FR3101152A1 - Dispositif de detection de presence de liquide, cuvette de retention pour reservoir de liquide dangereux le comprenant, et systeme de detection de presence de liquide - Google Patents

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Abstract

------ DISPOSITIF DE DETECTION DE PRESENCE DE LIQUIDE, CUVETTE DE RETENTION POUR RESERVOIR DE LIQUIDE DANGEREUX LE COMPRENANT, ET SYSTEME DE DETECTION DE PRESENCE DE LIQUIDE L’invention a pour objet un dispositif de détection de présence de liquide (1) comprenant un support (2) portant un premier capteur de niveau de liquide (3) à une première hauteur et un deuxième capteur de niveau de liquide (4) à une deuxième hauteur inférieure ou égale à ladite première hauteur, le premier capteur (3) comprenant un premier flotteur (3a) configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un premier seuil, le deuxième capteur (4) comprenant un deuxième flotteur (4a) configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, lesdits premier et deuxième capteurs (3, 4) étant reliés à un dispositif d’alarme configuré pour émettre une alarme lorsqu’au moins l’un des premier et deuxième flotteurs (3a, 4a) est dans un état de flottaison. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3

Description

Dispositif de détection de présence de liquide, cuvette de rétention pour réservoir de liquide dangereux le comprenant, et système de détection de présence de liquide
La présente invention concerne le domaine des systèmes de détection de fuite de liquide, et porte en particulier sur un dispositif de détection de présence de liquide, sur une cuvette de rétention pour réservoir de liquide dangereux comprenant un dispositif de détection de présence de liquide, et sur un système de détection de présence de liquide comprenant au moins un dispositif de détection de présence de liquide.
Les liquides dangereux, tels que les hydrocarbures, les engrais ou les produits chimiques liquides, sont généralement stockés dans des réservoirs, tels que des cuves souples ou des citernes, ces réservoirs étant installés dans des cuvettes de rétention aptes à recueillir le liquide dangereux en cas de fuite.
Ces cuvettes de rétention sont également susceptibles de recueillir des eaux pluviales ou des eaux issues de toutes autres infiltrations. Toutefois, toute hauteur anormale d’eau dans la cuve de rétention représente un risque de mise en flottement du réservoir dans la cuvette de rétention, et/ou un risque d’immersion des équipements électriques. Or, les cuvettes de rétention ne sont généralement pas équipées d’indicateur de présence de liquide afin de prévenir ces risques.
A titre d’exemple, les réservoirs souples utilisés sur des sites temporaires pour le stockage d’hydrocarbures en opération militaire extérieure ne possèdent aucun indicateur de présence de liquide dans leurs cuvettes de rétention, cette présence de liquide pouvant, par exemple, être due aux effets météorologiques (eau de pluie) ou à une fuite du réservoir (hydrocarbures) et pouvant ainsi perturber l’exploitation du site opérationnel. Les fuites d’hydrocarbures peuvent, par exemple, être dues à la rupture du réservoir, à la rupture d’une canalisation ou à un débordement.
Dans la plupart des cas, pour détecter ces fuites, la surveillance humaine est utilisée, cela nécessitant une présence humaine constante aux alentours des lieux de stockage de liquide dangereux.
Une solution de détection de fuite présente sur le marché consiste en un câble, positionné en dessous ou aux abords d’une zone de stockage, contenant une membrane polymère réagissant à la présence d’hydrocarbures. Cependant, ce câble doit être alimenté par une alimentation externe et n’est donc pas autonome. En outre, ce câble est installé sur les sites de stockage de manière fixe, et ne peut donc pas être transporté et installé facilement d’un site de stockage à un autre. De plus, ce type de détecteur de fuite ne permet pas de réaliser une distinction entre une présence d’eau et une présence d’hydrocarbures dans la cuvette de rétention.
La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l’état antérieur de la technique, en proposant un dispositif de détection de liquide comprenant des premier et deuxième capteurs de niveau de liquide à flotteur reliés à un dispositif d’alarme configuré pour émettre au moins une alarme lorsqu’au moins l’un des flotteurs est dans un état de flottaison, ce qui permet, lorsque ledit dispositif de détection est installé dans une cuvette de rétention, de détecter une fuite de liquide dans la cuvette de rétention, lesdits deux capteurs permettant de détecter la présence de deux liquides distincts dans la cuvette de rétention, par exemple de l’eau et des hydrocarbures.
La présente invention a donc pour objet un dispositif de détection de présence de liquide, caractérisé par le fait qu’il comprend un support portant un premier capteur de niveau de liquide à une première hauteur et un deuxième capteur de niveau de liquide à une deuxième hauteur inférieure ou égale à ladite première hauteur, le premier capteur de niveau de liquide comprenant un premier flotteur configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un premier seuil, le deuxième capteur de niveau de liquide comprenant un deuxième flotteur configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, lesdits premier et deuxième capteurs de niveau de liquide étant reliés, de manière sans fil ou filaire, à un dispositif d’alarme configuré pour émettre au moins une alarme lorsqu’au moins l’un des premier et deuxième flotteurs est dans un état de flottaison.
Ainsi, lorsqu’il est installé dans une cuvette de rétention (de préférence, au point bas de la cuvette de rétention afin de détecter l’accumulation des liquides plus rapidement), le dispositif de détection de présence de liquide permet de détecter une fuite de liquide dans la cuvette de rétention. Etant donné que le deuxième flotteur flotte dans un liquide dont la masse volumique minimale est supérieure à la masse volumique minimale d’un liquide dans lequel le premier flotteur flotte, lesdits premier et deuxième capteurs permettent de détecter la présence de deux liquides distincts dans la cuvette de rétention, par exemple de l’eau et des hydrocarbures, en fonction de l’état de flottaison des premier et deuxième flotteurs.
