FR3159595A1 - System for securing an aircraft fluid circuit at risk, associated mounting method and method of use - Google Patents
System for securing an aircraft fluid circuit at risk, associated mounting method and method of useInfo
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Abstract
Un système de sécurisation (2) d’une portion (1P) d’un circuit de fluide (1) dans lequel circule un fluide à risque pour un aéronef, le système de sécurisation (2) comprenant : au moins une première enveloppe (3) flexible, configurée pour être montée autour de la portion (1P) ; au moins une deuxième enveloppe (4) flexible, configurée pour être montée autour de la portion (1P) dans la première enveloppe (3), un volume tampon (9) étant défini entre la première enveloppe (3) et la deuxième enveloppe (4) ; un matériau thermiquement isolant (5) remplissant le volume tampon (9) ; et au moins un conduit de drainage (6), configuré pour être monté le long de la portion (1P) du circuit de fluide (1) et monté au moins en partie dans la deuxième enveloppe (4), le conduit de drainage (6) étant configuré pour évacuer les fuites de fluide à risque issues de la portion (1P) du circuit de fluide (1). Figure de l’abrégé : Figure 2A system (2) for securing a portion (1P) of a fluid circuit (1) in which a fluid that is hazardous to an aircraft circulates, the securing system (2) comprising: at least one first flexible casing (3), configured to be mounted around the portion (1P); at least one second flexible casing (4), configured to be mounted around the portion (1P) in the first casing (3), a buffer volume (9) being defined between the first casing (3) and the second casing (4); a thermally insulating material (5) filling the buffer volume (9); and at least one drainage conduit (6), configured to be mounted along the portion (1P) of the fluid circuit (1) and mounted at least partly in the second casing (4), the drainage conduit (6) being configured to evacuate leaks of hazardous fluid from the portion (1P) of the fluid circuit (1). Abstract figure: Figure 2
Description
La présente invention concerne le domaine de la sécurisation des installations dans lesquelles circule un fluide à risque, par exemple un fluide inflammable ou détonnant. L’invention s’applique en particulier pour la sécurisation d’un circuit de carburant d’aéronef.The present invention relates to the field of securing installations in which a hazardous fluid circulates, for example a flammable or explosive fluid. The invention applies in particular to securing an aircraft fuel circuit.
Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers Etats. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.Climate change is a major concern for many legislative and regulatory bodies around the world. Indeed, various restrictions on carbon emissions have been, are being, or will be adopted by various states. In particular, an ambitious standard applies to both new aircraft types and those already in operation, requiring the implementation of technological solutions to ensure their compliance with current regulations. Civil aviation has been mobilizing for several years now to contribute to the fight against climate change.
Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions.Technological research efforts have already led to very significant improvements in the environmental performance of aircraft. The Applicant takes into consideration the impact factors in all phases of design and development to obtain less energy-intensive, more environmentally friendly aeronautical components and products whose integration and use in civil aviation have moderate environmental consequences with the aim of improving the energy efficiency of aircraft.
Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l'empreinte environnementale de son activité.Consequently, the Applicant is constantly working to reduce its negative climate impact by using methods and operating virtuous development and manufacturing processes and minimizing greenhouse gas emissions to the minimum possible in order to reduce the environmental footprint of its activity.
Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’aéronefs, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.This sustained research and development work focuses on new generations of aircraft engines, the weight reduction of aircraft, particularly through the materials used and lighter on-board equipment, the development of the use of electrical technologies to ensure propulsion, and, as an essential complement to technological progress, aeronautical biofuels.
A cet effet, l'invention est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière très significative les performances des aéronefs et, en ce sens, contribue à la réduction de l’impact environnemental des aéronefs. Pour cela, l’invention s’applique en particulier à un circuit de carburant cryogénique pour l’alimentation d’une turbomachine d’aéronef.To this end, the invention is the result of technological research aimed at significantly improving aircraft performance and, in this sense, contributes to reducing the environmental impact of aircraft. For this purpose, the invention applies in particular to a cryogenic fuel circuit for supplying an aircraft turbomachine.
Il est connu de stocker du carburant, par exemple de l’hydrogène ou du méthane, sous forme liquide pour limiter l’encombrement et la masse des réservoirs d’un aéronef. A cet effet, le carburant est stocké dans un réservoir cryogénique de l’aéronef et est acheminé vers la turbomachine par un circuit de fluide. A titre d’exemple, le flux de carburant est stocké dans le réservoir cryogénique à une température de l’ordre de -253 à -251°C (20 à 22 Kelvins).It is known to store fuel, for example hydrogen or methane, in liquid form to limit the size and mass of an aircraft's tanks. To this end, the fuel is stored in a cryogenic tank of the aircraft and is conveyed to the turbomachine by a fluid circuit. For example, the fuel flow is stored in the cryogenic tank at a temperature of the order of -253 to -251°C (20 to 22 Kelvins).
Afin de pouvoir circuler dans la structure de l’aéronef jusqu’à la chambre de combustion de la turbomachine M, le carburant Q doit être conditionné, c’est-à-dire pressurisé et chauffé, pour passer à l’état gazeux. Pour cela, en référence à la
En pratique, le flux de carburant Q est chauffé dans l’échangeur de chaleur EC à partir de calories issues de sources chaudes de l’aéronef. A titre d’exemple, comme représenté sur la
Cependant, entre le réservoir cryogénique R et l’échangeur de chaleur EC, le flux de carburant Q circule à des températures très basses, proches des températures cryogéniques. De telles températures ne permettent pas l’utilisation de joints en matériau souple pour relier de manière étanche les différents équipements du circuit de fluide CQ, comme par exemple la pompe mécanique PO, l’échangeur de chaleur EC ou bien encore une vanne de fermeture V qui contrôle la circulation et le débit du flux de carburant Q dans le circuit de fluide CQ. En conséquence, il n’est pas possible de s’assurer de l’absence de fuites de carburant dans le circuit de fluide CQ, ce qui peut présenter un inconvénient important.However, between the cryogenic tank R and the heat exchanger EC, the fuel flow Q circulates at very low temperatures, close to cryogenic temperatures. Such temperatures do not allow the use of flexible material seals to tightly connect the various equipment in the fluid circuit CQ, such as the mechanical pump PO, the heat exchanger EC or even a shut-off valve V that controls the circulation and flow rate of the fuel flow Q in the fluid circuit CQ. As a result, it is not possible to ensure the absence of fuel leaks in the fluid circuit CQ, which can be a significant disadvantage.
De plus, à des températures cryogéniques, il est nécessaire d’isoler thermiquement le circuit de fluide CQ de l’air ambiant pour limiter le risque de formation de glace ou de givre sur les canalisations et les équipements. Dans le circuit de fluide CQ, la pompe mécanique PO et l’échangeur de chaleur EC sont également des équipements qui produisent de la chaleur et qu’il est nécessaire d’isoler thermiquement pour éviter de réchauffer les canalisations et s’assurer de conserver un circuit de fluide cryogénique efficace.In addition, at cryogenic temperatures, it is necessary to thermally isolate the CQ fluid circuit from the ambient air to limit the risk of ice or frost formation on the pipes and equipment. In the CQ fluid circuit, the mechanical pump PO and the heat exchanger EC are also equipment that produce heat and must be thermally insulated to avoid heating the pipes and ensure that an efficient cryogenic fluid circuit is maintained.
Pour cela, il est connu d’utiliser des canalisations dites « double parois » ou d’ajouter une mousse isolante autour des canalisations et/ou des équipements qu’il est nécessaire d’isoler pour former une barrière thermique. Cependant, les canalisations double parois augmentent de manière importante la masse de l’aéronef. Par ailleurs, l’ajout de mousse isolante, qui est complexe à mettre en œuvre, présente une efficacité limitée.To achieve this, it is known to use so-called "double-walled" pipes or to add insulating foam around the pipes and/or equipment that needs to be insulated to form a thermal barrier. However, double-walled pipes significantly increase the weight of the aircraft. Furthermore, the addition of insulating foam, which is complex to implement, has limited effectiveness.
