FR3043437A1 - Dispositif de dissipation d'energie a l'interface entre une premiere surface et une deuxieme surface propres a se rapprocher l'une de l'autre lors d'une explosion accidentelle externe, installation et procede associes - Google Patents

Abstract

Ce dispositif (10) comprend un absorbeur (22) comportant un tube (24). L'absorbeur (22) comporte : - un premier élément longitudinal de calage (26) du tube (24), rapporté sur une surface extérieure (30) du tube (24), le premier élément longitudinal de calage (26) définissant, à l'écart de la surface extérieure (30), une première face périphérique d'appui (44) du tube (24); et - un deuxième élément longitudinal de calage (28) du tube (24), rapporté sur la surface extérieure (30) à l'écart angulairement du premier élément longitudinal de calage (26) autour de l'axe central (A-A'), le deuxième élément longitudinal de calage (28) définissant, à l'écart de la surface extérieure (30), une deuxième face périphérique d'appui (46).

Description

Dispositif de dissipation d’énergie à l’interface entre une première surface et une deuxième surface propres à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion accidentelle externe, installation et procédé associés

La présente invention concerne un dispositif de dissipation d’énergie entre une première surface et une deuxième surface destinées à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion, comprenant : - au moins un absorbeur comportant au moins un tube déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire avant explosion, le tube définissant une surface extérieure cylindrique d’axe central.

Un tel dispositif est notamment destiné à être utilisé dans une installation d’exploitation de fluides dangereux (toxiques et/ ou inflammables ou réactifs), notamment une installation d’exploitation d’hydrocarbures ou de dérivés d’hydrocarbures.

Le dispositif est destiné par exemple à être interposé entre un équipement jugé important ou critique pour la sécurité des biens et des personnes, notamment une conduite ou un réservoir d’hydrocarbures, et une structure de support et/ou de protection de l’équipement.

En général, dans les installations industrielles, des mesures de prévention et de protection sont prises pour réduire le risque d’explosion et consécutivement les chargements associés pour le dimensionnement des installations. Néanmoins il est généralement nécessaire de renforcer les structures et les équipements, pour résister aux charges accidentelles d’explosions externes, par exemple en augmentant les épaisseurs de paroi ou/et en ajoutant des renforts, ce qui pose des problèmes d’augmentation de poids de l’installation, voire des problèmes de conception.

Les effets des explosions posent des problèmes particuliers, puisque les charges appliquées sur les équipements sont très intenses, mais de très courte durée. Par ailleurs, les explosions sont des événements très rares dans la vie d’une installation.

Pour pallier ce problème, il est connu de disposer des dispositifs de dissipation d’énergie du type précité à l’interface entre une première surface de l’équipement à protéger et une deuxième surface de la structure supportant et/ou protégeant l’équipement.

Lors de la déformation engendrée par les efforts induits par les surpressions engendrées par l’explosion accidentelle, la première surface se rapproche de la deuxième surface, et le dispositif de dissipation d’énergie se déforme plastiquement de façon contrôlée en absorbant une grande partie de l’énergie cinétique transmise. Ainsi, le choc est amorti. Même si le dispositif de dissipation d’énergie est écrasé après l’explosion, les dégâts sur la structure et/ou sur l’équipement sont limités et localisés dans la zone ou l’ingénieur l’a préalablement défini.

Des dispositifs de dissipation d’énergie connus comprennent des structures complexes, notamment des amortisseurs hydrauliques, des systèmes à ressorts (JP 2005 282266) ou/et des structures en nid d’abeilles (FR2366490).

De tels dispositifs sont efficaces, mais présentent le désavantage d’êtres onéreux, complexes à fabriquer, et à installer. Ils nécessitent dans certains cas une maintenance fréquente. Ces dispositifs sont donc assez peu adaptés à des installations complexes, mettant en œuvre éventuellement des fluides dangereux (toxiques et/ ou inflammables ou réactifs), et/ou situées dans des espaces confinés et peu accessibles, notamment en mer. US3806180 décrit une poutre de pare-chocs présentant une pluralité de tubes déformables montés les uns dans les autres en ayant une génératrice commune. Un tel dispositif présente une déformabilité peu contrôlée du fait du contact linéaire avec les surfaces entre lesquelles il est disposé.

