore détectés d’une manière particulièrement satisfaisante par une évaluation de la pression. Selon une variante, dans des modèles plus complexes, on peut également prendre en compte dans le degré d’encrassement la longueur - c’est-à-dire l’étendue de l’encrassement le long de la tuyauterie - et/ou la forme de l’encrassement.

Selon une forme préférée de réalisation, on utilise comme tuyauterie une tuyauterie qui débouche dans un réservoir collecteur, et comme pression interne de la tuyauterie la pression interne dans le réservoir collecteur. On utilise donc comme tuyauterie une tuyauterie qui débouche en aval, donc dans la direction de transport du fluide, dans un réservoir collecteur. On détermine alors la pression interne dans le réservoir collecteur comme pression interne de la tuyauterie. Cette pression est en relation directe avec la pression interne de la tuyauterie à l’extrémité de la conduite débouchant dans le réservoir, ou encore est égale à cette pression. La pression interne de la tuyauterie à l’extrémité de la conduite débouchant dans le réservoir est donc connue. La pression interne dans le réservoir collecteur peut être en règle générale déterminée d’une manière particulièrement simple, car le réservoir collecteur présente par exemple de toute façon déjà des capteurs de pression qui peuvent être conjointement utilisés pour la détermination de pression correspondante.

Selon une forme préférée de réalisation, on détermine des valeurs de pression de la pression interne en au moins deux points de mesure le long de la tuyauterie, sachant que les points de mesure délimitent des tronçons partiels respectifs de la tuyauterie, sachant qu’on détermine un degré d’encrassement respectif pour au moins un des tronçons partiels, notamment pour tous les tronçons partiels. On détermine donc des valeurs de pression de la pression interne en au moins deux points de mesure le long de la tuyauterie. Les points de mesure délimitent des tronçons partiels respectifs de la tuyauterie qui se suivent le long de la direction de l’étendue longitudinale de celle-ci. Un degré d’encrassement respectif est alors déterminé pour au moins un des tronçons partiels, notamment pour tous les tronçons partiels. Les tronçons partiels se suivent donc le long de la conduite et sont délimités par un capteur de pression respectif et/ou une extrémité de la conduite. Comme on peut ainsi déterminer des degrés d’encrassement pour des tronçons partiels de la tuyauterie, on peut tirer des conclusions quant à la situation des encrassements le long de la tuyauterie. On peut par exemple établir si un encrassement se trouve en amont ou en aval d’un capteur de pression donné.

Selon l’invention, on obtient donc un procédé automatisable pour détecter des rétrécissements de conduit qui sont provoqués par des dépôts et/ou des corps perturbateurs, en particulier dans un système d’eaux usées d’avion. Le procédé se fonde sur des mesures de pressions ou encore de courbes d’allure de pression à la suite du déclenchement d’une opération de rinçage avec de l’air mélangé ou non à de l’eau.

Le but fixé à l’invention est également atteint par un procédé pour déterminer un degré d’encrassement d’un système de tuyauteries qui comprend au moins deux tuyauteries communiquant entre elles et au moins deux admissions, caractérisé en ce que, d’une manière décalée dans le temps, on effectue des opérations de rinçage respectives dans les tuyauteries par une admission respective parmi au moins deux admissions, de préférence respectivement par toutes les admissions, et on détermine pour chaque opération de rinçage le degré d’encrassement d’après le procédé selon l’invention précédemment décrit, et on détermine un lieu d’encrassement par évaluation des degrés d’encrassement à l’aide d’un critère de localisation.

