WO2005092742A1 - Dispositif de securisation de stockage, de transfert, de transport, de manutention de produits dangereux, combustibles, comburants, corrosifs, toxiques et/ou polluants - Google Patents

Dispositif de securisation de stockage, de transfert, de transport, de manutention de produits dangereux, combustibles, comburants, corrosifs, toxiques et/ou polluants Download PDF

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WO2005092742A1
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product
envelope
tank
airbag
dangerous
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Bertrand Des Clers
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Bertrand Des Clers
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    • B65D90/22—Safety features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
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    • B60P3/224—Tank vehicles comprising auxiliary devices, e.g. for unloading or level indicating
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/14—Explosion or fire protection arrangements on packages or ammunition

Definitions

  • the present invention relates to a device intended to prevent major accidental fires / explosions, securing the storage, transfer, transport, handling, of dangerous products, in particular of fuels / combustible materials including gases or vapors, put in presence or mixed with atmospheric air, present a danger of spontaneous ignition of the explosive atmosphere thus formed. It also makes it possible, in the event of an accident resulting in the rupture of the containment structure / tank, or the tearing of its connections, to avoid or considerably reduce the risks of accidental massive spillage of the product contained in the surrounding environment, spills which are the source of major fires / explosions and dangerous pollution.
  • the embodiments of the invention in the industrial fields mentioned are intended to control the danger by eliminating the risk at the source, that is to say for combustible materials / fuels, by preventing oxygen from the air can be introduced and stay in contact with them or mixed with their vapors / gases.
  • the other embodiments allow these dangerous products to be restrained at several levels of security, eliminating or considerably reducing the risks of their massive discharge into the environment.
  • major industrial accidents involving the fire and / or explosion of large volumes of fuels (gases or vapors) and the massive spillage of flammable, polluting and / or toxic products into the ambient environment, continue to occur, resulting in significant material damage, job losses, but also loss of human life.
  • the prior art fails to prevent, prevent or explain these accidents.
  • the object of the invention is to overcome these two major risks. It has been illustrated above that, under certain industrial conditions, there is a real danger of self-ignition for any explosive atmosphere composed of a mixture of vapors and / or fuel-oxidant gases, even largely outside the limits of commonly accepted flammability. If the oxidizer, notably represented by atmospheric oxygen, is prevented from coming into contact and / or from being mixed with the fuel, the latter no longer presents any danger since there will not be an explosive atmosphere. In addition, accidentology studies show that many major accidents are due to the structural failure of conventional tanks, pipelines or cisterns and to the massive spillage of the product contained in their environment, especially in the ambient air.
  • the object of the invention is therefore a device which, in the first place, prevents the dangerous formation of an explosive atmosphere by imposing and maintaining a physical separation between the fuel contained and the air in all circumstances; if the Device detects the possible presence of oxidant in contact or mixed with fuel vapors / gases, it implements the means necessary to prevent the operator and neutralize the danger.
  • the means of the device which are intended to prevent the entry of air into the containers, can serve to prevent the leakage / spillage of the product contained by ensuring the implementation of a succession of protection / containment levels making it possible to avoid , in the event of an accidental rupture of the containment structure (tank), its massive discharge into the environment.
  • the first measure consists in: 1. - checking the stability of the product, 2. - avoiding any contact or mixing of the product with ambient air or oxygen, 3 - if the damage has already been done, separate them and stabilize the product as quickly as possible,
  • the Device described below has the means to carry out continuous checks of the fuel stability throughout its journey, to detect any anomaly, to measure the required physical and chemical parameters and their evolution over time, to evacuate the impurities and dangerous by-products it contains, and implement the means necessary to eliminate the identified danger.
  • the invention relates, in general, to a device for securing / restraining dangerous and / or potentially reactive product during its storage, transport and handling in an environment of industrial dimensions at substantially atmospheric pressure and temperature, this product being contained.
  • a tank and said device being characterized in that it comprises a casing 202 in the tank, this casing being arranged to keep the product protected from any contact with atmospheric oxygen even in the event of structural rupture of the tank.