On connait également dans l’art antérieur, un système de sécurisation par caisson 100, également représenté sur la
En pratique, il est nécessaire que la pompe à vide 101 fonctionne en continue pour assurer le vide et drainer les fuites de carburant Q vers l’extérieur du caisson 100. Il est alors nécessaire de recourir à une pompe à vide de grandes performances, ce qui présente de nombreux inconvénients. En effet, une telle pompe à vide possède un encombrement important ce qui est peu pratique, en particulier dans un environnement aéronautique. De plus, la pompe à vide est lourde, ce qui augmente la consommation de l’aéronef et donc ses émissions de gaz à effet de serre. En outre, une telle pompe est énergivore et représente une source de chaleur, ce qui n’est pas souhaitable en présence d’un carburant tel que de l’hydrogène ou du méthane. Par ailleurs, les fuites de carburant Q dans le caisson 100 étanche peuvent impacter le maintien du vide, ce qui peut affecter l’isolation thermique du circuit de fluide CQ.In practice, it is necessary for the vacuum pump 101 to operate continuously to ensure the vacuum and drain the fuel leaks Q to the outside of the box 100. It is then necessary to use a high-performance vacuum pump, which has many drawbacks. Indeed, such a vacuum pump has a large footprint, which is impractical, particularly in an aeronautical environment. In addition, the vacuum pump is heavy, which increases the aircraft's fuel consumption and therefore its greenhouse gas emissions. In addition, such a pump is energy-intensive and represents a source of heat, which is not desirable in the presence of a fuel such as hydrogen or methane. Furthermore, fuel leaks Q in the sealed box 100 can impact the maintenance of the vacuum, which can affect the thermal insulation of the fluid circuit CQ.
L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un système de sécurisation d’un circuit de fluide à risque d’un aéronef fiable et efficace, qui permet de s’assurer à la fois d’une isolation thermique du circuit de fluide et d’un drainage optimal des fuites de fluide. L’invention vise en particulier un système de sécurisation exempt de pompe à vide de grandes performances.The invention thus aims to eliminate at least some of these drawbacks by proposing a reliable and efficient system for securing a high-risk fluid circuit of an aircraft, which ensures both thermal insulation of the fluid circuit and optimal drainage of fluid leaks. The invention aims in particular at a high-performance vacuum pump-free security system.
L’invention concerne un système de sécurisation d’une portion d’un circuit de fluide dans lequel circule un fluide à risque pour un aéronef, le système de sécurisation comprenant :
- au moins une première enveloppe flexible, configurée pour être montée autour de la portion du circuit de fluide, la première enveloppe flexible définissant autour de la portion du circuit de fluide une enceinte extérieure étanche,
- au moins une deuxième enveloppe flexible, configurée pour être montée autour de la portion du circuit de fluide dans la première enveloppe, la deuxième enveloppe flexible définissant autour de la portion du circuit de fluide une enceinte intérieure étanche, un volume tampon étant défini entre la première enveloppe et la deuxième enveloppe,
- un matériau thermiquement isolant remplissant le volume tampon, et
- au moins un conduit de drainage, configuré pour être monté le long de la portion du circuit de fluide et monté au moins en partie dans la deuxième enveloppe, le conduit de drainage étant configuré pour évacuer les fuites de fluide à risque issues de la portion du circuit de fluide.
- at least one first flexible envelope, configured to be mounted around the portion of the fluid circuit, the first flexible envelope defining around the portion of the fluid circuit a sealed external enclosure,
- at least one second flexible envelope, configured to be mounted around the portion of the fluid circuit in the first envelope, the second flexible envelope defining around the portion of the fluid circuit a sealed inner enclosure, a buffer volume being defined between the first envelope and the second envelope,
- a thermally insulating material filling the buffer volume, and
- at least one drainage conduit, configured to be mounted along the portion of the fluid circuit and mounted at least partly in the second casing, the drainage conduit being configured to evacuate risky fluid leaks from the portion of the fluid circuit.
Deux enveloppes flexibles permettent de former un système de sécurisation léger et dont l’encombrement est réduit par rapport au système de l’art antérieur dans lequel un caisson rigide lourd et encombrant était utilisé. Le système de sécurisation est ainsi plus simple à mettre en œuvre. En outre, deux enveloppes flexibles sont plus simples à manipuler, ce qui limite à la fois la durée de montage et la pénibilité des opérateurs. Le stockage des enveloppes flexibles est également plus simple. Une double enveloppe étanche autour de la portion de circuit de fluide permet un système de sécurisation fiable dans lequel le risque de diffusion d’une fuite est limité. Autrement dit, les équipements de la portion de circuit de fluide sont isolés grâce à un système compact et qui permet un niveau de sécurité et d’isolation optimal.Two flexible enclosures make it possible to form a lightweight safety system with a reduced footprint compared to the prior art system in which a heavy and bulky rigid box was used. The safety system is therefore simpler to implement. In addition, two flexible enclosures are easier to handle, which limits both assembly time and the strain on operators. Storing the flexible enclosures is also simpler. A double sealed enclosure around the fluid circuit portion allows for a reliable safety system in which the risk of a leak spreading is limited. In other words, the equipment in the fluid circuit portion is isolated thanks to a compact system that provides an optimal level of safety and insulation.
Le matériau thermiquement isolant qui remplit le volume tampon permet de limiter l’émissivité thermique provenant de la portion de circuit de fluide, ce qui permet en cas de transport d’un carburant cryogénique, par exemple, de limiter la formation de givre sur les canalisations. La durée de vie du circuit de fluide est ainsi augmentée et le risque de défaillance est limité.The thermally insulating material that fills the buffer volume limits the thermal emissivity coming from the fluid circuit portion, which makes it possible, in the case of transporting a cryogenic fuel, for example, to limit the formation of frost on the pipes. The service life of the fluid circuit is thus increased and the risk of failure is limited.
La deuxième enveloppe montée entre la portion à sécuriser et le matériau thermiquement isolant permet de s’affranchir de tout risque, en cas de fuite, de mettre en contact le fluide à risque avec le matériau thermiquement isolant, ce qui permet d’éviter de risquer de le souiller et d’abaisser ses caractéristiques isolantes. De plus, la deuxième enveloppe permet de protéger les équipements de la portion de circuit de fluide en évitant par exemple tout risque de corrosion ou d’endommagement.The second casing mounted between the portion to be secured and the thermally insulating material eliminates any risk, in the event of a leak, of bringing the fluid at risk into contact with the thermally insulating material, which avoids the risk of soiling it and lowering its insulating characteristics. In addition, the second casing protects the equipment in the portion of the fluid circuit, for example, avoiding any risk of corrosion or damage.
Le conduit de drainage monté dans la deuxième enveloppe, au plus proche des équipements de la portion de circuit de fluide, permet de drainer les éventuelles fuites et de s’affranchir de tout risque d’accumulation de fuites de fluide à risque à proximité des sources chaudes. Le conduit de drainage permet ainsi de drainer de manière efficace les fuites provenant des canalisations et/ou des équipements montés sur la portion à sécuriser, par exemple suite à un endommagement ou au niveau des joints de liaison entre les canalisations et les équipements.The drainage pipe installed in the second casing, as close as possible to the equipment in the fluid circuit section, allows any leaks to be drained and eliminates any risk of accumulation of hazardous fluid leaks near heat sources. The drainage pipe thus effectively drains leaks from pipes and/or equipment installed on the section to be secured, for example following damage or at the level of the connecting joints between the pipes and the equipment.