Le but de l’invention est donc atteint par un procédé pour déterminer un degré d’encrassement d’un système de tuyauteries. Le système de tuyauteries présente au moins deux tuyauteries communiquant entre elles. Le système de tuyauteries présente en outre au moins deux admissions par lesquelles, pendant l’exploitation, un fluide à transporter par le système de tuyauteries, par exemple des eaux usées, parvient dans le système de tuyauteries. Selon le procédé, on effectue successivement des opérations de rinçage respectives dans les tuyauteries. Les opérations de rinçage se déroulent donc d’une manière décalée dans le temps, et non simultanément. En particulier, une opération de rinçage est achevée avant que l’opération de rinçage suivante ne commence. Lors de chaque opération de rinçage, on introduit du fluide de rinçage par une seule des admissions dans le système de tuyauteries, et on le fait passer par le système de tuyauteries. Les opérations de rinçage sont effectuées pour au moins deux des admissions d’eaux usées, de préférence pour toutes les admissions d’eaux usées. Pour chaque opération de rinçage, on détermine un degré d’encrassement de la tuyauterie rincée correspondante d’après le procédé mentionné ci-avant. La tuyauterie est alors celle le long de laquelle s’écoule le fluide de rinçage depuis l’admission jusqu’à la sortie du système de tuyauteries. Un lieu d’encrassement est ensuite déterminé en évaluant les degrés d’encrassement déterminés à l’aide d’un critère de localisation. A nouveau, on peut envisager les possibilités les plus diverses pour l’évaluation des degrés d’encrassement déterminés ou encore pour le critère de localisation. Ici aussi, on peut employer des méthodes analytiques ou empiriques. Il suffit d’inverser une relation par exemple théorique, ou mesurée ou observée, entre les lieux des encrassements et les degrés d’encrassement (totaux) en résultant et déterminés, pour pouvoir à nouveau tirer des conclusions sur les lieux des encrassements à partir des degrés d’encrassement.

Le procédé se fonde sur la constatation que, en fonction de la géométrie du système de tuyauteries, lors des opérations de rinçage respectives qui s’effectuent par différentes admissions, on sait quelles parties du système de tuyauteries sont rincées sur un chemin de rinçage respectif. Si un encrassement se situe dans le chemin de rinçage actuel, il est alors détecté pour ce chemin de rinçage. En règle générale, des chemins de rinçage différents s’étendent ici pour partie conjointement à travers cette tuyauterie et pour partie dans des tuyauteries différentes. A partir des degrés d’encrassement pour les chemins de rinçage, on peut donc en règle générale tirer des conclusions sur les encrassements individuels dans les tuyauteries communes ou différentes et déterminer ainsi la situation des encrassements, donc les lieux d’encrassement. En d’autres termes, on peut en règle générale reconstruire un dessin d’encrassement de l’ensemble du système de tuyauteries. On peut donc également tirer des conclusions quant à savoir où se trouvent des encrassements correspondants, c’est-à-dire notamment dans quelles tuyauteries ou tronçons de tuyauteries se trouvent les encrassements correspondants.

Le but fixé à l’invention est également atteint par un dispositif pour déterminer un degré d’encrassement d’une tuyauterie, notamment d’un conduit d’eaux usées, en particulier d’un système d’eaux usées à dépression. Le dispositif comprend une interface pour saisir au moins une valeur de pression d’une pression interne en au moins un point de mesure de la tuyauterie pendant une opération de rinçage avec un fluide de rinçage dans la tuyauterie. Le dispositif comprend également une unité d’évaluation qui est conçue pour déterminer le degré d’encrassement par évaluation de la valeur de pression à l’aide d’un critère de contrôle.

Le but fixé à l’invention est également atteint par un dispositif pour déterminer un degré d’encrassement d’un système de tuyauteries qui comprend au moins deux tuyauteries communiquant entre elles et au moins deux admissions. Le dispositif comprend le dispositif qui vient d’être décrit. Toutefois, T unité d’évaluation est en outre conçue pour déterminer un lieu d’encrassement par évaluation d’au moins deux degrés d’encrassement à l’aide d’un critère de localisation, sachant que les degrés d’encrassement sont déterminés pour des opérations de rinçage décalées dans le temps dans les tuyauteries par une admission respective parmi au moins deux admissions, de préférence respectivement par toutes les admissions.

Les dispositifs ont été explicités par analogie conjointement avec les formes préférées de réalisation, et leurs avantages ont déjà été explicités dans le contexte des procédés selon l’invention.

Le but fixé à l’invention est également atteint par un programme informatique avec des moyens de code de programme pour mettre en œuvre toutes les étapes des procédés selon l’invention, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur et/ou sur les dispositifs selon l’invention.

Le but fixé à l’invention est également atteint par l’utilisation d’un capteur de pression qui se trouve en liaison fonctionnelle avec une pression interne d’une tuyauterie. Le capteur de pression est utilisé pour déterminer les valeurs de pression de la pression interne dans la tuyauterie dans un des procédés selon l’invention. Tout capteur de pression qui se trouve d’une quelconque manière en liaison avec une pression interne d’une tuyauterie est donc apte à déterminer la pression interne et par suite à déterminer le degré d’encrassement d’après les procédés selon l’invention, et peut être utilisé à cet effet. Le capteur de pression peut être déjà présent dans un système donné, et y servir une autre fin. Par l’utilisation mentionnée, le capteur trouve alors une deuxième utilisation et remplit désormais une double fonction. On évite ainsi l’installation dans un système correspondant d’un capteur de pression supplémentaire.