Le dispositif de détection de présence de liquide détecte une fuite lorsque les capteurs sont en contact avec le liquide, ce qui nécessite qu’une certaine quantité de liquide se déverse dans la cuve de rétention dans laquelle est disposé ledit dispositif.
Dès que l’un des deux flotteurs est dans l’état de flottaison, le dispositif d’alarme à distance émet au moins une alarme appropriée, de manière à prévenir, alerter et informer le personnel présent sur site d’une présence de liquide dans une zone de rétention définie et de manière à déterminer la nature de ce liquide afin d’anticiper une éventuelle pollution, un éventuel incendie ou une éventuelle perturbation du site opérationnel.
Le deuxième capteur est, de préférence, légèrement surbaissé par rapport au premier capteur, par exemple surbaissé de 10 mm. Les premier et deuxième capteurs pourraient également être disposés à la même hauteur, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Le dispositif de détection de présence de liquide est, de préférence, alimenté par batterie de manière à être autonome et portatif. Il est à noter que celui-ci pourrait également être branché sur le secteur, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Le dispositif de détection de présence de liquide possède une grande robustesse et une simplicité élevée, celui-ci étant approprié pour fonctionner dans un milieu extérieur particulièrement rude (par exemple, air salin, intempéries, immersion), et est, de préférence, réalisé en inox.
Le boîtier de connectique permettant la connexion électrique des différents capteurs est, de préférence, noyé dans un gel isolant de manière à permettre une immersion jusqu’à 10 mètres de profondeur.
Le dispositif de détection de présence de liquide peut, par exemple, être utilisé pour équiper les cuvettes de rétention des réservoirs souples d’hydrocarbures, la fonction principale dudit dispositif étant alors la détection de fuite d’eau et/ou d’hydrocarbures dans un confinement et la diffusion d’une alarme en cas de détection de fuite.
Le dispositif de détection de présence de liquide peut être utilisé dans le domaine du stockage de liquides en zone isolée (par exemple, industrie minière (carburants pour sites de forage, mines), agriculture, méthanisation (engrais, effluents, eaux), camps de réfugiés ou autres zones de stockage isolées) ou peut être utilisé dans le domaine du stockage temporaire de liquides (par exemple, BTP (carburants, effluents pour chantiers isolés), armées (carburants pour opération militaire extérieure), entreprises de dépollution, de nettoyage, d’intervention d’urgence, entreprises de location de cuves de stockage de liquides).
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le support porte en outre, à une troisième hauteur plus élevée que la première hauteur, un troisième capteur de niveau de liquide comprenant un troisième flotteur configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure au premier seuil.
Ainsi, le troisième capteur permet de détecter un niveau très haut de liquide dans la cuvette de rétention, de manière à émettre une alarme de risque d’inondation.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le premier seuil est de 750 kg/m3, de manière à détecter la présence d’un liquide tel que de l’eau ou des hydrocarbures.
Ainsi, le flotteur du premier capteur et le flotteur du troisième capteur sont aptes à flotter dans tout liquide dont la masse volumique est supérieure à 750 kg/m3, par exemple de l’eau ou des hydrocarbures.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le deuxième seuil est de 900 kg/m3, de manière à détecter la présence d’un liquide dangereux tel que des hydrocarbures.
Par liquide dangereux, on entend, par exemple, des hydrocarbures, de l’engrais ou des produits chimiques liquides.
Ainsi, le flotteur du deuxième capteur est apte à flotter dans tout liquide dont la masse volumique est supérieure à 900 kg/m3, par exemple de l’eau.
La masse volumique des hydrocarbures étant inférieure à 900 kg/m3, le flotteur du deuxième capteur coule ainsi dans les hydrocarbures et flotte dans l’eau, ce qui permet de réaliser une distinction entre une présence d’eau et une présence de liquide dangereux tel que des hydrocarbures dans la cuvette de rétention.
Dans la pratique, le flotteur du deuxième capteur est identique à celui du premier capteur à l’exception du fait qu’il est en outre lesté, par exemple par une rondelle en inox.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, chacun des premier, deuxième et troisième capteurs de niveau de liquide est un contacteur à flotteur configuré pour ouvrir ou fermer un contact électrique en fonction de l’état de flottaison de son flotteur.
Ainsi, pour chaque contacteur à flotteur, lorsque le flotteur n’est pas dans l’état de flottaison (c’est-à-dire, en position basse), le contact électrique du capteur est ouvert et, lorsque le flotteur est dans l’état de flottaison (c’est-à-dire, en position haute), le contact électrique du capteur est fermé.
Les contacteurs à flotteur sont, par exemple, des capteurs de niveau pour environnements explosifs, série ILM ATEX de la société CARLO GAVAZZI®. Pour ce modèle de contacteurs à flotteur, le lest (rondelle en inox) disposé sur le deuxième capteur possède, par exemple, un poids compris entre 15g et 20g, de préférence égal à 17,3g, lorsque le liquide dangereux stocké dans le réservoir de liquide dangereux est du gasoil F76 ou du turboréacteur F44 (dérivé du kérosène). Lorsque le liquide dangereux contenu à l’intérieur du réservoir est un hydrocarbure, il est à noter que la densité du gasoil est différente de celle du kérosène et de l’huile par exemple. Dans ce cas, un test avec une éprouvette d’eau et une éprouvette de gasoil (ou autre hydrocarbure concerné) permet de s’assurer visuellement de la limite de flottaison/non flottaison du capteur lesté, de manière à éventuellement ajuster le lest par retrait de matière (par exemple, par limage) si le lest est trop lourd ou par ajout de matière (par exemple, par soudure) si le lest est trop léger.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, lorsque qu’uniquement le premier flotteur et le deuxième flotteur sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme est configuré pour émettre une alarme de présence d’eau.