Dans une forme de réalisation, le matériau thermiquement isolant est une mousse de polyuréthane, ce qui permet un matériau léger dont les propriétés isolantes sont connues et efficaces. Une mousse de polyuréthane expansive est également simple à mettre en place par injection par exemple.In one embodiment, the thermally insulating material is a polyurethane foam, which allows for a lightweight material with known and effective insulating properties. An expanding polyurethane foam is also simple to install by injection, for example.
Selon un aspect préféré, le système de sécurisation comprend au moins un dispositif de découpe monté au moins en partie dans la première enveloppe et configuré pour découper le matériau thermiquement isolant. Un tel dispositif de découpe permet de retirer le matériau thermiquement isolant en cas de maintenance par exemple. Le dispositif de découpe directement intégré au système de sécurisation permet d’éviter tout risque d’endommagement des équipements de la portion de circuit de fluide à risque.According to a preferred aspect, the safety system comprises at least one cutting device mounted at least partly in the first casing and configured to cut the thermally insulating material. Such a cutting device makes it possible to remove the thermally insulating material in the event of maintenance, for example. The cutting device directly integrated into the safety system makes it possible to avoid any risk of damage to the equipment in the portion of the fluid circuit at risk.
Dans une forme de réalisation, le dispositif de découpe est monté au moins en partie dans la deuxième enveloppe, ce qui permet de s’assurer du retrait de l’ensemble du matériau thermiquement isolant au moyen d’un unique dispositif de découpe. Le matériau thermiquement isolant peut ainsi être retiré de manière simple et rapide.In one embodiment, the cutting device is mounted at least partly in the second casing, which makes it possible to ensure the removal of all of the thermally insulating material by means of a single cutting device. The thermally insulating material can thus be removed simply and quickly.
Dans une forme de réalisation, le système de sécurisation comprend deux dispositifs de découpe montés de part et d’autre de la portion du circuit de fluide, de manière à former deux découpes dans le matériau thermiquement isolant. Ce dernier peut ainsi être retiré sans être endommagé. Cela permet par exemple de repositionner le matériau thermiquement isolant après la maintenance en joignant les morceaux découpés et en les collant par exemple au moyen de rubans adhésifs ou de colle spécifique.In one embodiment, the securing system comprises two cutting devices mounted on either side of the portion of the fluid circuit, so as to form two cuts in the thermally insulating material. The latter can thus be removed without being damaged. This makes it possible, for example, to reposition the thermally insulating material after maintenance by joining the cut pieces and gluing them, for example, using adhesive tape or specific glue.
De manière préférée, le dispositif de découpe se présente sous la forme d’un fil métallique flexible, ce qui permet de le monter facilement à l’intérieur de la deuxième enveloppe. Le dispositif de découpe est ainsi léger et peu encombrant et ne présente pas de risque d’endommager les équipements de la portion de circuit de fluide.Preferably, the cutting device is in the form of a flexible metal wire, which allows it to be easily mounted inside the second casing. The cutting device is thus light and compact and does not present any risk of damaging the equipment in the fluid circuit portion.
Selon un aspect préféré, le dispositif de découpe comporte au moins un organe de préhension, permettant une manipulation simple et sécurisée par un opérateur pour découper le matériau thermiquement isolant. L’organe de préhension permet également à l’opérateur d’appliquer une force suffisante sur le dispositif de découpe pour découper le matériau thermiquement isolant de manière pratique, efficace et rapide.According to a preferred aspect, the cutting device comprises at least one gripping member, allowing simple and safe handling by an operator to cut the thermally insulating material. The gripping member also allows the operator to apply sufficient force to the cutting device to cut the thermally insulating material in a practical, efficient and rapid manner.
De manière préférée, le dispositif de découpe comporte un organe de préhension à chacune de ses extrémités, ce qui permet de découper le matériau thermiquement isolant sur toute sa longueur en un seul passage.Preferably, the cutting device comprises a gripping member at each of its ends, which makes it possible to cut the thermally insulating material along its entire length in a single pass.
De manière préférée, l’organe de préhension s’étend hors de la première enveloppe, permettant une accessibilité optimale pour un opérateur, même lorsque le système de sécurisation est entièrement monté autour de la portion à sécuriser.Preferably, the gripping member extends outside the first envelope, allowing optimal accessibility for an operator, even when the securing system is entirely mounted around the portion to be secured.
Dans une forme de réalisation préférée, le conduit de drainage est fabriqué dans un matériau dont le module d’élasticité est compris entre 100 MPa et 3400 MPa. Un tel module d’élasticité permet de former un conduit de drainage à la fois suffisamment souple et flexible pour épouser les contours des équipements de la portion du circuit de fluide tout en étant suffisamment rigide pour ne pas être écrasé par le matériau thermiquement isolant.In a preferred embodiment, the drainage conduit is made of a material whose modulus of elasticity is between 100 MPa and 3400 MPa. Such a modulus of elasticity makes it possible to form a drainage conduit that is both sufficiently soft and flexible to fit the contours of the equipment in the portion of the fluid circuit while being sufficiently rigid not to be crushed by the thermally insulating material.
De manière préférée, le conduit de drainage est fabriqué dans un matériau poreux ou micro-aéré, lui permettant d’absorber le fluide à risque en cas de fuite dans la portion de circuit de fluide.Preferably, the drainage conduit is made of a porous or micro-aerated material, allowing it to absorb the fluid at risk in the event of a leak in the portion of the fluid circuit.
De préférence, le conduit de drainage est fabriqué dans un matériau plastique, par exemple de type Polychlorure de Vinyle, connu sous le sigle PVC. De tels matériaux permettent de former un conduit de drainage à la fois suffisamment poreux pour absorber efficacement les fuites de fluide à risque tout en étant suffisamment flexible pour épouser les contours des équipements de la portion du circuit de fluide et suffisamment rigide pour ne pas être écrasé par le matériau thermiquement isolant.Preferably, the drainage conduit is made of a plastic material, for example of the Polyvinyl Chloride type, known by the acronym PVC. Such materials make it possible to form a drainage conduit that is both sufficiently porous to effectively absorb leaks of fluid at risk while being sufficiently flexible to fit the contours of the equipment in the portion of the fluid circuit and sufficiently rigid not to be crushed by the thermally insulating material.
Selon un aspect préféré, l’enceinte intérieure de la deuxième enveloppe possède une pression intérieure inférieure à la pression atmosphérique. L’enceinte intérieure est ainsi placée sous vide, ce qui permet de plaquer la deuxième enveloppe contre les équipements du circuit de fluide. Un environnement sous vide permet en cas de fuite de fluide à risque d’éviter sa mise en contact avec de l’air dans un environnement confiné. Le vide permet également d’améliorer l’isolation thermique de la portion à sécuriser.According to a preferred aspect, the inner enclosure of the second envelope has an internal pressure lower than atmospheric pressure. The inner enclosure is thus placed under vacuum, which allows the second envelope to be pressed against the equipment of the fluid circuit. A vacuum environment makes it possible, in the event of a risky fluid leak, to avoid its coming into contact with air in a confined environment. The vacuum also makes it possible to improve the thermal insulation of the portion to be secured.
L’invention concerne également un circuit de fluide reliant un réservoir cryogénique à une turbomachine d’aéronef et comprenant au moins un système de sécurisation tel que décrit précédemment, sécurisant une portion du circuit de fluide.The invention also relates to a fluid circuit connecting a cryogenic tank to an aircraft turbomachine and comprising at least one safety system as described previously, securing a portion of the fluid circuit.
De manière préférée, le circuit de fluide comprend plusieurs systèmes de sécurisation sécurisant la portion du circuit de fluide, les conduits de drainage étant reliés fluidiquement.Preferably, the fluid circuit comprises several securing systems securing the portion of the fluid circuit, the drainage conduits being fluidically connected.