Une forme préférée de réalisation consiste en l’utilisation selon l’invention d’un capteur de pression d’un enregistreur de niveau de remplissage d’un réservoir collecteur dans lequel débouche la tuyauterie, en particulier d’un réservoir d’eaux usées à dépression d’un véhicule, en particulier d’un avion. On utilise donc le capteur de pression d’un enregistreur de niveau de remplissage pour les procédés selon l’invention. Il s’agit ici de l’enregistreur de niveau de remplissage d’un réservoir collecteur. La tuyauterie à analyser d’après les procédés débouche ici dans ce réservoir collecteur. Le réservoir collecteur est notamment un réservoir d’eaux usées à dépression d’un véhicule. Le véhicule est notamment un avion. Le capteur de pression sous la forme de l’enregistreur de niveau de remplissage, qui est de toute façon présent dans le réservoir collecteur, connaît ainsi une double fonction ou encore une autre possibilité d’utilisation, afin de réaliser la détermination de la pression dans les procédés précités. Étant donné que, en particulier pour des avions, les procédés précités sont mis en œuvre lorsque l’avion se trouve au sol, on peut renoncer pendant ce temps à la fonction de niveau de remplissage et utiliser le capteur sans restriction pour les procédés selon l’invention. De plus, on évite l’installation d’un capteur de pression supplémentaire dans l’avion. D’autres caractéristiques, effets et avantages de l’invention ressortent de la description qui suit d’un exemple préféré de réalisation de l’invention ainsi que des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 représente un système de tuyauteries d’un avion, la figure 2 représente un schéma fonctionnel pour un procédé de détermination d’un degré d’encrassement, la figure 3 représente des courbes de mesure de pressions en fonction du temps.

La figure 1 représente un système de tuyauteries 2 à titre d’exemple, sous la forme d’un système d’eaux usées d’un avion non représenté. Le système de tuyauteries 2 présente deux tuyauteries 4a, b sous la forme de conduits d’eaux usées, raccordées en Y à une bifurcation 6. Les tuyauteries 4a, b présentent un tronçon commun 30c et mènent sous la forme de conduites de raccordement distinctes, sous la forme de tronçons 30a, b, à une admission respective 8a, b, ici une admission respective d’eaux usées sous la forme d’un WC d’avion. Les tuyauteries 4a, b ou encore le tronçon 30c débouchent, aux extrémités opposées aux admissions 8a, b, dans un réservoir collecteur 10 sous la forme d’un réservoir d’eaux usées à dépression.

Une pression supérieure po règne aux admissions 8a, b ou encore dans leur environnement en dehors du système de tuyauteries 2. Dans le présent exemple, il s’agit de la pression interne de cabine dans l’avion. Cette pression est connue en permanence dans l’avion via le système de contrôle embarqué, et peut par exemple être consultée sur le bus CAN propre à l’avion. Une dépression pu < po règne dans le réservoir collecteur 10. Les admissions 8a, b sont normalement fermées par des vannes 22a, b étanches à la pression. Lorsqu’une des vannes 22a, b est - généralement un bref instant - ouverte, il se produit un effet de chasse d’eau, c’est-à-dire un rinçage du WC correspondant, et les eaux usées sont, en raison de la différence de pression entre po et pu, évacuées du WC dans le réservoir collecteur 10 par la tuyauterie correspondante 4a ou 4b.

Les tuyauteries 4a, b présentent dans le tronçon 30c un encrassement 12 sous la forme d’un dépôt sur la paroi intérieure du conduit. Du fait de l’encrassement 12, la section Q de la tuyauterie 4a, b est réduite par rapport à la section nominale Qn dans l’état sans encrassement. L’ampleur de l’encrassement 12 est décrite par un degré d’encrassement G. Ce dernier est dans le cas le plus simple le rapport G = Q / Qn.