Ainsi, si le liquide dans lequel est immergé le dispositif de détection de présence de liquide est uniquement de l’eau, au fur et à mesure que le niveau de l’eau s’élève, le flotteur du deuxième capteur et le flotteur du premier flotteur entrent dans l’état de flottaison. Les contacts électriques des premier et deuxième capteurs se ferment alors, ce qui indique une présence d’eau (eau pluviale ou eau issue de toute autre infiltration) dans la cuvette de rétention dans laquelle est installé le dispositif de détection de présence de liquide.
Le dispositif d’alarme émet alors une alarme de présence d’eau pour prévenir le personnel.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, lorsqu’uniquement le premier flotteur est dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme est configuré pour émettre une alarme de présence d’un liquide dangereux tel que des hydrocarbures.
Ainsi, si le liquide dans lequel est immergé le dispositif de détection de présence de liquide est un liquide dangereux dont la masse volumique est inférieure à 900 kg/m3, par exemple des hydrocarbures, le flotteur du deuxième capteur reste en position coulée tandis le flotteur du premier capteur monte avec le niveau du liquide dangereux. Uniquement le contact électrique du premier capteur se ferme alors, ce qui indique la présence d’un liquide dangereux (par exemple, des hydrocarbures) dans la cuvette de rétention dans laquelle est installé le dispositif de détection de présence de liquide.
Le dispositif d’alarme émet alors une alarme de présence de liquide dangereux.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, lorsque les premier, deuxième et troisième flotteurs sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme est configuré pour émettre une alarme de présence d’eau et d’inondation.
Ainsi, si le niveau d’eau continue de monter (par exemple, arrivée d’eau supérieure au débit d’évacuation, pollution réelle, etc.), la fermeture du contact électrique du troisième capteur est en outre actionnée, en plus de celles des premier et deuxième capteurs, ce qui indique la présence d’eau jusqu’à la troisième hauteur, c’est-à-dire un risque d’inondation.
Le dispositif d’alarme émet alors une alarme de présence d’eau et d’inondation.
Lorsque le dispositif d’alarme émet l’alarme de présence d’eau et d’inondation, une vanne disposée au fond de la cuvette de rétention peut alors être actionnée de manière à réaliser une vidange d’eau, de manière à éviter une mise en flottement du réservoir de stockage dans la cuvette de rétention.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, lorsqu’uniquement les premier et troisième flotteurs sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme est configuré pour émettre une alarme de présence de liquide dangereux et d’inondation.
Ainsi, si le troisième flotteur est dans l’état de flottaison alors que le deuxième flotteur n’y est pas, ceci indique que la cuvette de rétention est inondée par du liquide dangereux, le dispositif d’alarme émettant alors une alarme de présence de liquide dangereux et d’inondation. Dans ce cas, la vidange de la cuvette de rétention est interdite.
Dans la pratique, une présence d’eau et d’inondation est tout d’abord détectée puis une pollution se crée suite à une fuite du réservoir. Le liquide dangereux se déverse alors dans la cuvette de rétention et « flotte » sur l’eau (densité plus faible). La pollution ne pourra être détectée par le dispositif de détection de présence de liquide qu’après décantation, mais l’opérateur aura préalablement été prévenu d’une inondation.
Lors d’une détection d’inondation (état de flottaison du troisième flotteur), la vidange de la cuvette de rétention est autorisée tant que le deuxième flotteur est dans l’état de flottaison. Après décantation, dès que le deuxième flotteur n’est plus dans l’état de flottaison, la vidange est alors interdite.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’au moins une alarme délivrée par le dispositif d’alarme est au moins l’une parmi une alarme visuelle et une alarme sonore.
L’alarme visuelle peut, par exemple, être émise par au moins un dispositif d’affichage et/ou au moins un voyant lumineux.
L’alarme sonore peut, par exemple, être émise par au moins une sirène ou au moins un haut-parleur.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le dispositif de détection de présence de liquide comprend en outre au moins un panneau solaire configuré pour charger au moins une batterie alimentant le dispositif de détection de présence de liquide.
Ainsi, le dispositif de détection de présence de liquide possède un fonctionnement autonome (ne nécessite pas de branchement sur le secteur).
L’au moins un panneau solaire fournit, de préférence, une puissance de 15W à l’au moins une batterie.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’au moins une batterie est configurée pour alimenter le deuxième capteur de niveau de liquide uniquement lorsque le premier flotteur du premier capteur de niveau de liquide est dans un état de flottaison.
Ainsi, ceci permet une réduction de la consommation électrique du dispositif de détection de présence de liquide afin d’augmenter son autonomie.
Le dispositif de détection de présence de liquide détecte d’abord la présence d’un liquide grâce au premier capteur. Ceci met sous tension le deuxième capteur de détection de liquide dangereux (tel que des hydrocarbures) qui va initier une alarme en cas de détection de liquide dangereux.