Dans une forme de réalisation, le circuit de fluide comprend, au moins entre le réservoir cryogénique et le système de sécurisation, une canalisation double paroi comprenant un conduit extérieur et un conduit intérieur monté dans le conduit extérieur, le conduit extérieur possédant une pression intérieure inférieure à la pression atmosphérique. Le conduit extérieur est ainsi sous vide, ce qui permet à la canalisation double paroi d’acheminer le fluide à risque jusqu’à la portion sécurisée par le système de sécurisation, en toute sécurité.In one embodiment, the fluid circuit comprises, at least between the cryogenic tank and the safety system, a double-walled pipe comprising an outer pipe and an inner pipe mounted in the outer pipe, the outer pipe having an inner pressure lower than atmospheric pressure. The outer pipe is thus under vacuum, which allows the double-walled pipe to convey the fluid at risk to the portion secured by the safety system, in complete safety.
Grâce au système de sécurisation, l’utilisation de canalisations double parois est limitée, ce qui permet de limiter les coûts tout en assurant un niveau de sécurité optimal.Thanks to the security system, the use of double-walled pipes is limited, which helps to limit costs while ensuring an optimal level of security.
L’invention concerne également un aéronef comprenant au moins une turbomachine, un réservoir cryogénique et un circuit de fluide tel que décrit précédemment monté entre le réservoir cryogénique et la turbomachine.The invention also relates to an aircraft comprising at least one turbomachine, a cryogenic tank and a fluid circuit as described previously mounted between the cryogenic tank and the turbomachine.
L’invention porte également sur un procédé de montage d’un système de sécurisation tel que décrit précédemment, le procédé de montage comprenant les étapes consistant à :
- monter le conduit de drainage le long de la portion de circuit de fluide,
- monter la deuxième enveloppe autour de la portion de circuit de fluide et du conduit de drainage,
- monter la première enveloppe autour de la deuxième enveloppe et de la portion de circuit de fluide, et
- remplir le volume tampon défini entre la première enveloppe et la deuxième enveloppe avec le matériau thermiquement isolant.
- install the drainage pipe along the fluid circuit portion,
- mount the second casing around the fluid circuit portion and the drainage pipe,
- mount the first envelope around the second envelope and the fluid circuit portion, and
- fill the buffer volume defined between the first envelope and the second envelope with the thermally insulating material.
De manière préférée, le circuit de fluide comprenant au moins un équipement et/ou au moins une canalisation, le conduit de drainage est monté le long de la portion de circuit de fluide au plus près dudit équipement et/ou de ladite canalisation, de préférence à une position dédiée sensiblement accolée à la portion de circuit de fluide.Preferably, the fluid circuit comprising at least one piece of equipment and/or at least one pipe, the drainage conduit is mounted along the portion of the fluid circuit as close as possible to said piece of equipment and/or said pipe, preferably in a dedicated position substantially adjacent to the portion of the fluid circuit.
Dans une forme de réalisation, le procédé de montage comprend, postérieurement au remplissage du volume tampon, une étape consistant à réaliser l’étanchéité de part et d’autre de l’enveloppe première enveloppe et de la deuxième enveloppe pour former l’enceinte intérieure étanche et l’enceinte extérieure étanche.In one embodiment, the assembly method comprises, after filling the buffer volume, a step consisting of sealing on either side of the first envelope and the second envelope to form the sealed inner enclosure and the sealed outer enclosure.
Enfin, l’invention concerne un procédé d’utilisation d’un système de sécurisation tel que décrit précédemment, le procédé d’utilisation comprenant les étapes consistant à :
- absorber la fuite dans le conduit de drainage, et
- drainer la fuite via le conduit de drainage hors du système de sécurisation.
- absorb the leak in the drainage pipe, and
- drain the leak via the drainage pipe outside the safety system.
L’isolation thermique est ainsi assurée grâce à la double enveloppe flexible et au matériau thermiquement isolant, même en cas de fuite, cette dernière étant drainée efficacement au moyen d’un système compact.Thermal insulation is thus ensured thanks to the flexible double envelope and the thermally insulating material, even in the event of a leak, the latter being effectively drained by means of a compact system.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.The invention will be better understood on reading the description which follows, given by way of example, and referring to the following figures, given by way of non-limiting examples, in which identical references are given to similar objects.
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Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.It should be noted that the figures set out the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate.
De manière connue, un aéronef comprend une ou plusieurs turbomachine(s) à gaz pour permettre son déplacement à partir de l’accélération d’un flux d’air d’amont vers l’aval. Pour cela, comme représenté sur la
Un tel carburant Q est stocké dans le réservoir R à des températures cryogéniques. A titre d’exemple, le flux de carburant Q est stocké dans le réservoir R cryogénique à une température de l’ordre de -253 à -251°C (20 à 22 Kelvins). A cette température, le flux de carburant Q est liquide. Pour pouvoir être introduit dans une chambre de combustion de la turbomachine M, le carburant Q doit être réchauffé.Such fuel Q is stored in tank R at cryogenic temperatures. For example, the fuel stream Q is stored in the cryogenic tank R at a temperature of the order of -253 to -251°C (20 to 22 Kelvins). At this temperature, the fuel stream Q is liquid. In order to be introduced into a combustion chamber of the turbomachine M, the fuel Q must be heated.
Pour cela, toujours en référence à la
Dans cet exemple, le circuit de carburant 1 comprend une portion 1P susceptible de générer des fuites de carburant Q qui doivent être contenues pour assurer la sécurité de l’aéronef. Dans cet exemple, la pompe mécanique PO, la vanne de régulation W et l’échangeur de chaleur EC sont montés sur la portion 1P du circuit de carburant 1. Il va de soi que la portion 1P pourrait comprendre une variété d’équipements. De même, il va de soi que le circuit de carburant 1 pourrait comprendre une pluralité de portions 1P susceptibles de générer des fuites. La portion 1P s’étend dans cet exemple à l’air ambiant.In this example, the fuel circuit 1 comprises a portion 1P likely to generate fuel leaks Q which must be contained to ensure the safety of the aircraft. In this example, the mechanical pump PO, the control valve W and the heat exchanger EC are mounted on the portion 1P of the fuel circuit 1. It goes without saying that the portion 1P could comprise a variety of equipment. Similarly, it goes without saying that the fuel circuit 1 could comprise a plurality of portions 1P likely to generate leaks. The portion 1P extends in this example to the ambient air.
Dans une forme de réalisation, le circuit de carburant 1 comporte une canalisation double paroi 10 (représentée sur la
Selon un aspect de l’invention, la portion 1P de circuit de carburant 1 est sécurisée par un système de sécurisation 2 qui va être dorénavant être présenté en détails.According to one aspect of the invention, the portion 1P of the fuel circuit 1 is secured by a security system 2 which will now be presented in detail.
En référence à la
La première enveloppe 3 définit autour de la portion 1P de circuit de carburant 1 une enceinte extérieure étanche.The first envelope 3 defines around the portion 1P of the fuel circuit 1 a sealed external enclosure.
Les dimensions de la première enveloppe 3 sont déterminées pour correspondre à la portion 1P à sécuriser.The dimensions of the first envelope 3 are determined to correspond to the portion 1P to be secured.
De manière préférée, la première enveloppe 3 est fabriquée dans un matériau du type polymère (simple couche, multicouche, composite ou autre), par exemple, du polypropylène, du TFE (ou téflon ®), du caoutchouc naturel ou de synthèse, du silicone, etc. permettant de former une première enveloppe 3 souple. Afin d’augmenter sa résistance mécanique, la première enveloppe 3 peut comprendre un renfort (un maillage composite, un ceinturage ou autre), par exemple, avec du polyester, du nylon, de l’aramide ou de l’acier. Une première enveloppe 3 flexible permet de limiter l’encombrement du système de sécurisation 2 tout en étant plus facile à manipuler par un opérateur.Preferably, the first envelope 3 is made of a polymer-type material (single layer, multi-layer, composite or other), for example, polypropylene, TFE (or Teflon ®), natural or synthetic rubber, silicone, etc., making it possible to form a flexible first envelope 3. In order to increase its mechanical strength, the first envelope 3 may comprise reinforcement (a composite mesh, a belt or other), for example, with polyester, nylon, aramid or steel. A flexible first envelope 3 makes it possible to limit the size of the security system 2 while being easier to handle by an operator.