Pour déterminer le degré d’encrassement G de la tuyauterie 4a, on procède de la manière suivante. On détermine la pression interne p dans la tuyauterie 4a au point de mesure 01, c’est-à-dire au débouché de la tuyauterie 4a dans le réservoir collecteur 10. Cette détermination fournit une valeur de pression pi. Dans le présent exemple, la pression interne p au point de mesure 01 est mesurée indirectement par le fait qu’on utilise un capteur de pression 14a qui détermine la pression dans le réservoir collecteur 10. Cela est rendu possible par le fait que la même pression règne dans l’ensemble du réservoir collecteur 10 et au point de mesure 01. Le capteur de pression connaît ainsi une double utilisation, car le capteur de pression 14a est autrement utilisé pour la détermination du niveau de remplissage dans le réservoir d’eaux usées à dépression. Le capteur de pression 14a est ainsi utilisé à une autre fin, pour enregistrer la valeur de pression pl précitée, ou encore il est utilisé dans une double fonction.

La valeur de pression pl est déterminée pendant une opération de rinçage S dans la tuyauterie 4a, ici un rinçage de test spécial. L’opération de rinçage S est suggérée sur la figure 1 par une flèche, et elle consiste à faire passer par la tuyauterie 4a un fluide de test 16 utilisé spécialement pour la détermination de l’encrassement, à savoir de l’air et de l’eau. À cet effet, le fluide de test est introduit à l’admission 8a dans le WC concerné, puis dans la tuyauterie 4a par ouverture de la vanne 22a. A l’aide de la dépression décrite plus haut, il est chassé par la tuyauterie 4a vers le réservoir collecteur 10. Les paramètres de rinçage du rinçage de test sont ici connus. Il s’agit de la quantité M de fluide de test 16 et de sa composition Z, c’est-à-dire ses proportions d’air et d’eau, ainsi que des valeurs de pression pu et po régnant avant le début du rinçage de test.

Dans une unité d’évaluation 18, on évalue la valeur de pression pl à l’aide d’un critère de contrôle 20 et on détermine ainsi le degré d’encrassement G. La valeur de pression pl est saisie dans l’unité d’évaluation 18 par l’intermédiaire d’une interface 19. Dans le cadre de l’évaluation à l’aide du critère de contrôle 20, la valeur de pression déterminée pl est comparée à des valeurs de référence connues pour des degrés d’encrassement connus. Les valeurs de référence connues ont été déterminées à l’aide d’essais sous la forme d’une valeur de référence pf pour une tuyauterie 4a libre, c’est-à-dire sans encrassement, et d’une valeur de référence pv pour une tuyauterie 4a avec un encrassement volontaire 12 avec un degré d’encrassement de 50%. Par la comparaison précitée, on peut établir si le degré d’encrassement actuel G n’a pas encore atteint ou a atteint ou dépassé le degré d’encrassement connu de 50 pour-cent.

La figure 2 représente un schéma fonctionnel pour le procédé précité en détail. Le procédé est mis en œuvre pendant que l’avion se trouve au sol lors d’une interruption de vol. Au cours d’une première étape optionnelle SI, le système de tuyauteries 2 est tout d’abord amené dans un état défini. Cela s’effectue est effectuant un « standard waste service » (service standard des eaux usées) sur l’avion. Le réservoir collecteur 10 est ici vidangé, ou en variante ramené ensuite à un niveau de remplissage connu, en introduisant dans le réservoir collecteur 10 une quantité connue de désinfectant.

Au cours d’une deuxième étape optionnelle S2, on établit des conditions de pression définies dans le système de tuyauteries. En particulier, on établit dans le réservoir collecteur 10 une pression définie pu en tant que dépression par rapport à la pression po dans l’environnement des admissions 8a, b. Cela s’effectue en réglant un générateur de vide non représenté du réservoir collecteur 10 à une puissance de pompage fixe dont on sait qu’elle produit la pression définie pu. En variante, on effectue une régulation de pression active dans le réservoir collecteur 10 afin d’ajuster la pression interne du réservoir à la pression pu. On obtient ainsi une pression relative définie po-pu du réservoir collecteur 10 par rapport à la pression ambiante po.

Au cours d’une étape S3, on effectue l’opération de rinçage S pour la tuyauterie 4a. Cette opération est notamment le rinçage de test précité. On chasse ici par la tuyauterie 4a la quantité définie M de fluide de test 16, dans le présent exemple de l’eau et de l’air de composition Z. En option, on peut aussi effectuer le rinçage sans eau, c’est-à-dire avec uniquement de l’air comme fluide de test 16.

Au cours d’une étape S4, on détermine au moins une valeur de pression de la pression interne de la tuyauterie 4a, en particulier par la mesure de pression précitée.