Les trois capteurs, qui sont identiques techniquement, sont, de préférence, des contacts magnétiques qui ne consomment aucune énergie, un aimant étant situé dans le flotteur des capteurs, ledit aimant actionnant par magnétisme, lorsque le flotteur s’élève, le contact qui est, par exemple, une lamelle métallique sous enveloppe de verre moulée dans l’axe fixe du flotteur.
La batterie sur panneau solaire ou secteur alimente l’interface qui traite le contact ouvert ou fermé du flotteur de chaque capteur, cette interface peut être par exemple un automate programmable. La batterie permet également d’alimenter d’autres éléments tels que des voyants lumineux, une sirène ou un émetteur radio.
Il est à noter que les capteurs à flotteur pourraient également être remplacés par des détecteurs électroniques alimentés en énergie par la batterie, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
La présente invention a également pour objet une cuvette de rétention pour réservoir de liquide dangereux, ladite cuvette de rétention comprenant un dispositif de détection de présence de liquide tel que décrit ci-dessus dont le support est disposé au fond de ladite cuvette de rétention.
Ainsi, le dispositif de détection de présence de liquide permet de détecter une fuite de liquide dangereux en provenance du réservoir de liquide dangereux dans la cuvette de rétention, ou une présence d’eau pluviale ou issue de toute autre infiltration dans la cuvette de rétention, le dispositif d’alarme générant une alarme en cas de détection de présence de liquide dans la cuvette de rétention.
La cuvette de rétention peut, par exemple, être une cuvette de rétention pour réservoir souple d’hydrocarbures.
La cuvette de rétention peut être équipée d’une vanne de vidange permettant la vidange de la cuvette de rétention en cas de détection d’une inondation par de l’eau, ladite vanne de vidange permettant d’évacuer l’eau vers des séparateurs. En cas de détection simultanée d’une inondation et d’une présence de liquide dangereux, l’ouverture de la vanne de vidange est interdite de manière à empêcher le rejet de liquide dangereux.
La présente invention a en outre pour objet un système de détection de présence de liquide comprenant au moins un dispositif de détection de présence de liquide tel que décrit ci-dessus, chaque support de l’au moins un dispositif de détection de présence de liquide étant disposé au fond d’une cuvette de rétention pour réservoir de liquide dangereux, ledit système de détection de présence de liquide comprenant en outre une unité centrale de surveillance reliée, de manière sans fil ou filaire, à chacun des dispositifs d’alarme de l’au moins un dispositif de détection de présence de liquide.
Ainsi, l’unité centrale de surveillance, située à distance des zones de stockage au niveau desquels sont installés les dispositifs de détection de présence de liquide, est apte à recevoir l’ensemble des alarmes émises par les dispositifs de détection de présence de liquide, de manière à centraliser l’information pour le personnel, ce qui permet au personnel de surveiller à distance l’ensemble des zones de stockage de liquide dangereux, et de pouvoir intervenir rapidement et de manière ciblée en cas d’émission d’alarme.
Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins :
- est une vue en perspective d’un dispositif de détection de présence de liquide selon la présente invention ;
- est un grossissement de la Figure 1 au niveau des premier et deuxième capteurs de niveau de liquide ;
- est une vue schématique du dispositif de détection de présence de liquide de la Figure 1 dans une première condition de fonctionnement ;
- est une vue schématique du dispositif de détection de présence de liquide de la Figure 1 dans une deuxième condition de fonctionnement ;
- est une vue schématique du dispositif de détection de présence de liquide de la Figure 1 dans une troisième condition de fonctionnement ;
- est une vue schématique du dispositif de détection de présence de liquide de la Figure 1 dans une quatrième condition de fonctionnement ;
- est une vue schématique d’un système de détection de présence de liquide selon la présente invention.
Si l’on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut voir qu’il y est représenté un dispositif de détection de présence de liquide 1 selon la présente invention.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 comprend un support 2 comportant une base horizontale 2a apte à être posée au fond d’une cuvette de rétention, un montant 2b s’étendant de manière verticale à partir de l’une des extrémités de ladite base 2a.
Le support 2 comporte en outre un premier bras vertical 2c s’étendant à partir du montant 2b, à une première hauteur de montant, au-dessus de la base 2a.
Le support 2 comporte en outre un deuxième bras vertical 2d s’étendant à partir du montant 2b, à une deuxième hauteur de montant supérieure à la première hauteur de montant, au-dessus de la base 2a.
Le support 2 comporte également une poignée de préhension 2e s’étendant de manière verticale à partir du montant 2b, au-dessus du deuxième bras vertical 2d, ladite poignée de préhension 2e permettant de faciliter le transport et l’installation du dispositif de détection de présence de liquide 1.
Le premier bras vertical 2c du support 2 porte un premier capteur de niveau de liquide 3 à une première hauteur de capteur et un deuxième capteur de niveau de liquide 4 à une deuxième hauteur de capteur légèrement inférieure à ladite première hauteur de capteur.
Le deuxième bras vertical 2d du support 2 porte un troisième capteur de niveau de liquide 5 à une troisième hauteur de capteur supérieure à la première hauteur de capteur et à la première hauteur de montant.
Le premier capteur de niveau de liquide 3 comprend un premier flotteur 3a mobile le long d’une première tige verticale 3b fixée sous le premier bras vertical 2c à l’aide d’un premier écrou 3c, ledit premier flotteur 3a étant configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un premier seuil.