De manière préférée, la première enveloppe 3 comporte une ouverture 31 pour permettre l’insertion de la portion 1P. Dans cet exemple, la première enveloppe 3 possède une forme similaire à un manchon pour insérer la portion 1P à sécuriser de manière analogue à une chaussette. L’ouverture 31 est ainsi montée au niveau de l’extrémité amont 1A du circuit de carburant 1. En pratique, dans cet exemple, la première enveloppe 3 comporte deux ouvertures 31A, 31B (représentées sur la
Comme décrit précédemment, la deuxième enveloppe 4 est montée autour de la portion 1P de circuit de carburant 1 à sécuriser. Plus précisément, la deuxième enveloppe 4 est montée autour de la portion 1P dans la première enveloppe 3 et définit autour de la portion 1P une enceinte intérieure étanche. Ainsi, la première enveloppe 3 et la deuxième enveloppe 4 définissent une double protection pour la portion 1P du circuit de carburant 1.As described above, the second casing 4 is mounted around the portion 1P of the fuel circuit 1 to be secured. More specifically, the second casing 4 is mounted around the portion 1P in the first casing 3 and defines around the portion 1P a sealed inner enclosure. Thus, the first casing 3 and the second casing 4 define a double protection for the portion 1P of the fuel circuit 1.
Les dimensions de la deuxième enveloppe 4 sont déterminées pour correspondre à la portion 1P à sécuriser.The dimensions of the second envelope 4 are determined to correspond to the portion 1P to be secured.
De manière préférée, la deuxième enveloppe 4 est fabriquée dans un matériau du type polymère (simple couche, multicouche, composite ou autre), par exemple, du polypropylène, du TFE (ou téflon ®), du caoutchouc naturel ou de synthèse, du silicone, etc. Afin d’augmenter sa résistance mécanique, la première enveloppe 3 peut comprendre un renfort (un maillage composite, un ceinturage ou autre), par exemple, avec du polyester, du nylon, de l’aramide ou de l’acier. La deuxième enveloppe 4 est déformable, en particulier, pour épouser la forme de la portion 1P du circuit de carburant 1, comme cela sera décrit plus en détails par la suite.Preferably, the second casing 4 is made of a polymer-type material (single layer, multilayer, composite or other), for example, polypropylene, TFE (or Teflon®), natural or synthetic rubber, silicone, etc. In order to increase its mechanical strength, the first casing 3 may comprise a reinforcement (a composite mesh, a belt or other), for example, with polyester, nylon, aramid or steel. The second casing 4 is deformable, in particular, to match the shape of the portion 1P of the fuel circuit 1, as will be described in more detail below.
De manière préférée, la deuxième enveloppe 4 comporte une ouverture 41 pour permettre l’insertion de la portion 1P. Dans cet exemple, de manière analogue à la première enveloppe 3, la deuxième enveloppe 4 possède une forme similaire à un manchon pour faciliter l’insertion de la portion 1P à sécuriser. L’ouverture 41 est ainsi montée au niveau de l’extrémité amont 1A du circuit de carburant 1. En pratique, dans cet exemple, la deuxième enveloppe 4 comporte deux ouvertures 41A, 41B (représentées sur la
Dans cet exemple, la deuxième enveloppe 4 possède une pression intérieure inférieure à la pression atmosphérique. Autrement dit, l’enceinte intérieure est sous vide, de manière à plaquer la deuxième enveloppe 4 contre les équipements du circuit de carburant 1 et éviter ainsi tout risque de mise en contact des fuites de carburant Q avec de l’air dans un environnement confiné.In this example, the second envelope 4 has an internal pressure lower than atmospheric pressure. In other words, the internal enclosure is under vacuum, so as to press the second envelope 4 against the equipment of the fuel circuit 1 and thus avoid any risk of fuel leaks Q coming into contact with air in a confined environment.
Comme représenté sur la
Dans cet exemple, chaque organe d’étanchéité 20 se présente sous la forme d’un anneau élastique à l’intérieur duquel peut s’étendre une extrémité 1A, 1B de la portion 1P du circuit de carburant 1 ou l’entrée ou la sortie du circuit de fluide caloporteur FC. Il va de soi que chaque organe d’étanchéité 20 pourrait se présenter sous une forme différente, par exemple, sous la forme d’un collier de serrage, en particulier, formant une partie intégrante d’une bride entre deux composants du circuit de carburant 1.In this example, each sealing member 20 is in the form of an elastic ring inside which an end 1A, 1B of the portion 1P of the fuel circuit 1 or the inlet or outlet of the heat transfer fluid circuit FC can extend. It goes without saying that each sealing member 20 could be in a different form, for example, in the form of a clamp, in particular, forming an integral part of a flange between two components of the fuel circuit 1.
Dans cet exemple, il est décrit une unique première enveloppe 3 et une unique deuxième enveloppe 4, cependant, il va de soi que le système de sécurisation 2 pourrait alternativement comporter une troisième enveloppe pour définir une triple protection pour la portion 1P du circuit de carburant 1.In this example, a single first envelope 3 and a single second envelope 4 are described, however, it goes without saying that the security system 2 could alternatively comprise a third envelope to define triple protection for the portion 1P of the fuel circuit 1.
Selon un aspect de l’invention, un volume tampon 9 est défini entre la première enveloppe 3 et la deuxième enveloppe 4. Le volume tampon 9 est un volume fermé.According to one aspect of the invention, a buffer volume 9 is defined between the first envelope 3 and the second envelope 4. The buffer volume 9 is a closed volume.
Toujours en référence à la
De manière préférée, le matériau thermiquement isolant 5 est une mousse de plastique alvéolaire configurée pour s’expanser au contact de l’air. Autrement dit, le matériau thermiquement isolant 5 est configuré pour être initialement à l’état liquide ou visqueux et pour augmenter de volume et passer à l’état solide au contact de l’air.Preferably, the thermally insulating material 5 is a cellular plastic foam configured to expand upon contact with air. In other words, the thermally insulating material 5 is configured to be initially in the liquid or viscous state and to increase in volume and change to the solid state upon contact with air.
Dans cet exemple, le matériau thermiquement isolant 5 est choisi parmi : une mousse de polyuréthane, des billes de polystyrène ou de la poudre d’aérogel. Plus précisément, dans cet exemple, le matériau thermiquement isolant 5 est une mousse expansive de polyuréthane qui possède des propriétés isolantes importantes tout en étant légère. A cet effet, la première enveloppe 3 comporte, de préférence, un orifice d’insertion 32 (représenté sur la
En pratique, le volume de matériau thermiquement isolant 5 est déterminé en fonction du matériau utilisé et des équipements de la portion 1P de circuit de carburant 1 à isoler.In practice, the volume of thermally insulating material 5 is determined according to the material used and the equipment of the portion 1P of the fuel circuit 1 to be insulated.
Selon un aspect de l’invention, toujours en référence aux figures 2 et 3, le système de sécurisation 2 comprend un conduit de drainage 6 pour évacuer les fuites de carburant Q issues de la portion 1P du circuit de carburant 1.According to one aspect of the invention, still with reference to figures 2 and 3, the safety system 2 comprises a drainage conduit 6 for evacuating fuel leaks Q from the portion 1P of the fuel circuit 1.