Un but de l’invention est d’obtenir un dispositif de dissipation pour une installation d’exploitation de produits inflammables, qui soit simple à fabriquer, à installer et à maintenir, tout en offrant une capacité d’absorption d’énergie d’explosion élevée et contrôlée. À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que l’absorbeur comporte : - un premier élément longitudinal de calage du tube, rapporté sur la surface extérieure, le premier élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une première face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la première surface; et - un deuxième élément longitudinal de calage du tube, rapporté sur la surface extérieure à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage autour de l’axe central, le deuxième élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une deuxième face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la deuxième surface.

Le dispositif selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - le premier élément longitudinal de calage et/ou le deuxième élément longitudinal de calage s’étendent linéairement le long d’une génératrice du tube ; - le premier élément longitudinal de calage et le deuxième élément longitudinal de calage sont espacés angulairement d’au moins 90° autour de l’axe central; - le premier élément longitudinal de calage et le deuxième élément longitudinal de calage sont chacun formés d’un profilé en U, présentant deux cloisons latérales faisant saillie à partir de la surface extérieure, et une cloison extérieure, raccordant les cloisons latérales à l’écart de la surface extérieure, les cloisons extérieures du premier élément longitudinal de calage et du deuxième élément longitudinal de calage, délimitant respectivement la première face périphérique d’appui et la deuxième face périphérique d’appui ; - la première face périphérique d’appui et/ou la deuxième face périphérique d’appui sont planes ; - le premier élément longitudinal de calage et/ou le deuxième élément longitudinal de calage présentent une longueur sensiblement égale à la longueur du tube, prise le long de l’axe central ; - le premier élément longitudinal de calage et/ou le deuxième élément longitudinal de calage sont assemblés sur le tube par soudure ; - le dispositif comprend au moins un absorbeur additionnel comportant : - au moins un tube déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire, le tube définissant une surface extérieure cylindrique d’axe central ; - un premier élément longitudinal de calage du tube, rapporté sur la surface extérieure, le premier élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une première face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la première surface ; et - un deuxième élément longitudinal de calage du tube rapporté sur la surface extérieure à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage autour de l’axe central, le deuxième élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une deuxième face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la deuxième surface, la deuxième face périphérique d’appui de l’absorbeur étant disposée en appui sur la première face périphérique d’appui de l’absorbeur additionnel. - le tube présente une épaisseur de paroi comprise entre 2 mm et 15 mm. L’invention a aussi pour objet une installation d’exploitation de fluide, comprenant : - au moins un équipement destiné à être protégé des effets d’une explosion, définissant une première surface ; - une structure de support de l’équipement définissant une deuxième surface ; - un dispositif tel que décrit plus haut, la première face périphérique d’appui étant vers la première surface, la deuxième face périphérique d’appui étant orientée vers la deuxième surface. L’installation selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - la première face périphérique d’appui est disposée sur la première surface et/ou la deuxième face périphérique d’appui est disposée sur la deuxième surface ; - la première face périphérique d’appui et/ou la deuxième face périphérique d’appui est disposée en appui plan respectivement sur la première surface et sur la deuxième surface ; - l’équipement délimite un volume intérieur de stockage et/ou de circulation de fluide, l’équipement comprenant avantageusement une capacité de stockage ou une conduite. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un dispositif de dissipation d’énergie entre une première surface et une deuxième surface destinées à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion, le procédé comportant les étapes suivantes : - fourniture d’au moins un tube déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire, le tube définissant une surface extérieure cylindrique d’axe central ; - assemblage sur la surface extérieure, d’un premier élément longitudinal de calage du tube, le premier élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une première face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la première surface; et - assemblage sur la surface extérieure d’un deuxième élément longitudinal de calage du tube à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage autour de l’axe central, le deuxième élément longitudinal de calage définissant, à l’écart de la surface extérieure, une deuxième face périphérique d’appui, destinée à s’orienter vers la deuxième surface.

Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - les étapes d’assemblage comprennent la soudure du premier élément longitudinal de calage et du deuxième élément longitudinal de calage sur la surface extérieure. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d’un premier dispositif de dissipation d’énergie selon l’invention ; - la figure 2 est une vue en bout du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, lors d’une première phase de déformation ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, lors d’une deuxième phase de déformation ; - la figure 5 est un graphe illustrant la résistance engendrée par le dispositif de la figure 1 en fonction de sa déformation ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 d’un deuxième dispositif selon l’invention ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 2 d’un troisième dispositif selon l’invention ; - les figures 8 à 17 sont des vues, parfois prises en coupe partielle, d’exemples d’installations d’exploitation de produits inflammables comportant au moins un dispositif de disposition d’énergie selon l’invention.

Les figures 1 à 4 illustrent un premier dispositif 10 de dissipation d’énergie selon l’invention, propre à être installé dans une installation 12 à l’interface d’un équipement 14, l’équipement 14 étant notamment une conduite 70 ou un réservoir dont des exemples sont donnés sur les figures 8 à 17. Le dispositif 10 est destiné à absorber l’énergie résultant des efforts transmis par l’équipement 14 soumis aux effets de surpressions d’une explosion externe accidentelle. L’équipement 14 comprend généralement une enveloppe externe posée ou supportée par une structure 16 via un dispositif 10 et/ou via une pièce de transition 100 ou 110 selon la configuration.

Comme illustré sur la figure 2, l’enveloppe externe de l’équipement 14 définit au moins une première surface 18 placée en regard d’une deuxième surface 20 de la structure 16. Les surfaces 18, 20 sont propres à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion, notamment sous l’effet des efforts engendrés par l’explosion sur l’équipement 14..

Le premier dispositif 10 comporte au moins un absorbeur 22, illustré en particulier sur les figures 1 à 4.

Selon l’invention, l’absorbeur 22 comporte un tube central 24 d’axe central, au moins un premier élément longitudinal de calage en U 26 et un deuxième élément longitudinal de calage en U 28, les éléments 26, 28 étant fixés notamment par soudure sur le tube central 24.

Le tube central 24 est avantageusement réalisé en un matériau déformable plastiquement, tel qu’un matériau métallique comme l’acier. En particulier, le tube central est réalisé en acier carbone ou acier inoxydable présentant un comportement ductile. L’épaisseur de la paroi du tube central 24 est par exemple comprise entre 2 mm et 15 mm.

Le diamètre du tube central 24 est notamment compris entre 3 cm et 50 cm et la longueur du tube central 24 est comprise avantageusement entre 0,05 m et 5 m, en fonction de l’équipement 14 sur laquelle le dispositif 10 est monté.

Le tube central 24 présente une section transversale circulaire. Il délimite une surface extérieure 30 initialement cylindrique, sur laquelle sont fixés respectivement le premier élément longitudinal de calage en U 26 et le deuxième élément longitudinal de calage en U 28.

Le premier élément longitudinal de calage en U 26 et le deuxième élément longitudinal de calage en U 28 sont disposés sur la surface extérieure 30, chacun le long d’une génératrice 32, en étant espacés angulairement l’un de l’autre autour de l’axe.

De préférence, l’angle séparant le premier élément longitudinal de calage 26 du deuxième élément longitudinal de calage 28 autour de l’axe est supérieur ou égal à 90°, notamment supérieur ou égal à 120°. En particulier, comme illustré sur la figure 2, le premier élément longitudinal de calage 26 et le deuxième élément longitudinal de calage 28 sont diamétralement opposés par rapport à l’axe.

Chaque élément longitudinal de calage 26, 28 possède une distance entre points d’appuis 40 sur la surface extérieure 30 du tube central 24 inférieure à 1/6 de de la circonférence du tube central 24, prise dans un plan transversal à l’axe , de préférence entre 15 % et 20 % de cette circonférence.

Chaque élément longitudinal de calage 26, 28 est formé d’un profil creux en forme de U. Il comporte une première cloison latérale 34 et une deuxième cloison latérale 36 appliquées respectivement sur la surface extérieure 30 en étant espacées l’une de l’autre. Il comporte en outre une cloison extérieure 38, disposée à l’écart de la paroi extérieure 30. La cloison extérieure raccorde la première cloison latérale 34 à la deuxième cloison latérale 36.

La première cloison latérale 34 et la deuxième cloison latérale 36 présentent chacune un bord lié à la cloison extérieure 38, et un bord libre 40 assemblé sur la surface extérieure 30, avantageusement par soudure.