Le deuxième capteur de niveau de liquide 4 comprend un deuxième flotteur 4a mobile le long d’une deuxième tige verticale 4b fixée sous le premier bras vertical 2c à l’aide d’un deuxième écrou 4c, ledit deuxième flotteur 4a étant configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un deuxième seuil supérieur audit premier seuil.
Le deuxième écrou 4c possède une hauteur supérieure à celle du premier écrou 4b de manière à légèrement surbaissé (par exemple, de 10 mm) le deuxième capteur 4 par rapport au premier capteur 3.
Il est à noter que les premier et deuxième capteurs 3, 4 pourraient également être disposés à la même hauteur, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Le troisième capteur de niveau de liquide 5 comprend un troisième flotteur 5a mobile le long d’une troisième tige verticale 5b fixée sous le deuxième bras vertical 2d à l’aide d’un troisième écrou 5c, ledit troisième flotteur 5a étant configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure au premier seuil.
Le premier seuil est, de préférence, de 750 kg/m3. Ainsi, le premier flotteur 3a du premier capteur 3 et le troisième flotteur 5a du troisième capteur 5 sont aptes à flotter dans tout liquide dont la masse volumique est supérieure à 750 kg/m3, par exemple de l’eau ou des hydrocarbures.
Le deuxième seuil est, de préférence, de 900 kg/m3. Ainsi, le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 est apte à flotter dans tout liquide dont la masse volumique est supérieure à 900 kg/m3, par exemple de l’eau. La masse volumique des liquides dangereux de type hydrocarbures, engrais ou produits chimiques liquides étant inférieure à 900 kg/m3, le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 coule ainsi dans les liquide dangereux et flotte dans l’eau, ce qui permet de réaliser une distinction entre une présence d’eau et une présence de liquide dangereux dans la cuvette de rétention.
Dans la pratique, le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 est identique à celui du premier capteur 3 à l’exception du fait qu’il est en outre lesté par une rondelle en inox 6.
Chacun des premier, deuxième et troisième capteurs de niveau de liquide 3, 4, 5 est un contacteur à flotteur dont le flotteur 3a, 4a, 5a est configuré pour ouvrir ou fermer un contact électrique en fonction de son état de flottaison. Ainsi, pour chacun des capteurs 3, 4, 5 de type contacteur à flotteur, lorsque le flotteur 3a, 4a, 5a n’est pas dans l’état de flottaison (c’est-à-dire, en position basse), le contact électrique du capteur 3, 4, 5 est ouvert et, lorsque le flotteur 3a, 4a, 5a est dans l’état de flottaison (c’est-à-dire, en position haute), le contact électrique du capteur 3, 4, 5 est fermé.
Les capteurs 3, 4, 5 de type contacteur à flotteur sont, par exemple, des capteurs de niveau pour environnements explosifs, série ILM ATEX de la société CARLO GAVAZZI®. Pour ce modèle de contacteurs à flotteur, le lest (rondelle en inox 6) disposé sur le deuxième capteur 4 possède, par exemple, un poids compris entre 15g et 20g, de préférence égal à 17,3g, lorsque le liquide dangereux stocké dans le réservoir de liquide dangereux est du gasoil F76 ou du turboréacteur F44 (dérivé du kérosène). Lorsque le liquide dangereux contenu à l’intérieur du réservoir est un hydrocarbure, il est à noter que la densité du gasoil est différente de celle du kérosène et de l’huile par exemple. Dans ce cas, un test avec une éprouvette d’eau et une éprouvette de gasoil (ou autre hydrocarbure concerné) permet de s’assurer visuellement de la limite de flottaison/non flottaison du capteur 4 lesté, de manière à éventuellement ajuster le poids de la rondelle en inox 6 par retrait de matière (par exemple, par limage) si la rondelle en inox 6 est trop lourde ou par ajout de matière (par exemple, par soudure) si la rondelle en inox 6 est trop légère.
Chacun des capteurs 3, 4, 5 est relié à un boîtier de connectique 7 par l’intermédiaire d’un câble électrique 3d, 4d, 5d, respectivement.
La connectique disposée à l’intérieur du boîtier de connectique 7 est noyée dans un gel isolant de manière à permettre une immersion du dispositif de détection de présence de liquide 1 jusqu’à 10 mètres de profondeur. Ainsi, lorsqu’il est installé dans une cuvette de rétention, le dispositif de détection de présence de liquide 1 permet de détecter une fuite de liquide dans la cuvette de rétention, les premier et deuxième capteurs 3, 4 permettant de détecter la présence de deux liquides distincts dans la cuvette de rétention, par exemple de l’eau et des hydrocarbures, en fonction de l’état de flottaison des premier et deuxième flotteurs 3a, 4a, le troisième capteur 5 permettant de détecter un niveau très haut de liquide dans la cuvette de rétention de manière à détecter une inondation.
Les premier, deuxième et troisième capteurs de niveau de liquide 3, 4, 5 sont reliés, de manière sans fil ou filaire, par l’intermédiaire du boîtier de connectique 7, à un dispositif d’alarme (non représenté sur les Figures 1 et 2) configuré pour émettre au moins une alarme lorsqu’au moins l’un des premier, deuxième et troisième flotteurs 3a, 4a, 5a est dans l’état de flottaison, c’est-à-dire lorsque le contact électrique du capteur 3, 4, 5 associé est fermé.
Il est à noter le dispositif de détection de présence de liquide 1 détecte une fuite de liquide uniquement lorsque les premier et deuxième capteurs 3, 4 sont en contact avec le liquide, ce qui nécessite qu’une certaine quantité de liquide se déverse dans la cuve de rétention dans laquelle est disposé ledit dispositif de détection de présence de liquide 1.