  • the device comprises means for delaying or preventing the discharge of the product into the open air, in particular in the event of accidental impact or unforeseen exposure to the heat of a surrounding fire.
  • the device comprises at least one selective permeable sorption or dissolution or diffusion membrane making it possible to extract the potentially dangerous vapors and gases contained in at least one element of the device.
  • the device comprises at least one selective permeable membrane making it possible to inject an inhibitor / stabilizer into the product or its vapors, or an inert gas intended for purging and / or ventilating the spaces. free of the tank, and of the other elements, in particular of storage, of this device.
  • the device comprises means for generating and injecting into the reservoir, around an envelope containing the product and / or around at least one airbag of the “airbag” type or of another element, foam with delaying effect, self-solidifying or not, non-combustible and inert with respect to the stored product, intended to contribute to the sealing and protection of the envelope, by protecting the product physically and thermally from the walls and of the environment.
  • the device comprises at least one safety valve controlling the entry and / or exit of product from an element of the device or the entry of ambient air in the event of damage to the distribution circuit or breakage. its connection with the outside, in particular following an impact.
  • the device comprises an element provided with at least one mechanism located at an inlet and / or an outlet of an envelope containing the stored product so as to seal the orifices of the envelope as well as those of 'an airbag type airbag which encloses it, while separating them from the walls of the tank.
  • at least one of the elements containing the product consists of a sealed envelope, deformable or not, containing the product.
  • the envelope in which the dangerous product is contained is, for example, an element which has at least one of the characteristics selected from the group comprising: - a seal and a chemical inertness in particular with respect to the stored product , its vapors and its by-products of auto-reaction, decomposition and / or degradation, chemical or biological impurities which could be included therein, air or another ambient reagent, the envelope preferably comprising for this purpose one or more layers of different waterproof materials, - mechanical resistance, in the event of impact, to puncturing and / or tearing, for example by being composed of two or more layers of materials in which may be incorporated mesh or fibers of "nylon", glass, carbon, "Kevlar", metallic and / or synthetic, woven or not, - a tolerance to temperatures varying from minus 50 degrees Celsius to plus 900 degrees Celsius, preferably less
  • the device comprises micro and / or nano sensors for detecting the state and characteristics of the envelope, in particular of the autonomous wireless type or connected, for example by optical fiber (s) to a control center, monitoring and activation of intervention means of the device.
  • the envelope is itself completely enclosed by at least one airbag of the airbag type.
  • the inflation of at least one “airbag” type member, during its activation, is ensured by means of an inert and non-combustible gas, such as nitrogen or argon for fuels, not particularly reactive towards the stored product and its decomposition products.
  • the device includes means for controlling the initial stability and / or reactivity of the product, ensuring continuous monitoring of its level of danger, in particular its composition, its age, its aging speed and the parameters, such as its temperature and concentration of the most significant reagents, to implement, manually or automatically, from predetermined values, alarm and intervention means, these intervention means making it possible in particular to correct, as necessary, the physical or chemical parameters necessary to avoid uncontrollable reactive runaway.
  • the reactive or dangerous product contained comprises at least one product chosen from the group comprising: fuels, in particular hydrocarbons, carbohydrates and hydrogen, organic materials, oxidants, in particular oxygen and peroxides, chemicals presenting a danger of spontaneous ignition / explosion on contact with ambient air as well as toxic and / or polluting products vis-à-vis the ambient environment.
  • the device comprises means for ensuring several levels of containment adapted to the product or to the risks of accidental aggression which the environment and the conditions of use may present, these means preferably comprising successive elements which surround an envelope containing the product, the walls of which each provide the hazardous product contained with an additional level of chemical, physical, thermal and / or mechanical protection compared to the envelope.
  • the device comprises at least one detector and / or a sensor, and / or a detector forming part of a microcomputer, intended to transmit data to a central unit or to a control center, in particular by wireless link and / or by optical fibers.
  • the device comprises intervention means capable of being implemented as a function of the data transmitted by detectors or sensors, and / or sensors forming part of a microcomputer, in order to counter the risks incurred.