La cloison extérieure 38, les cloisons latérales 34, 36 et la surfaces extérieures 30 délimitent entre elles un espace intermédiaire 42 débouchant aux extrémités axiales du profil.

La distance minimale séparant initialement la surface extérieure 30 de la cloison extérieure 38 est supérieure à 10 % du diamètre extérieur du tube central 24, et est de préférence inférieure à 50 % de ce diamètre.

Chaque élément longitudinal de calage 26, 28 est avantageusement réalisé d’un seul tenant.

De préférence, chaque élément longitudinal de calage 26, 28 est réalisé en métal notamment en acier, par exemple à partir du même acier que celui formant le tube 24.

Chaque élément longitudinal de calage 26, 28 est fixé sur la surface extérieure 30 du type central 24, de préférence par soudure.

La fixation de l’élément 26, 28 s’étend par exemple le long des bords libres 40 de chaque cloison latérale 34, 36, avantageusement sur toute la longueur du profil formant l’élément longitudinal de calage 26, 28.

Dans cet exemple, les cloisons 34, 36 et 38 sont planes, la cloison extérieure 38 s’étendant perpendiculairement aux cloisons 34, 36. L’axe est parallèle à chacune des cloisons 34, 36, 38.

Le premier élément longitudinal de calage 26 définit une première face 44 d’appui sur la première surface 18 de l’enveloppe externe de l’équipement ou de la conduite 14, voire d’une pièce de transition 100, dirigée vers la surface 18.

La première face 44 est ici la face extérieure de la cloison extérieure 38 du premier élément longitudinal de calage 26. Cette face 44 est plane.

Le deuxième élément longitudinal de calage 28 définit une deuxième face d’appui 46 sur la deuxième surface 20 de la structure de support 16.

La deuxième face 46 est ici la face extérieure de la cloison extérieure 38 du deuxième élément longitudinal de calage 28. Cette face 46 est plane.

Comme on le verra plus bas, le premier élément longitudinal de calage 26 et le deuxième élément longitudinal de calage 28 sont propres à stabiliser et à rendre reproductible et maîtrisée la déformation de l’absorbeur 22, lors du rapprochement de la première surface 18 et de la deuxième surface 20, résultant des efforts induits sur l’équipement ou la conduite par une explosion.

La fabrication de chaque absorbeur 22 va maintenant être décrite.

Initialement, un tube central 24 est fourni. L’épaisseur du tube central 24 est son diamètre sont choisis en fonction des propriétés mécaniques de résistance minimale, résistance maximale et déformation souhaitées. Éventuellement, le tube central 24 est découpé pour ajuster sa longueur et la rendre adéquate à l’équipement ou la conduite 12 sur lequel il est appliqué.

Puis, des profils en U sont fournis pour former respectivement le premier élément longitudinal de calage 26 et le deuxième élément longitudinal de calage 28.

La longueur des profils en U est éventuellement ajustée à la longueur du tube central 24.

Chaque profil en U est assemblé sur la surface extérieure 30 du tube central 24 par les bords libres 40 des cloisons latérales 34, 36, de préférence par soudure. L’absorbeur 22 est alors constitué et peut être inséré entre la première surface 18 et la deuxième surface 20.

La fabrication de l’absorbeur 22 est donc très simple, peu coûteuse, et facile à ajuster en fonction de la distance séparant la première surface 18 de la deuxième surface 20, et des propriétés mécaniques, de résistance et de déformation souhaités. L’utilisation du dispositif de dissipation d’énergie 10, lors d’une explosion va maintenant être décrite, en regard des figures 2 à 4.

Initialement, avant l’explosion, l’absorbeur 22 est monté entre la première surface 18 et la deuxième surface 20. La première face 44 est de préférence disposée en appui sur la première surface 18 et la deuxième face 46 est de préférence disposée en appui sur la deuxième surface 20.

Lors de l’explosion, la première surface 18 et la deuxième surface 20 se rapprochent l’une de l’autre, comme indiqué par les flèches sur la figure 2.

Lors de ce rapprochement, les faces 44, 46 étant planes, elles restent sensiblement en contact sur une aire significative avec la première surface 18 et avec la deuxième surface 20. Le tube central 24 reste donc sensiblement en position entre les surfaces 18, 20.