Dès que l’un des flotteurs 3a, 4a, 5a est dans l’état de flottaison, le dispositif d’alarme à distance émet au moins une alarme appropriée, de manière à prévenir, alerter et informer le personnel présent sur site d’une présence de liquide dans une zone de rétention définie et de manière à déterminer la nature de ce liquide afin d’anticiper une éventuelle pollution, un éventuel incendie ou une éventuelle perturbation du site opérationnel.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 est, de préférence, alimenté par batterie de manière à être autonome et portatif. Il est à noter que celui-ci pourrait également être branché sur le secteur, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 possède une grande robustesse et une simplicité élevée, celui-ci étant approprié pour fonctionner dans un milieu extérieur particulièrement rude (par exemple, air salin, intempéries, immersion). Le support 2 et les capteurs 3, 4, 5 du dispositif de détection de présence de liquide 1 sont, de préférence, réalisés en inox.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 peut, par exemple, être utilisé pour équiper les cuvettes de rétention des réservoirs souples d’hydrocarbures, la fonction principale dudit dispositif 1 étant alors la détection de fuite d’eau et/ou d’hydrocarbures dans un confinement et la diffusion d’une alarme en cas de détection de fuite.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 peut être utilisé dans le domaine du stockage de liquides en zone isolée (par exemple, industrie minière (carburants pour sites de forage, mines), agriculture, méthanisation (engrais, effluents, eaux), camps de réfugiés ou autres zones de stockage isolées) ou peut être utilisé dans le domaine du stockage temporaire de liquides (par exemple, BTP (carburants, effluents pour chantiers isolés), armées (carburants pour opération militaire extérieure), entreprises de dépollution, de nettoyage, d’intervention d’urgence, entreprises de location de cuves de stockage de liquides).
De préférence, le dispositif de détection de présence de liquide 1 comprend en outre un panneau solaire (non représenté sur les Figures 1 et 2) configuré pour charger une batterie alimentant le dispositif de détection de présence de liquide 1, ce qui permet un fonctionnement autonome du dispositif de détection de présence de liquide 1, le panneau solaire fournissant une puissance de 15W à la batterie.
La batterie est, de préférence, configurée pour alimenter le deuxième capteur de niveau de liquide 4 uniquement lorsque le premier flotteur 3a du premier capteur de niveau de liquide 3 est dans l’état de flottaison, ce qui permet une réduction de la consommation électrique du dispositif de détection de présence de liquide 1 afin d’augmenter son autonomie. Ainsi, dans cette configuration, le dispositif de détection de présence de liquide 1 détecte d’abord la présence d’eau grâce au premier capteur 3, ce qui met sous tension le deuxième capteur 4 qui va initier, en cas de détection d’hydrocarbures, une alarme de détection d’hydrocarbures.
Les trois capteurs 3, 4, 5, qui sont identiques techniquement, sont, de préférence, des contacts magnétiques qui ne consomment aucune énergie, un aimant étant situé dans le flotteur 3a, 4a, 5a des capteurs 3, 4, 5, ledit aimant actionnant par magnétisme, lorsque le flotteur 3a, 4a, 5a s’élève, le contact qui est, par exemple, une lamelle métallique sous enveloppe de verre moulée dans l’axe fixe du flotteur 3a, 4a, 5a.
La batterie sur panneau solaire ou secteur alimente l’interface qui traite le contact ouvert ou fermé du flotteur 3a, 4a, 5a de chaque capteur 3, 4, 5, cette interface peut être par exemple un automate programmable. La batterie permet également d’alimenter d’autres éléments tels que des voyants lumineux, une sirène ou un émetteur radio.
Il est à noter que les capteurs à flotteur 3, 4, 5 pourraient également être remplacés par des détecteurs électroniques alimentés en énergie par la batterie, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Si l’on se réfère à la Figure 3, on peut voir qu’il y est représenté le dispositif de détection de présence de liquide 1 dans une première condition de fonctionnement.
Dans cette première condition de fonctionnement, le dispositif de détection de présence de liquide 1 est partiellement immergé dans un volume d’eau 8 de telle sorte que le premier flotteur 3a du premier capteur 3 et le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 sont dans l’état de flottaison.
Lorsque le dispositif de détection de présence de liquide 1 est installé au fond d’une cuvette de rétention, le volume d’eau 8 peut, par exemple, être de l’eau pluviale ou de l’eau issue de toute autre infiltration.
Ainsi, si le liquide dans lequel est partiellement immergé le dispositif de détection de présence de liquide 1 est uniquement de l’eau, au fur et à mesure que le niveau de l’eau s’élève, le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 puis le premier flotteur 3a du premier flotteur 3 entrent dans l’état de flottaison. Les contacts électriques des premier et deuxième capteurs 3, 4 se ferment alors, ce qui indique une présence d’eau dans la cuvette de rétention dans laquelle est installé le dispositif de détection de présence de liquide 1.
Le dispositif d’alarme du dispositif de détection de présence de liquide 1 émet alors une alarme de présence d’eau pour prévenir le personnel.
Si l’on se réfère à la Figure 4, on peut voir qu’il y est représenté le dispositif de détection de présence de liquide 1 dans une deuxième condition de fonctionnement.
Dans cette deuxième condition de fonctionnement, le dispositif de détection de présence de liquide 1 est partiellement immergé dans un volume d’hydrocarbures 9 de telle sorte qu’uniquement le premier flotteur 3a du premier capteur 3 est dans l’état de flottaison.