Pour cela, le conduit de drainage 6 est monté le long de la portion 1P du circuit de carburant 1, en partie dans la deuxième enveloppe 4. Autrement dit, le conduit de drainage 6 s’étend dans l’enceinte intérieure et est monté à une position prédéterminée au plus près des équipements et des canalisations de la portion 1P de circuit de carburant 1, de manière à être en contact avec les équipements de la portion 1P à sécuriser.For this, the drainage duct 6 is mounted along the portion 1P of the fuel circuit 1, partly in the second casing 4. In other words, the drainage duct 6 extends into the inner enclosure and is mounted at a predetermined position as close as possible to the equipment and pipes of the portion 1P of the fuel circuit 1, so as to be in contact with the equipment of the portion 1P to be secured.
De manière préférée, le conduit de drainage 6 est fabriqué dans un matériau dont le module d’élasticité est compris entre 100 MPa et 3400 MPa. Le conduit de drainage 6 est ainsi à la fois suffisamment souple pour épouser les contours des équipements de la portion 1P à sécuriser et suffisamment rigide pour ne pas être écrasé contre les équipements de la portion 1P par le matériau thermiquement isolant 5.Preferably, the drainage duct 6 is made of a material whose modulus of elasticity is between 100 MPa and 3400 MPa. The drainage duct 6 is thus both sufficiently flexible to fit the contours of the equipment of the portion 1P to be secured and sufficiently rigid not to be crushed against the equipment of the portion 1P by the thermally insulating material 5.
De préférence, le conduit de drainage 6 est fabriqué dans un matériau poreux ou micro-aéré pour pouvoir capter les fuites de carburant Q issues des équipements de la portion 1P.Preferably, the drainage conduit 6 is made of a porous or micro-aerated material to be able to capture fuel leaks Q from the equipment of the portion 1P.
En pratique, le conduit de drainage 6 est de préférence fabriqué dans un matériau plastique. Dans cet exemple, le conduit de drainage 6 est fabriqué en Polychlorure de Vinyle, connus sous le sigle PVC.In practice, the drainage conduit 6 is preferably made of a plastic material. In this example, the drainage conduit 6 is made of Polyvinyl Chloride, known by the acronym PVC.
Dans une forme de réalisation, en référence à la
Dans cet exemple, la pompe mécanique 7 reliée au conduit de drainage 6 est également configurée pour placer l’enceinte intérieure sous vide, par exemple par aspiration via le conduit de drainage 6. Il va de soi que le vide à l’intérieur de la deuxième enveloppe 4 pourrait alternativement être réalisé par une pompe à vide connectée via un orifice de raccordement refermable de manière étanche par exemple.In this example, the mechanical pump 7 connected to the drainage duct 6 is also configured to place the inner enclosure under vacuum, for example by suction via the drainage duct 6. It goes without saying that the vacuum inside the second envelope 4 could alternatively be achieved by a vacuum pump connected via a connection orifice that can be closed in a sealed manner, for example.
En référence à la
Dans la deuxième enveloppe 4, le dispositif de découpe 8 s’étend, de préférence, longitudinalement entre le conduit de drainage 6 et le matériau thermiquement isolant 5. Le dispositif de découpe 8 est configuré pour permettre le retrait du matériau thermiquement isolant 5 en formant une découpe sur toute sa profondeur depuis la portion 1P jusqu’à l’extérieur de la première enveloppe 3, de manière par exemple à permettre l’accès aux équipements de la portion 1P du circuit de carburant 1 en cas de maintenance. Il va de soi que le système de sécurisation 2 pourrait alternativement comprendre plusieurs dispositifs de découpe 8 montés de part et d’autre de la portion 1P pour diviser le matériau thermiquement isolant 5 en plusieurs parties et le retirer de manière simple et rapide.In the second casing 4, the cutting device 8 preferably extends longitudinally between the drainage duct 6 and the thermally insulating material 5. The cutting device 8 is configured to allow the removal of the thermally insulating material 5 by forming a cut over its entire depth from the portion 1P to the outside of the first casing 3, so as, for example, to allow access to the equipment of the portion 1P of the fuel circuit 1 in the event of maintenance. It goes without saying that the security system 2 could alternatively comprise several cutting devices 8 mounted on either side of the portion 1P to divide the thermally insulating material 5 into several parts and remove it simply and quickly.
Dans cet exemple, le dispositif de découpe 8 se présente sous la forme d’un fil métallique flexible, permettant de découper le matériau thermiquement isolant 5 de manière efficace tout en étant léger et peu encombrant. Autrement dit, le dispositif de découpe 8 est semblable à un fil à couper le beurre. Il va de soi que le dispositif de découpe 8 pourrait se présenter sous une forme différente, par exemple un fil abrasif ou un fil chauffant.In this example, the cutting device 8 is in the form of a flexible metal wire, making it possible to cut the thermally insulating material 5 efficiently while being light and compact. In other words, the cutting device 8 is similar to a butter cutter. It goes without saying that the cutting device 8 could be in a different form, for example an abrasive wire or a heating wire.
Pour pouvoir être manipulé facilement par un opérateur, toujours en référence à la
De manière préférée, le système de sécurisation 2 comprend un dispositif de détection (non représenté) d’une fuite de carburant Q. De préférence, le dispositif de détection est monté dans le circuit de carburant 1 et est configuré pour mesurer par exemple une différence de pression avec une pression prédéterminée.Preferably, the safety system 2 comprises a device (not shown) for detecting a fuel leak Q. Preferably, the detection device is mounted in the fuel circuit 1 and is configured to measure, for example, a pressure difference with a predetermined pressure.
Dans une forme de réalisation, le système de sécurisation 2 comprend un dispositif d’alerte et d’isolation d’une fuite (non représenté), de manière à limiter la fuite de carburant Q. Dans cet exemple, le dispositif de détection se présente sous la forme d’un capteur de pression relié à un calculateur (également non représenté) de l’aéronef. Le calculateur est configuré pour émettre un signal d’alerte, en particulier à destination du pilote. De manière préférée, le calculateur est configuré pour commander, par exemple, un arrêt de la circulation de carburant Q dans la portion 1P du circuit de carburant 1.In one embodiment, the safety system 2 comprises a leak warning and isolation device (not shown), so as to limit the fuel leak Q. In this example, the detection device is in the form of a pressure sensor connected to a computer (also not shown) of the aircraft. The computer is configured to emit a warning signal, in particular to the pilot. Preferably, the computer is configured to command, for example, a stoppage of the circulation of fuel Q in the portion 1P of the fuel circuit 1.
Il est décrit un unique système de sécurisation 2 monté autour de la portion 1P de circuit de carburant 1, cependant il va de soi que plusieurs systèmes de sécurisation 2 pourraient être montés pour sécuriser la portion 1P. Une telle forme de réalisation, représentée sur la
Dans cette forme de réalisation, le matériau thermiquement isolant 5 peut être différent dans chaque volume tampon 9 et choisi en fonction de la résistance à la température du matériau, de la conductivité thermique des équipements de la portion 1P montés dans chaque volume tampon 9 ou bien encore du volume tampon 9 disponible. De manière alternative, le matériau thermiquement isolant 5 est identique dans tous les volumes tampons 9.In this embodiment, the thermally insulating material 5 may be different in each buffer volume 9 and chosen according to the temperature resistance of the material, the thermal conductivity of the equipment of the portion 1P mounted in each buffer volume 9 or even the available buffer volume 9. Alternatively, the thermally insulating material 5 is identical in all the buffer volumes 9.