De plus, comme visible sur les figures 3 et 4, chaque élément longitudinal de calage 26, 28, engendre des charnières plastiques 50 le long des génératrices du tube central 24, au droit des bords libres 40.

Ces charnières longitudinales 50 engendrent des inflexions localisées sur la paroi du tube central 24, en plus des lignes de déformation plastique 52 situés angulairement à mi-distance de chaque élément longitudinal de calage 26, 28, perpendiculairement à l’axe B-B’ de déformation.

Ainsi, la déformation du tube central 24 est parfaitement contrôlée. Le tube 24 est contraint de se déformer au niveau des charnières plastiques 50 dont la localisation est fixée par les éléments longitudinaux de calage 26, 28.

Comme illustré par la figure 5, la déformation contrôlée du tube central 24 engendre une courbe 53 de résistance à la déformation en fonction du déplacement du tube central 24 formant un plateau sur un déplacement important entre la première surface 18 et la deuxième surface 20.

Cette résistance est contrôlée et reproductible, même si le chargement résultant de l’explosion est très variable. Ainsi l’effort R transmis à la structure de support 16 est écrêté dans la limite du déplacement maximal autorisé Ad.

De préférence, la résistance au plateau Rp est choisie au-dessus de la résistance minimale Rmin de conception de l’équipement ou de la conduite 14 et de la structure 16 pour supporter les charges appliquées en situation non accidentelle de 12, notamment les charges permanentes ou opérationnelles, sans endommagement.

La résistance au plateau Rp est par contre choisie en dessous de la résistance Rmax de conception ultime de la structure 16 et des équipements 14 auquel l’absorbeur 22 est raccordé.

La course maximale Ad au niveau du plateau est ajustée en dessous du déplacement maximum permis entre l’équipement 16 et la structure 14.

Ainsi, une grande quantité d’énergie, représentée par l’intégrale sous la courbe 53 est disponible pour absorber l’énergie mécanique résultant du déplacement de la première surface 18 vers la deuxième surface 20 sous l’effet des charges transmises lors de l’explosion.

Le dispositif de dissipation d’énergie 10 est donc particulièrement efficace en cas d’explosion, tout en étant simple et peu coûteux à réaliser.

Dans la variante représentée sur la figure 6, le dispositif de dissipation d’énergie 10 comporte une pluralité d’absorbeurs 22 tel que décrits précédemment, disposés en parallèle les uns des autres entre la première surface 18 et la deuxième surface 20.

Dans cet exemple, chaque absorbeur 22 présente une première face 44 d’un premier élément longitudinal de calage 26 appliquée sur la première surface 18 et une deuxième face 46 d’un deuxième élément longitudinal de calage 28 appliquée sur la deuxième surface 20.

Le dispositif de dissipation d’énergie 10 représenté sur la figure 7 diffère de celui représenté sur la figure 1 en ce qu’il comporte au moins un groupe 60 d’amortisseurs 22 tel que décrits précédemment, les amortisseurs 22 du groupe 60 étant disposés en série entre la première surface 18 et la deuxième surface 20.

La deuxième face périphérique d’appui 46 du deuxième élément longitudinal de calage 28 d’un des absorbeurs 22 est disposée en appui sur la première face périphérique d’appui 44 du premier élément longitudinal de calage 26 d’un autre absorbeur 22.

Dans cet exemple, le dispositif de dissipation d’énergie 10 comporte une pluralité de groupes 60 d’amortisseurs 22, disposés en parallèle les uns des autres.

Un premier exemple d’installation 12 munie d’au moins un dispositif de dissipation d’énergie 10 selon l’invention est illustré par la figure 8.

Dans cet exemple, l’équipement 14 est un réservoir d’hydrocarbures, par exemple une colonne, constituée par une enveloppe externe 71 délimitant un volume intérieur 72 contenant un fluide.

La première surface 18 est la surface périphérique extérieure correspondant à l’enveloppe externe 71.

La structure de support 16 est formée par un ensemble de traverses 74 parallèles et de poutres 76 perpendiculaires aux poutres 74.

La deuxième surface 20 est délimitée par les parois dees traverses 74 et/ou des poutres 76, en regard de l’équipement 14.