Ainsi, si le liquide dans lequel est partiellement immergé le dispositif de détection de présence de liquide 1 est un liquide dangereux dont la masse volumique est inférieure à 900 kg/m3, par exemple des hydrocarbures, le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 reste en position coulée tandis le premier flotteur 3a du premier capteur 3 monte avec le niveau des hydrocarbures. Uniquement le contact électrique du premier capteur 3 se ferme alors, ce qui indique la présence d’un liquide dangereux (dans le cas présent, des hydrocarbures) dans la cuvette de rétention dans laquelle est installé le dispositif de détection de présence de liquide 1.
Le dispositif d’alarme du dispositif de détection de présence de liquide 1 émet alors une alarme de présence de liquide dangereux pour prévenir le personnel d’une fuite d’hydrocarbures.
Si l’on se réfère à la Figure 5, on peut voir qu’il y est représenté le dispositif de détection de présence de liquide 1 dans une troisième condition de fonctionnement.
Dans cette troisième condition de fonctionnement, le volume d’eau 8 dans lequel est immergé le dispositif de détection de présence de liquide 1 est tel que l’ensemble des capteurs 3, 4, 5 sont immergés dans le volume d’eau 8. Les premier, deuxième et troisième flotteurs 3a, 4a, 5a sont alors tous dans l’état de flottaison.
Ainsi, si le niveau d’eau continue de monter (par exemple, arrivée d’eau supérieure au débit d’évacuation, pollution réelle, etc.), la fermeture du contact électrique du troisième capteur 5 est en outre actionnée, en plus de celles des premier et deuxième capteurs 3, 4, ce qui indique la présence d’eau jusqu’à la hauteur du troisième capteur 5, c’est-à-dire un risque d’inondation.
Le dispositif d’alarme du dispositif de détection de présence de liquide 1 émet alors une alarme de présence d’eau et d’inondation pour prévenir le personnel d’un risque d’inondation par de l’eau.
Si l’on se réfère à la Figure 6, on peut voir qu’il y est représenté le dispositif de détection de présence de liquide 1 dans une quatrième condition de fonctionnement.
Dans cette quatrième condition de fonctionnement, le volume d’hydrocarbures 9 dans lequel est immergé le dispositif de détection de présence de liquide 1 est tel que l’ensemble des capteurs 3, 4, 5 sont immergés dans le volume d’hydrocarbures 9. Les premier et troisième flotteurs 3a, 5a sont alors dans l’état de flottaison, tandis que le deuxième flotteur 4a du deuxième capteur 4 reste dans l’état coulé.
Ainsi, si le troisième flotteur 5a est dans l’état de flottaison alors que le deuxième flotteur 4a n’y est pas, ceci indique que la cuvette de rétention est inondée par du liquide dangereux (dans le cas présent, des hydrocarbures). Le dispositif d’alarme du dispositif de détection de présence de liquide 1 émet alors une alarme de présence de liquide dangereux et d’inondation pour prévenir le personnel d’un risque d’inondation par le liquide dangereux stocké dans le réservoir de stockage installé dans la cuvette de rétention.
Dans la pratique, une présence d’eau et d’inondation est tout d’abord détectée puis une pollution se crée suite à une fuite du réservoir de stockage. Le liquide dangereux se déverse alors dans la cuvette de rétention et « flotte » sur l’eau (densité plus faible). La pollution ne pourra être détectée par le dispositif de détection de présence de liquide 1 qu’après décantation, mais l’opérateur aura préalablement été prévenu d’une inondation.
Si l’on se réfère à la Figure 7, on peut voir qu’il y est représenté un système de détection de présence de liquide 10 selon la présente invention.
Le système de détection de présence de liquide 10 comprend un dispositif de détection de présence de liquide 1, tel que décrit précédemment, disposé à l’intérieur du puisard 11 d’une cuvette de rétention 12 à l’intérieur de laquelle est installé un réservoir de stockage 13 de liquide dangereux (par exemple, des hydrocarbures).
Le système de détection de présence de liquide 10 comprend en outre une unité centrale de surveillance 14 reliée, de préférence de manière sans fil, au dispositif d’alarme 15 du dispositif de détection de présence de liquide 1.
Il est à noter que le système de détection de présence de liquide 10 pourrait également comprendre une pluralité de dispositifs de détection de présence de liquide 1 tous reliés à la même unité centrale de surveillance 14, chaque dispositif de détection de présence de liquide 1 étant disposé dans une cuvette de rétention distincte, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Le dispositif de détection de présence de liquide 1 permet de détecter une fuite de liquide dangereux en provenance du réservoir de stockage 13 dans la cuvette de rétention 12, ou une présence d’eau pluviale ou issue de toute autre infiltration dans la cuvette de rétention 12, le dispositif d’alarme 15 de type automate transmettant un signal d’alarme à l’unité centrale de surveillance 14 en cas de détection de présence de liquide et/ou d’inondation dans la cuvette de rétention 12.
Le puisard 11 est relié à un séparateur 16 par l’intermédiaire d’une canalisation 17, une vanne 18 étant disposée sur la canalisation 17, ladite vanne 18 étant commandée par le dispositif d’alarme 15.
La vanne 18 permet la vidange de la cuvette de rétention 12 en cas de détection d’une inondation par de l’eau dans la cuvette de rétention 12 (les trois capteurs 3, 4, 5 dans l’état de flottaison), de manière à éviter une mise en flottement du réservoir de stockage 13 dans la cuvette de rétention 12, l’ouverture de ladite vanne 18 permettant d’évacuer l’eau vers le séparateur 16.