  • the device comprises at least one means for recovering gases, reactive and / or toxic products, flammable vapors of dangerous, toxic and / or pollutant, extracts from an element of the device, in particular from the envelope, with a view to their temporary secure storage, their condensation, recycling or neutralization, if there is a risk of auto-ignition or explosion or accidental escape in the environment.
  • the envelope has at least one high point so that bubbles, vapors or gases present in the stored product tend to accumulate at this high point.
  • the device comprises means for removing the accumulated gases and / or vapors, in particular in a high point of an envelope or of a product transfer / distribution element, for example to recover them, direct them towards secure storage, stabilize, neutralize or burn them in a controlled manner, for example in an engine or a flare, or to reinject them into the product or into a distribution circuit.
  • the device comprises means for performing at least one of the following operations: - monitoring the temperature of the product and comparing it with at least a value set by the operator, - cooling the product to the prescribed level to ensure the safety margin imposed in relation to the ambient risk of an accidental energy supply exceeding the value required for its self-ignition / explosion, - check the stability of the product, - detect the presence of dangerous vapors, in particular flammable and / or explosives, in the elements of the device outside an envelope containing the product, and evaluate the danger according to their temperature and their concentration and those of oxygen and / or other reagents, compare measured values at predetermined values in order to open or close at least one valve or valve and / or to activate in particular filling / emptying, inflation, purging, ventilation, injection of neutralizing products, cooling, and recovery.
  • the device comprises means for performing at least one of the following operations: - detecting an impact, - detecting a leak of the product contained in an envelope, - detecting and measuring a rise in the temperature of the product, and / or of the walls of the tank and of those of another element (s) of the device, - monitor the duration and conditions of storage of the product and compare said duration with a limit duration possibly prescribed by the operator, - assess its degree and / or speed of aging.
  • the device comprises at least one sensor such as piezoelectric fibers incorporated in the wall of an “airbag” type member, and means such as a valve, to prevent the “airbag” type member does not inflate at a pressure that is too high compared to the specifications of the tank structures, and then prevents it from deflating after reaching the desired volume to ensure optimal protection of an envelope containing the product and of the stored product.
  • the invention also relates to the application of the device defined above to a land, air, space, sea or river vehicle.
  • the invention also relates to the application of the device defined above to the storage, transfer, transport, handling of bulk product, packaged or not, and / or in an open space, or confined or semi-confined tank .
  • the invention also relates to the application of the device defined above to the storage, transfer, transport, handling of a product which is in the form of gas, liquid, in particular vapors, mist, droplets , or solids, for example in the form of particles, grains, granules, powder, dust, flour, chips, fibers, sheets or porous material.
  • the objectives of the Device are: 1. Avoid contact or mixing of air with the fuel or its vapors, whether during storage, transfer, transport or usual handling, which would lead to the formation of a pocket of explosive atmosphere inside the device. 2. Detect the accidental introduction of air (oxygen) into the Device, triggering the alarm and the implementation of automatic or manual security means, allowing the operator to resolve the problem. 3.
  • FIG. 1 represents an embodiment of the Device and its use for securing mobile means of transport by road or by large capacity rail, such as tanker truck trailers or tank wagons
  • Figure 2 shows elements of the device according to the invention for the delivery of fuel to a buried tank and its transfer for refueling of an aircraft large carrier via a transport vehicle
  • FIG. 3 represents elements of the device for eliminating the danger on the ground and in flight presented by certain large tanks of large carrier aircraft currently in service with numerous companies and air forces
  • FIG. 4 shows a detail of an embodiment of a part of the device linked to an envelope with a high point conform me to the invention. Only certain elements of the Device will be described below individually, innovative compared to current fire / containment techniques.
  • Figure 1 wagon / tank truck
  • the various illustrated elements of the Device are as follows: -200: tank car / trailer. -201: thermal insulation. -202: waterproof envelope for containing the dangerous product (see comments below). -203: inert gas inlet / outlet valve. -205/214: inert gas inflating the airbag. -206: fuel. -207: cradle, ceiling and perforated walls to support and insulate the envelope and the airbag (s); it should be noted that this cradle can itself be entirely enclosed or locally protected by a second airbag, not shown, if the level of risk justifies it. -209: “Bubble” at the top (see detail in Figure 4) -211: fuel / product inlet / outlet.