Dans cet exemple, plusieurs dispositifs de dissipation d’énergie 10 sont interposés entre les surfaces 18, 20 en étant répartis angulairement autour de l’axe C-C’ de l’enveloppe externe 71 pour permettre de distribuer les efforts transmis et prendre en compte différentes directions de chargement potentielles de l’explosion.

Ainsi, au moins un dispositif 10 est disposé entre chaque traverse 74 et l’équipement 14 et au moins un dispositif 10 est disposé entre chaque poutre 76 et l’équipement 14 perpendiculairement les uns aux autres, suivant les directions radiales par rapport à l’axe C-C’.

Ainsi, quelle que soit la direction de propagation de l’onde de surpression, au moins un dispositif 10 est actif pour se déformer et dissiper de l’énergie en réponse à l’explosion.

Par exemple, comme illustré par la figure 8, lorsqu’une explosion provient de la droite de l’équipement 14, illustrée par les flèches, le dispositif 10 situé à gauche de l’enveloppe externe 71 sur la figure 8 se déforme pour absorber l’énergie induite par l’explosion.

Dans l’installation 12 représentée sur la figure 9, l’équipement 14 comporte des butées en saillie radiale 80 répartis à la périphérie de l’enveloppe externe 71.

La première surface 18 est formée par la surface extérieure de la butée 80.

La structure de support 16 comporte des fourches 81 de réception de chaque butée 80, présentant une face périphérique 82 et deux faces latérales 84 opposées définissant la deuxième surface 20.

Au moins un dispositif de dissipation d’énergie 10 est intercalé radialement entre la butée radiale 80 et la face périphérique 82, et deux dispositifs de dissipation d’énergie 10 sont intercalés latéralement de part et d’autre de chaque butée 80 entre la butée 80 et les faces latérales 84.

Ainsi, les différents dispositifs de dissipation d’énergie 10 sont propres à absorber des déformations provenant de directions très variées autour de l’axe C-C’. L’installation 12 de la figure 10 diffère de celle de la figure 9 en ce qu’elle est dépourvue de dispositifs de dissipation 10 s’étendant radialement sur certaines des fourches 81. L’installation 12 représentée sur la figure 11 comporte un équipement 14 formé par une conduite 70 de transport de fluide.

La structure de support 16 de la conduite 70 comporte une couronne de support 90 disposée concentriquement autour de la conduite 70. L’installation 12 comporte en outre une pluralité de dispositifs 10 de dissipation d’énergie répartis angulairement autour de l’axe C-C’ de la conduite 70 entre la surface extérieure 18 de la conduite 70 et la surface intérieure 20 de la couronne de support 90.

Dans l’installation 12 représentée sur la figure 12, la conduite 70 comporte un collier 95 fixé sur un pied 92 . Le collier est fermé par deux boulons 97 positionnés de part et d’autres de la conduite 70.

Un dispositif de dissipation d’énergie 10 est interposé entre une surface inférieure de partie basse du collier 95 définissant la deuxième surface 20 et une surface de butée, mobile conjointement avec le boulon 97 et définissant la première surface 18.

Lors d’une explosion provenant du dessous, l’onde de surpression tend à faire décoller la conduite 70 et écarter les deux parties du collier 95 reliés par des boulons 97, déplaçant le boulon 97 vers le haut.

La première surface 18 se rapproche alors de la deuxième surface 20 provoquant l’écrasement du dispositif de dissipation d’énergie 10.

Dans l’installation 12 représentée sur la figure 13, la conduite 14 comporte une pièce de transition 100, par exemple un sabot, supportant la conduite.

La pièce de transition 100 délimite une surface inférieure formant la première surface 18. La pièce 100 repose sur un profilé 102 correspondant à la structure de support 16. Le profilé 102 délimite une surface supérieure formant la deuxième surface 20.

Des dispositifs de dissipation d’énergie 10 sont insérés verticalement entre la première surface 18 et la deuxième surface 20. Ils sont propres à s’écraser lors d’un déplacement vertical de la pièce de transition 100 conjointement avec la conduite 70 sous l’effet de la surpression sur la conduite.

Dans la variante représentée sur la figure 14, la pièce de transition 100 est intercalée entre deux butées latérales 104 de la structure de support 16.