Au cours d’une étape S5, on détermine le degré d’encrassement G à l’aide du critère de contrôle 20.

Au cours d’une étape S6 du procédé, l’état déterminé du conduit, ici en particulier le degré d’encrassement G, est délivré, dans le présent exemple sous la forme d’un message, à du personnel de maintenance non représenté. Selon que le degré d’encrassement constaté se situe au-dessus ou en dessous d’un seuil critique, dans le présent exemple 50 pour-cent, on délivre le message « conduite OK» ou « nettoyer la conduite SVP ».

Dans une variante de réalisation, on détermine à l’étape S4 une allure des valeurs de pression pl en fonction du temps t au point de mesure 01.

La figure 3 représente à titre d’exemple deux courbes de mesure différentes 24a, b qui sont ici obtenues. La courbe de mesure 24b dessinée en trait interrompu a été enregistrée pour une tuyauterie 4a sans encrassement, c’est-à-dire qu’un encrassement 12 n’est pas présent. La section Q correspond alors à la section nominale Qn. La courbe de mesure 24a en trait plein a été enregistrée pour l’état représenté sur la figure 1, avec un encrassement 12. L’allure de pression a été chaque fois tracée sur toute la durée 26 de l’opération de rinçage S. La durée 26 est l’intervalle de temps qui commence avec l’introduction du fluide de test 16 dans l’admission 8a et s’achève lorsque le fluide de test 16 a quitté la tuyauterie 4a et est parvenu dans le réservoir collecteur 10. Un certain laps de temps s’écoule ici entre l’admission du fluide de test 16 et une première augmentation de la pression. A l’étape S5, les courbes de mesure 24a, b sont évaluées à l’aide du modèle d’encrassement, afin de déterminer le degré d’encrassement G pour l’état du conduit de la tuyauterie 4a. Le modèle d’encrassement décrit ici la manière dont des valeurs caractéristiques ou encore des paramètres des courbes de mesure, déterminés d’une manière générale, varient en présence de degrés d’encrassement G connus ou encore d’états connus du conduit. Des valeurs caractéristiques sont par exemple le niveau maximal de pression de la pression p auquel s’élèvent les courbes de mesure 24a, b pendant toute la durée 26 de l’opération de rinçage S, ou la pente moyenne des courbes de mesure 24a, b au début de l’opération de rinçage S. Ces valeurs caractéristiques sont tracées sur la figure 3 sous la forme de valeurs caractéristiques concrètes 28a-d pour les courbes de mesure 24. Afin de déterminer le degré d’encrassement G, les valeurs caractéristiques sont comparées à des valeurs caractéristiques de référence 29a, b non représentées, déterminées empiriquement ou par des essais. Les valeurs caractéristiques de référence 29a, b sont tracées à titre d’exemple pour une pente et un niveau de pression en présence d’un encrassement. A l’aide de la figure 1, on va encore expliciter une autre variante de procédé : ici, en plus du point de mesure 01, on détermine également en un deuxième point de mesure 02, à savoir à la bifurcation 6, avec un deuxième capteur de pression 14b, la pression interne p de la tuyauterie 4a, b sous la forme d’une valeur de pression p2. La pression interne p est donc déterminée également à l’entrée du tronçon 30c, ou encore aux extrémités des tronçons 30a, b. Le point de mesure 02 divise les tuyauteries totales respectives 4a, b, allant des admissions 8a, b jusqu’au réservoir collecteur 10, en les tronçons respectifs 30a-c. Étant donné que, pour les tronçons correspondants 30a-c, les pressions sont maintenant respectivement connues à leurs entrées et leurs sorties (considéré dans la direction d’écoulement des eaux usées), on peut exécuter le procédé précité pour chaque tronçon individuel 30a-c des tuyauteries 4a, b, afin de déterminer séparément des degrés d’encrassement respectifs G dans les tronçons respectifs 30a-c. À cet effet, on a besoin au total de deux opérations de rinçage S qui doivent être effectuées séparément l’une de l’autre, l’une par l’admission 8a et l’autre par l’admission 8b.