En cas de détection simultanée d’une inondation et d’une présence de liquide dangereux dans la cuvette de rétention 12 (lorsque le deuxième flotteur 4a n’est plus dans l’état de flottaison après décantation), l’ouverture de la vanne 18 est interdite de manière à empêcher le rejet de liquide dangereux.
Le dispositif d’alarme 15 du dispositif de détection de présence de liquide 1 comprend une antenne esclave, et l’unité centrale de surveillance 14 comprend une antenne maître apte à communiquer avec l’antenne esclave de manière sans fil, par exemple par Wifi.
L’unité centrale de surveillance 14, située à distance du réservoir de stockage 13, est apte à recevoir l’ensemble des alarmes émises par le dispositif de détection de présence de liquide 1, de manière à centraliser l’information pour le personnel, ce qui permet au personnel de surveiller à distance l’ensemble des zones de stockage de liquide dangereux, et de pouvoir intervenir rapidement et de manière ciblée en cas d’émission d’alarme.
Chaque alarme émise peut être au moins l’une parmi une alarme visuelle et une alarme sonore.
L’alarme visuelle peut, par exemple, être émise par au moins un dispositif d’affichage et/ou au moins un voyant lumineux.
L’alarme sonore peut, par exemple, être émise par au moins une sirène ou au moins un haut-parleur.
Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d’être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant de la présente invention.

Claims (14)

  1. – Dispositif de détection de présence de liquide (1), caractérisé par le fait qu’il comprend un support (2) portant un premier capteur de niveau de liquide (3) à une première hauteur et un deuxième capteur de niveau de liquide (4) à une deuxième hauteur inférieure ou égale à ladite première hauteur, le premier capteur de niveau de liquide (3) comprenant un premier flotteur (3a) configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un premier seuil, le deuxième capteur de niveau de liquide (4) comprenant un deuxième flotteur (4a) configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure à un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, lesdits premier et deuxième capteurs de niveau de liquide (3, 4) étant reliés, de manière sans fil ou filaire, à un dispositif d’alarme (15) configuré pour émettre au moins une alarme lorsqu’au moins l’un des premier et deuxième flotteurs (3a, 4a) est dans un état de flottaison.
  2. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support (2) porte en outre, à une troisième hauteur plus élevée que la première hauteur, un troisième capteur de niveau de liquide (5) comprenant un troisième flotteur (5a) configuré pour flotter dans un liquide dont la masse volumique est supérieure au premier seuil.
  3. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le premier seuil est de 750 kg/m3, de manière à détecter la présence d’un liquide tel que de l’eau ou des hydrocarbures.
  4. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le deuxième seuil est de 900 kg/m3, de manière à détecter la présence d’un liquide dangereux tel que des hydrocarbures.
  5. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que chacun des premier, deuxième et troisième capteurs de niveau de liquide (3, 4, 5) est un contacteur à flotteur configuré pour ouvrir ou fermer un contact électrique en fonction de l’état de flottaison de son flotteur (3a, 4a, 5a).
  6. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que, lorsque qu’uniquement le premier flotteur (3a) et le deuxième flotteur (4a) sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme (15) est configuré pour émettre une alarme de présence d’eau.
  7. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, lorsqu’uniquement le premier flotteur (3a) est dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme (15) est configuré pour émettre une alarme de présence d’un liquide dangereux tel que des hydrocarbures.
  8. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon la revendication 2 ou l’une des revendications 3 à 7 en dépendance de la revendication 2, caractérisé par le fait que, lorsque les premier, deuxième et troisième flotteurs (3a, 4a, 5a) sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme (15) est configuré pour émettre une alarme de présence d’eau et d’inondation.
  9. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon la revendication 2 ou l’une des revendications 3 à 8 en dépendance de la revendication 2, caractérisé par le fait que, lorsqu’uniquement les premier et troisième flotteurs (3a, 5a) sont dans un état de flottaison, le dispositif d’alarme (15) est configuré pour émettre une alarme de présence de liquide dangereux et d’inondation.
  10. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l’au moins une alarme délivrée par le dispositif d’alarme (15) est au moins l’une parmi une alarme visuelle et une alarme sonore.
  11. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre au moins un panneau solaire configuré pour charger au moins une batterie alimentant le dispositif de détection de présence de liquide (1).
  12. – Dispositif de détection de présence de liquide (1) selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l’au moins une batterie est configurée pour alimenter le deuxième capteur de niveau de liquide (4) uniquement lorsque le premier flotteur du premier capteur de niveau de liquide (3) est dans un état de flottaison.
  13. – Cuvette de rétention (12) pour réservoir de liquide dangereux (13), ladite cuvette de rétention (12) comprenant un dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 12 dont le support (2) est disposé au fond de ladite cuvette de rétention (12).
  14. – Système de détection de présence de liquide (10) comprenant au moins un dispositif de détection de présence de liquide (1) selon l’une des revendications 1 à 12, chaque support (2) de l’au moins un dispositif de détection de présence de liquide (1) étant disposé au fond d’une cuvette de rétention (12) pour réservoir de liquide dangereux (13), ledit système de détection de présence de liquide (10) comprenant en outre une unité centrale de surveillance (14) reliée, de manière sans fil ou filaire, à chacun des dispositifs d’alarme (15) de l’au moins un dispositif de détection de présence de liquide (1).
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