Un dispositif 10 est interposé latéralement entre la pièce de transition 100 et chaque butée latérale 104.

Ainsi, l’équipement 14 formé par la conduite 70 munie de sa pièce de transition 100 est propre à se déplacer latéralement en cas d’explosion.

Dans l’exemple représenté sur la figure 15, la structure de support 16 est munie d’une butée supérieure 106 définissant un rail de réception de la pièce de transition 100. La butée supérieure 106 définit une surface inférieure formant la deuxième surface 20.

Un dispositif de dissipation d’énergie 10 est intercalé verticalement entre la pièce de transition 100 et la butée supérieure 106.

Ainsi, l’équipement 14 formé par la conduite 70 munie de sa pièce de transition 100 est propre à se déplacer verticalement en cas d’explosion.

Dans l’installation représentée sur la figure 16, l’équipement 14 comporte, outre la conduite 70, un étrier 110 qui maintient en place la conduite 70 en la chevauchant. L’étrier 110 est fixé à la structure de support 16 de part et d’autre de la conduite 70, par l’intermédiaire d’organes de fixation 112 montés dans la structure de support 16. Chaque organe de fixation 112 comporte une surface inférieure formant la première surface 18, disposée en regard d’une surface supérieure de la structure de support 16 formant la deuxième surface 20.

Des dispositifs de dissipation d’énergie 10 sont interposés entre la première surface 18 définie sur chaque organe de fixation 112 et la deuxième surface 20 sur la structure de support 16.

Le déplacement éventuel de la conduite 70 lors d’une explosion provoque une traction sur les organes de fixation 112 et la compression correspondante de chaque dispositif 10 contre la surface 20 du support.

Dans l’installation 12 représentée sur la figure 17, la structure de support 16 comporte un profilé 120 présentant deux surfaces latérales opposées délimitant la deuxième surface 20. Le profilé 120 s’étend perpendiculairement à l’axe de la conduite 70.

La pièce de transition 100 portant la conduite 70 chevauche le profilé 120. Elle présente deux butées 122 placées latéralement de part et d’autre du profilé 120.

Un dispositif de dissipation d’énergie 10 est disposé entre une surface verticale de chaque butée 122 définissant la première surface 18 et la deuxième surface 20 sur le profilé 120.

Ceci permet d’absorber l’onde de surpression accidentelle, lorsque celle-ci provoque un déplacement longitudinal de la conduite 70 dans un sens ou dans l’autre.