On peut ainsi, selon une autre variante de procédé, déterminer le degré d’encrassement G de l’ensemble du système de tuyauteries 2. À cet effet, les opérations de rinçage précitées sont effectuées d’une manière décalée dans le temps, et on détermine pour chaque opération de rinçage un degré d’encrassement G selon le procédé précité. On peut maintenant déterminer un lieu d’encrassement respectif OG en évaluant les degrés d’encrassement G à l’aide d’un critère de localisation 32. En effet, si les degrés d’encrassement individuels G pour les rinçages de test respectifs par les tuyauteries 4a et 4b d’une part et l’agencement géométrique des tuyauteries 4a et 4b d’autre part sont connus, on peut, par des considérations simples sur la superposition respective des degrés d’encrassement ou encore des conditions de pression, associer les degrés d’encrassement G aux tuyauteries individuelles 4a, b ou encore aux tronçons 30a-c.

La détermination du lieu d’encrassement OG peut également s’effectuer avec un seul capteur de pression 14a. L’exemple suivant doit l’illustrer : une première opération de rinçage S par la première admission 8a conduit à la conclusion qu’il n’y a pas d’encrassement dans la tuyauterie 4a, de sorte qu’il est clair que la branche de conduite commune (tronçon 30c) ainsi que la conduite de raccordement menant à la première admission 8a (tronçon 30a) ne sont pas encrassées. La deuxième opération de rinçage S par la deuxième admission 8b fournit la conclusion qu’il existe un encrassement de degré d’encrassement G dans la tuyauterie 4b. Mais rencrassement ne peut pas se situer dans le tronçon de conduite commun 30c, puisque ce dernier a déjà été détecté comme étant sans encrassement. L’encrassement doit donc nécessairement se situer dans la conduite de raccordement (tronçon 30b) allant de la bifurcation 6 à la deuxième admission 8b. Le lieu d’encrassement OG est donc le tronçon 30b, le degré d’encrassement est G.

Les objets, parties, éléments, composants, sigles et paramètres suivants en relation avec l'invention sont indiqués sur les figures annexées avec les références évoquées ci-après : 2 : système de tuyauteries 4a, b : tuyauterie 6 : bifurcation 8a, b : admission 10 : réservoir collecteur 12 : encrassement 14a, b : capteur de pression 16 : fluide de test 18 : unité d’évaluation 19 : interface 20 : critère de contrôle 22a, b : vanne 24a, b : courbe de mesure 26 : durée 28a - d : valeur caractéristique 29a, b : valeur caractéristique de référence 30a - c : tronçon 32 : critère de localisation G : degré d’encrassement M : quantité Z : composition 01, 02 : point de mesure p : pression interne po : pression supérieure pu : dépression pl,2 : valeur de pression pf, pv : valeur de référence sans encrassement, avec encrassement Q : section