De même, dans cette forme de réalisation, les différents conduits de drainage 6A, 6B peuvent être indépendants ou reliés fluidiquement, comme représenté sur la
Il va dorénavant être décrit un procédé de montage du système de sécurisation 2 tel que décrit précédemment, en référence à la
Dans une première étape E1, un opérateur positionne le conduit de drainage 6 le long de la portion 1P de circuit de carburant 1. De manière préférée, le conduit de drainage 6 est monté à une position prédéterminée au plus près de la portion 1P de circuit de carburant 1, de manière à être accolé aux équipements et aux canalisations de la portion 1P, pour permettre un drainage efficace en cas de fuites.In a first step E1, an operator positions the drainage conduit 6 along the portion 1P of the fuel circuit 1. Preferably, the drainage conduit 6 is mounted at a predetermined position as close as possible to the portion 1P of the fuel circuit 1, so as to be attached to the equipment and pipes of the portion 1P, to allow effective drainage in the event of leaks.
Dans cet exemple, l’opérateur positionne, dans cette même étape E1, un dispositif de découpe 8 le long de la portion 1P de circuit de carburant 1. Le dispositif de découpe 8 est monté de préférence le long du conduit de drainage 6. Le conduit de drainage 6 et le dispositif de découpe 8 sont, dans cet exemple, maintenus en position au moyen de deux organes de fixation, par exemple des serre-clips, montés de part et d’autre de la portion 1P.In this example, the operator positions, in this same step E1, a cutting device 8 along the portion 1P of the fuel circuit 1. The cutting device 8 is preferably mounted along the drainage duct 6. The drainage duct 6 and the cutting device 8 are, in this example, held in position by means of two fixing members, for example clip clamps, mounted on either side of the portion 1P.
Dans une deuxième étape E2, la portion 1P du circuit de carburant 1 est positionnée dans la deuxième enveloppe 4. En pratique, la deuxième enveloppe 4 est insérée autour de la portion 1P par l’une des ouvertures 41 à la manière d’un manchon. La deuxième enveloppe 4 est positionnée de manière à ce que le conduit de drainage 6 dépasse de l’extrémité aval 1B de la portion 1P à sécuriser. Le conduit de drainage 6 est monté, de préférence, au niveau de l’extrémité amont 1A, à l’intérieur de la deuxième enveloppe 4 pour permettre le drainage des fuites de l’amont vers l’aval. Autrement dit, la deuxième enveloppe 4 est positionnée de manière à ce que le conduit de drainage 6 s’étende à la fois dans la deuxième enveloppe 4 et hors de la deuxième enveloppe 4 via l’ouverture 41 aval. De même, de préférence, le dispositif de découpe 8 est positionné dans la deuxième enveloppe 4, de manière à s’étendre à la fois dans la deuxième enveloppe 4 et hors de la deuxième enveloppe 4 via les deux ouvertures 41A, 4AB. Deux poignées de préhension 80 s’étendent alors, de préférence, de part et d’autre des ouvertures 41A, 41B.In a second step E2, the portion 1P of the fuel circuit 1 is positioned in the second casing 4. In practice, the second casing 4 is inserted around the portion 1P through one of the openings 41 in the manner of a sleeve. The second casing 4 is positioned so that the drainage conduit 6 protrudes from the downstream end 1B of the portion 1P to be secured. The drainage conduit 6 is preferably mounted at the upstream end 1A, inside the second casing 4 to allow the drainage of leaks from upstream to downstream. In other words, the second casing 4 is positioned so that the drainage conduit 6 extends both into the second casing 4 and out of the second casing 4 via the downstream opening 41. Likewise, preferably, the cutting device 8 is positioned in the second envelope 4, so as to extend both into the second envelope 4 and out of the second envelope 4 via the two openings 41A, 4AB. Two gripping handles 80 then preferably extend on either side of the openings 41A, 41B.
Il va de soi que la deuxième enveloppe 4 pourrait alternativement tout d’abord être montée autour de la portion 1P de circuit de carburant 1 et le conduit de drainage 6 (le cas échéant, également le dispositif de découpe 8) pourrait être inséré dans la deuxième enveloppe 4 après le montage de cette dernière.It goes without saying that the second casing 4 could alternatively first be mounted around the portion 1P of the fuel circuit 1 and the drainage duct 6 (if applicable, also the cutting device 8) could be inserted into the second casing 4 after the latter has been mounted.
La portion 1P du circuit de carburant 1, le conduit de drainage 6, le dispositif de découpe 8 et la deuxième enveloppe 4 sont ensuite positionnés dans la première enveloppe 3, dans une étape E3. En pratique, de manière analogue à la deuxième enveloppe 4, la première enveloppe 3 est insérée autour de la deuxième enveloppe 4 par l’une des ouvertures 31 à la manière d’un manchon.The portion 1P of the fuel circuit 1, the drainage conduit 6, the cutting device 8 and the second casing 4 are then positioned in the first casing 3, in a step E3. In practice, in a manner similar to the second casing 4, the first casing 3 is inserted around the second casing 4 through one of the openings 31 in the manner of a sleeve.
Chaque organe d’étanchéité 20A, 20B, 20C, 20D est ensuite monté respectivement au niveau de l’extrémité amont 1A et de l’extrémité aval 1B de la portion 1P du circuit de carburant 1 et au niveau de l’entrée et de la sortie du circuit de fluide caloporteur FC dans les enveloppes 3, 4. La première enveloppe 3 et la deuxième enveloppe 4 sont alors scellées, de manière à former l’enceinte intérieure et l’enceinte extérieure étanches. Le dispositif de découpe 8 s’étend dans l’enceinte intérieure étanche et en dehors des enveloppes via les ouvertures 31A, 31B, 41A et 41B. Le conduit de drainage 8 s’étend dans l’enceinte intérieure étanche via les ouvertures aval 31B et 41B mais sans traverser les ouvertures amont 31A et 41A.Each sealing member 20A, 20B, 20C, 20D is then mounted respectively at the upstream end 1A and the downstream end 1B of the portion 1P of the fuel circuit 1 and at the inlet and outlet of the heat transfer fluid circuit FC in the casings 3, 4. The first casing 3 and the second casing 4 are then sealed, so as to form the sealed inner enclosure and the sealed outer enclosure. The cutting device 8 extends into the sealed inner enclosure and outside the casings via the openings 31A, 31B, 41A and 41B. The drainage conduit 8 extends into the sealed inner enclosure via the downstream openings 31B and 41B but without passing through the upstream openings 31A and 41A.
Dans cet exemple, le conduit de drainage 6 est relié à une pompe mécanique 7, dans une étape E4. La pompe mécanique 7 aspire l’air présent dans l’enceinte intérieure pour y faire le vide. Dans cette étape, le conduit de drainage 6 et le dispositif de découpe 8 sont plaqués contre les équipements de la portion 1P à sécuriser. Grâce à son matériau souple, le conduit de drainage 6 peut s’adapter pour épouser au mieux les contours de la portion 1P sans se déformer. Le volume tampon 9 est alors défini entre la première enveloppe 3 et la deuxième enveloppe 4.In this example, the drainage duct 6 is connected to a mechanical pump 7, in a step E4. The mechanical pump 7 sucks the air present in the interior enclosure to create a vacuum there. In this step, the drainage duct 6 and the cutting device 8 are pressed against the equipment of the portion 1P to be secured. Thanks to its flexible material, the drainage duct 6 can adapt to best fit the contours of the portion 1P without deforming. The buffer volume 9 is then defined between the first envelope 3 and the second envelope 4.
Dans une cinquième étape E5, l’opérateur raccorde, dans cet exemple, une buse d’injection à l’orifice d’insertion 32 et injecte le matériau thermiquement isolant 5 dans le volume tampon 9. Le matériau thermiquement isolant 5 se présente dans cet exemple sous la forme d’une mousse expansive, par exemple une mousse de polyuréthane. Lors de son injection dans le volume tampon 9, la matériau thermiquement isolant 5 s’expanse et durci pour former une mousse alvéolaire à l’état solide. Lorsque le volume tampon 9 est entièrement rempli de matériau thermiquement isolant 5, la buse d’injection est retirée et l’orifice d’insertion 32 est refermé de manière étanche.In a fifth step E5, the operator connects, in this example, an injection nozzle to the insertion orifice 32 and injects the thermally insulating material 5 into the buffer volume 9. The thermally insulating material 5 is in this example in the form of an expanding foam, for example a polyurethane foam. When it is injected into the buffer volume 9, the thermally insulating material 5 expands and hardens to form a cellular foam in the solid state. When the buffer volume 9 is completely filled with thermally insulating material 5, the injection nozzle is withdrawn and the insertion orifice 32 is closed tightly.