Dans tous les cas précités, le dispositif 10 de dissipation d’énergie selon l’invention est facile et peu onéreux à fabriquer et simple à installer dans une variété d’installations 12 de structures variées. Il présente néanmoins un comportement contrôlé en cas d’explosion, garantissant la sécurité de l’installation.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. - Dispositif (10) de dissipation d’énergie entre une première surface (18) et une deuxième surface (20) propres à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion, le dispositif (10) comprenant au moins un absorbeur (22) comportant au moins un tube (24) déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire avant explosion , le tube (24) définissant une surface extérieure (30) cylindrique d’axe central (A-A’) ; caractérisé en ce que l’absorbeur (22) comporte : - un premier élément longitudinal de calage (26) du tube (24), rapporté sur la surface extérieure (30), le premier élément longitudinal de calage (26) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une première face périphérique d’appui (44), destinée à s’orienter vers la première surface (18) ; et - un deuxième élément longitudinal de calage (28) du tube (24), rapporté sur la surface extérieure (30) à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage (26) autour de l’axe central (A-A’), le deuxième élément longitudinal de calage (28) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une deuxième face périphérique d’appui (46), destinée à s’orienter vers la deuxième surface (20).
2. 2. - Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel le premier élément longitudinal de calage (26) et/ou le deuxième élément longitudinal de calage (28) s’étendent linéairement le long d’une génératrice du tube (24).
3. 3. - Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier élément longitudinal de calage (26) et le deuxième élément longitudinal de calage (28) sont espacés angulairement d’au moins 90° autour de l’a>e central (A-A’).
4. 4. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément longitudinal de calage (26) et le deuxième élément longitudinal de calage (28) sont chacun formés d’un profilé en U, présentant deux cloisons latérales (34, 36) faisant saillie à partir de la surface extérieure (30), et une cloison extérieure (38), raccordant les cloisons latérales (34, 36) à l’écart de la surface extérieure (30), les cloisons extérieures (38) du premier élément longitudinal de calage (26) et du deuxième élément longitudinal de calage (28) délimitant respectivement la première face périphérique d’appui (44) et la deuxième face périphérique d’appui (46).
5. 5. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première face périphérique d’appui (44) et/ou la deuxième face périphérique d’appui (46) sont planes.
6. 6. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément longitudinal de calage (26) et/ou le deuxième élément longitudinal de calage (28) présentent une longueur sensiblement égale à la longueur du tube (24), prise le long de l’axe central (A-A’).
7. 7. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément longitudinal de calage (26) et/ou le deuxième élément longitudinal de calage (28) sont assemblés sur le tube (24) par soudure.
8. 8. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un absorbeur (22) additionnel comportant : - au moins un tube (24) déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire, le tube (24) définissant une surface extérieure (30) cylindrique d’axe central (A-A’); - un premier élément longitudinal de calage (26) du tube (24), rapporté sur la surface extérieure (30), le premier élément longitudinal de calage (26) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une première face périphérique d’appui (44), destinée à s’orienter vers la première surface (18) ; et - un deuxième élément longitudinal de calage (28) du tube (24) rapporté sur la surface extérieure (30) à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage (26) autour de l’axe central (A-A’), le deuxième élément longitudinal de calage (28) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une deuxième face périphérique d’appui (46), destinée à s’orienter vers la deuxième surface (20), la deuxième face périphérique d’appui (46) de l’absorbeur (22) étant disposée en appui sur la première face périphérique d’appui (44) de l’absorbeur (22) additionnel.
9. 9. - Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube (24) présente une épaisseur de paroi comprise entre 2 mm et 15 mm.
10. 10. - Installation (12) d’exploitation de fluide, comprenant : - au moins un équipement (14) destiné à être protégé des effets d’une explosion, définissant une première surface (18) ; - une structure de support (16) de l’équipement (14) définissant une deuxième surface (20) ; - un dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la première face périphérique d’appui (44) étant vers la première surface (18), la deuxième face périphérique d’appui (46) étant orientée vers la deuxième surface (20).
11. 11. - Installation (12) selon la revendication 10, dans laquelle la première face périphérique d’appui (44) est disposée sur la première surface (18) et/ou la deuxième face périphérique d’appui (46) est disposée sur la deuxième surface (20).
12. 12. - Installation (12) selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, dans laquelle la première face périphérique d’appui (44) et/ou la deuxième face périphérique d’appui (46) est disposée en appui plan respectivement sur la première surface (18) et sur la deuxième surface (20).
13. 13. - Installation (12) selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l’équipement (14) délimite un volume intérieur (72) de stockage et/ou de circulation de fluide, l’équipement (14) comprenant avantageusement une capacité de stockage ou une conduite (70).
14. 14. - Procédé de fabrication d’un dispositif (10) de dissipation d’énergie entre une première surface (18) et une deuxième surface (20) destinées à se rapprocher l’une de l’autre lors d’une explosion, le procédé comportant les étapes suivantes : - fourniture d’au moins un tube (24) déformable d’absorption d’énergie, de section transversale circulaire, le tube (24) définissant une surface extérieure (30) cylindrique d’axe central (A-A’) ; - assemblage sur la surface extérieure (30), d’un premier élément longitudinal de calage (26) du tube (24), le premier élément longitudinal de calage (26) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une première face périphérique d’appui (44), destinée à s’orienter vers la première surface (18) ; et - assemblage sur la surface extérieure (30) d’un deuxième élément longitudinal de calage (28) du tube (24) à l’écart angulairement du premier élément longitudinal de calage (26) autour de l’axe central (A-A’), le deuxième élément longitudinal de calage (28) définissant, à l’écart de la surface extérieure (30), une deuxième face périphérique d’appui (46), destinée à s’orienter vers la deuxième surface (20).
15. 15. - Procédé selon la revendication 14, dans lequel les étapes d’assemblage comprennent la soudure du premier élément longitudinal de calage (26) et du deuxième élément longitudinal de calage (28) sur la surface extérieure (30).