Qn : section nominale S : opération de rinçage S1-S6 : étape

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé pour déterminer un degré d’encrassement (G) d’une tuyauterie (4a, b), sous la forme d’un conduit d’eaux usées d’un avion, en particulier d’un système d’eaux usées à dépression, servant à évacuer les eaux usées à partir d’une admission d’eaux usées (8a, b), procédé caractérisé en ce qu’une opération de rinçage (S) est réalisée dans la tuyauterie (4a, b), lors de laquelle un fluide de rinçage est introduit dans ladite tuyauterie (4a, b) par une admission (8a, b), en ce qu’au moins une valeur de pression (pl,2) d’une pression interne (p) est déterminée en au moins un point de mesure (01,2) de la tuyauterie pendant l’opération de rinçage (S) avec le fluide de rinçage dans la tuyauterie (4a, b), et le degré d’encrassement (G) est déterminé par évaluation de la valeur de pression (p) à l’aide d’un critère de contrôle (20).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, comme opération de rinçage (S), on fait passer un fluide de test (16) par la tuyauterie (4a, b) dans le cadre d’un rinçage de test avec des paramètres de rinçage connus (M, Z). 3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, comme évaluation à l’aide du critère de contrôle (20), on effectue une comparaison de la valeur de pression (pl,2) avec au moins une valeur de référence connue (pf,v) pour des degrés d’encrassement connus (G). 4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une allure de valeurs de la pression interne (p) en fonction du temps (t) pendant au moins une partie de la durée (26) de l’opération de rinçage (S) est déterminée sous la forme d’une courbe de mesure (24a, b), et le degré d’encrassement (G) est déterminé en évaluant la courbe de mesure (24a, b) à l’aide du critère de contrôle (20). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, comme évaluation à l’aide du critère de contrôle (20), on détermine une valeur caractéristique (28a-d) à partir de la courbe de mesure (24a, b) et on effectue une comparaison de la valeur caractéristique (28a-d) avec des valeurs caractéristiques de référence connues (29a, b) pour des degrés d’encrassement connus (G). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’on détermine comme valeur caractéristique (28a-d) une valeur d’une pression interne (p) maximale et/ou minimale, et/ou une pente d’une augmentation ou diminution de la pression interne (p) en fonction du temps.
3. 7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on détermine comme degré d’encrassement (G) une diminution de la section (Q) de la tuyauterie (4a, b) par rapport à la section nominale (Qn). 8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on utilise comme tuyauterie (4a, b) une tuyauterie qui débouche dans un réservoir collecteur (10), et comme pression interne (p) de la tuyauterie (4a, b) la pression interne dans le réservoir collecteur (10). 9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on détermine des valeurs de pression (pl,2) de la pression interne (p) en au moins deux points de mesure (01,2) le long de la tuyauterie (4a, b), sachant que les points de mesure (01,2) délimitent des tronçons partiels respectifs (30a-c) de la tuyauterie (4a, b), sachant qu’on détermine un degré d’encrassement respectif (G) pour au moins un des tronçons partiels (30a-c), notamment pour tous les tronçons partiels (30a-c). 10. Procédé pour déterminer un degré d’encrassement (G) d’un système de tuyauteries (2) qui comprend au moins deux tuyauteries (4a, b) communiquant entre elles et au moins deux admissions (8a, b), caractérisé en ce que, d’une manière décalée dans le temps, on effectue des opérations de rinçage respectives (S) dans les tuyauteries (4a,b) par une admission respective (8a, b) parmi au moins deux admissions (8a, b), de préférence respectivement par toutes les admissions (8a, b), et on détermine pour chaque opération de rinçage (S) le degré d’encrassement (G) d’après le procédé selon l’une des revendications 1 à 9, et on détermine un lieu d’encrassement (OG) par évaluation des degrés d’encrassement (G) à l’aide d’un critère de localisation (32).
4. 11. Dispositif pour déterminer un degré d’encrassement (G) d’une tuyauterie (4a, b), sous la forme d’un conduit d’eaux usées d’un avion, en particulier d’un système d’eaux usées à dépression, servant à évacuer les eaux usées à partir d’une admission d’eaux usées (8a, b), caractérisé par une interface (19) pour saisir au moins une valeur de pression (pl,2) d’une pression interne (p) en au moins un point de mesure (01,2) de la tuyauterie pendant une opération de rinçage (S) avec un fluide de rinçage dans la tuyauterie (4a, b), lors de laquelle un fluide de rinçage est introduit dans la tuyauterie (4a, b) par une admission (8a, b), et par une unité d’évaluation (18) qui est conçue pour déterminer le degré d’encrassement (G) par évaluation de la valeur de pression (p) à l’aide d’un critère de contrôle (20).
5. 12. Dispositif pour déterminer un degré d’encrassement (G) d’un système de tuyauteries (2) qui comprend au moins deux tuyauteries (4a, b) communiquant entre elles et au moins deux admissions (8a, b), caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif selon la revendication 11, dans lequel l’unité d’évaluation (18) est en outre conçue pour déterminer un lieu d’encrassement (OG) par évaluation d’au moins deux degrés d’encrassement (G) à l’aide d’un critère de localisation (32), sachant que les degrés d’encrassement (G) sont déterminés pour des opérations de rinçage (S) décalées dans le temps dans les tuyauteries (4a,b) par une admission respective (8a, b) parmi au moins deux admissions (8a, b), de préférence respectivement par toutes les admissions (8a, b).
6. 13. Programme informatique avec des moyens de code de programme pour mettre en œuvre toutes les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 9 ou 10, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur et/ou sur le dispositif selon la revendication 11 ou 12. 14. Utilisation d’un capteur de pression (14a, b), qui se trouve en liaison fonctionnelle avec une pression interne (p) d’une tuyauterie (4a, b), pour déterminer la valeur de pression (pl,2) dans la tuyauterie (4a, b) dans un procédé selon l’une des revendications 1 à 9 ou 10. 15. Utilisation selon la revendication 14 d’un capteur de pression (14a, b) d’un enregistreur de niveau de remplissage d’un réservoir collecteur (10) dans lequel débouche la tuyauterie (4a, b), en particulier d’un réservoir d’eaux usées à dépression d’un véhicule, en particulier d’un avion.