Le système de sécurisation 2 forme alors un ensemble efficace pour isoler thermiquement la portion 1P de circuit de carburant 1 tout en étant apte à drainer des fuites de carburant Q comme cela va dorénavant être décrit.The safety system 2 then forms an effective assembly for thermally insulating the portion 1P of the fuel circuit 1 while being able to drain fuel leaks Q as will now be described.
Il va dorénavant être décrit un procédé d’utilisation du système de sécurisation 2 tel que décrit précédemment, en référence à la
Dans cet exemple, le conduit de drainage 6 ainsi que le dispositif de découpe 8 s’étendent dans l’enceinte intérieure, la deuxième enveloppe 4 est plaquée contre le conduit de drainage 6, lui-même plaqué contre la portion 1P de circuit de carburant 1, le matériau thermiquement isolant 5 remplit le volume tampon 9. Une pompe de drainage 7 est reliée au conduit de drainage 6.In this example, the drainage duct 6 and the cutting device 8 extend into the inner enclosure, the second casing 4 is pressed against the drainage duct 6, itself pressed against the portion 1P of the fuel circuit 1, the thermally insulating material 5 fills the buffer volume 9. A drainage pump 7 is connected to the drainage duct 6.
En référence à la
Dans une étape EB, la fuite F est absorbée par le conduit de drainage 6, fabriqué dans un matériau poreux ou micro-aéré, et évacuée via le conduit de drainage 6 hors du système de sécurisation 2, au moyen de la pompe mécanique 7. L’environnement sous vide de l’enceinte intérieure permet de limiter tout risque de mise en contact du carburant Q et d’un flux d’air dans un espace confiné.In a step EB, the leak F is absorbed by the drainage duct 6, made of a porous or micro-aerated material, and evacuated via the drainage duct 6 out of the safety system 2, by means of the mechanical pump 7. The vacuum environment of the inner enclosure makes it possible to limit any risk of the fuel Q coming into contact with an air flow in a confined space.
Grâce au système de sécurisation 2 selon l’invention, un niveau de sécurité optimal est maintenu dans le circuit de carburant 1, même en cas d’apparition d’une fuite dans la portion à sécuriser.Thanks to the safety system 2 according to the invention, an optimal level of safety is maintained in the fuel circuit 1, even in the event of a leak appearing in the portion to be secured.
Dans un mode de mise en œuvre, une opération de maintenance de la portion 1P de circuit de carburant 1 est programmée. Il est alors nécessaire de retirer le système de sécurisation 2. Pour cela, les organes d’étanchéité 20 sont dans un premier temps retirés. L’opérateur saisit alors les poignées de préhension 80 du dispositif de découpe 8 et forme une découpe dans le matériau thermiquement isolant 5 depuis la portion 1P du circuit de carburant 1 jusqu’à l’extérieur du système de sécurisation 2. La découpe est réalisée de manière sensiblement radiale, comme représenté sur la
Claims (15)
- au moins une première enveloppe (3) flexible, configurée pour être montée autour de la portion (1P) du circuit de fluide (1), la première enveloppe (3) flexible définissant autour de la portion (1P) du circuit de fluide (1) une enceinte extérieure étanche,
- au moins une deuxième enveloppe (4) flexible, configurée pour être montée autour de la portion (1P) du circuit de fluide (1) dans la première enveloppe (3), la deuxième enveloppe (4) flexible définissant autour de la portion (1P) du circuit de fluide (1) une enceinte intérieure étanche, un volume tampon (9) étant défini entre la première enveloppe (3) et la deuxième enveloppe (4),
- un matériau thermiquement isolant (5) remplissant le volume tampon (9), et
- au moins un conduit de drainage (6), configuré pour être monté le long de la portion (1P) du circuit de fluide (1) et monté au moins en partie dans la deuxième enveloppe (4), le conduit de drainage (6) étant configuré pour évacuer les fuites de fluide à risque issues de la portion (1P) du circuit de fluide (1).
- at least one first flexible envelope (3), configured to be mounted around the portion (1P) of the fluid circuit (1), the first flexible envelope (3) defining around the portion (1P) of the fluid circuit (1) a sealed external enclosure,
- at least one second flexible envelope (4), configured to be mounted around the portion (1P) of the fluid circuit (1) in the first envelope (3), the second flexible envelope (4) defining around the portion (1P) of the fluid circuit (1) a sealed inner enclosure, a buffer volume (9) being defined between the first envelope (3) and the second envelope (4),
- a thermally insulating material (5) filling the buffer volume (9), and
- at least one drainage duct (6), configured to be mounted along the portion (1P) of the fluid circuit (1) and mounted at least partly in the second casing (4), the drainage duct (6) being configured to evacuate the risky fluid leaks from the portion (1P) of the fluid circuit (1).
- monter (E1) le conduit de drainage (6) le long de la portion (1P) de circuit de fluide (1)
- monter (E2) la deuxième enveloppe (4) autour de la portion (1P) de circuit de fluide (1) et du conduit de drainage (6),
- monter (E4) la première enveloppe (3) autour de la deuxième enveloppe (4) et de la portion (1P) de circuit de fluide (1), et
- remplir (E6) le volume tampon (9) défini entre la première enveloppe (3) et la deuxième enveloppe (4) avec le matériau thermiquement isolant (5).
- mount (E1) the drainage pipe (6) along the portion (1P) of the fluid circuit (1)
- mount (E2) the second casing (4) around the portion (1P) of the fluid circuit (1) and the drainage conduit (6),
- mounting (E4) the first casing (3) around the second casing (4) and the portion (1P) of the fluid circuit (1), and
- filling (E6) the buffer volume (9) defined between the first envelope (3) and the second envelope (4) with the thermally insulating material (5).
- absorber la fuite (F) dans le conduit de drainage (6), et
- drainer la fuite (F) via le conduit de drainage (6) hors du système de sécurisation.
- absorb the leak (F) in the drainage pipe (6), and
- drain the leak (F) via the drainage pipe (6) out of the safety system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2401922A FR3159595A1 (en) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | System for securing an aircraft fluid circuit at risk, associated mounting method and method of use |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2401922 | 2024-02-27 | ||
| FR2401922A FR3159595A1 (en) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | System for securing an aircraft fluid circuit at risk, associated mounting method and method of use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3159595A1 true FR3159595A1 (en) | 2025-08-29 |
Family
ID=91248211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2401922A Pending FR3159595A1 (en) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | System for securing an aircraft fluid circuit at risk, associated mounting method and method of use |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3159595A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053546B1 (en) * | 1980-11-24 | 1985-04-17 | Technigaz | Method and system for detecting leaks from a distance of a fluid-transporting pipe line submerged in an ambiant fluid |
| FR3106872A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-06 | Michaud | Fluid conduit protection system |
| EP3710741B1 (en) * | 2017-11-16 | 2022-05-04 | Gaztransport et Technigaz | Device for inerting a liquefied gas storage tank for a ship for transporting this gas |
| EP4155597A1 (en) * | 2021-09-28 | 2023-03-29 | Airbus Operations SAS | Hydrogen pipe with double wall comprising at least one system for detecting leaks in at least one connection system, aircraft comprising at least one such pipe |
-
2024
- 2024-02-27 FR FR2401922A patent/FR3159595A1/en active Pending
Patent Citations (4)
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