  • -212/213 means of control, washing, cleaning, filtering, stabilization, cooling of the fuel; for dangerous products in general, their stability and compliance with regulations must always be checked and restored if necessary by the operator before loading.
  • -215 airbag type inflatable envelope which encloses the envelope.
  • -216-218 valves for closing the inlet / outlet ports of the enclosure; these valves are supplemented by valves for programmed closure of the airbag and, in certain embodiments, by a cut-off mechanism which separates the casing and the airbag which encloses it from the wall of the tank and the connections 211 of product inlet and filling.
  • -220 interstitial inert gas between the envelope and the airbag.
  • -222 inlet and outlet ports for airbag inflation gas.
  • -223 inert gas inlet and outlet.
  • the envelope 202 is impermeable and chemically inert with respect to the product that it contains, as well as with respect to air, oxygen or other oxidizing agents or corrosive products present in the atmosphere 220 outside the envelope, in the free space of the tank.
  • different types or combinations of materials, synthetic or natural, can be made for the manufacture of the envelope.
  • a thick polyethylene film is particularly suitable for carrying out the invention in the bulk storage (not shown) of solid fuels such as flours, powders and / or granules, in particular activated carbon.
  • the envelope can take the form of a flexible and deformable cover, hermetically fixed to the walls of the confined or semi-confined space, or to the ground in the case of bulk storage without side walls, completely covering the combustible material (fuel) to prevent any entry of air into the interior of the repository.
  • Other materials composed in particular of nitrile, neoprene, urethane, elastomers and / or plastomers, in single layer or in the form of multilayer materials are used depending on the nature of the product stored and the mechanical strength , chemical or thermal expected from the envelope.
  • the envelope 202 must, in certain cases, be deformable, in particular by its flexible, elastic and / or pre-folded structure, so as to be able to increase in volume to accommodate the product 206 when it is filled with valves 216-218 up to the required capacity of the tank.
  • the envelope must be able to empty by completely flattening when the fuel is completely evacuated, unless the space thus freed is filled with inert gas by orifice 223 progressively from temporary storage. .
  • the injection of an inert liquid immiscible with the stored product can be envisaged to fill or empty the envelope through the orifice 211 as and when the stored product is withdrawn or filled.
  • the "empty" tank When the product stored / transported in such a tank is a fuel, in order to avoid any risk of the formation of an explosive atmosphere, the "empty" tank must be filled beforehand and permanently with an inert gas such as in particular nitrogen or carbon dioxide; this gas can be recovered in temporary storage as the envelope is filled, for reuse during unloading. This is achieved by means of a pump, a valve, a valve, controlled by different sensors and systems, not shown. Likewise, sensors which monitor the prescribed chemical and physical parameters will control alarms and means of intervention in the event of an anomaly and danger, are not shown.
  • an inert gas such as in particular nitrogen or carbon dioxide
  • the sensors of the device detect a sharp rise in temperature of the walls of the tank and / or of the wall of the enclosure, in particular due to the presence of flames in the immediate environment, generators retardant foam will be activated to provide an additional level of thermal protection to the product contained in the envelope.
  • Figure 2 Avita llement on the ground of a wide-body aircraft
  • Figure 2 illustrates the need to check the compliance and stability of the fuel at each step before it is loaded into the aircraft tanks. This is done in elements 303 of the Device.
  • the auto-oxidation reactions which took place during possibly long-term pre-storage, at high ambient temperatures, in contact with air, could have caused the appearance of hydrogenated peroxides or other products. oxidants, destroying the expected stability of the fuel. In this case, it must in no case be introduced into the waterproof envelopes illustrated in Figure 3, but returned to the supplier on the order of the Captain.
  • 306 is the fuel
  • 302 is the waterproof envelope for the fuel
  • 300 is the structure containing the waterproof envelope
  • - 307 is the bubble described below
  • 305 constitutes the high point of the waterproof envelope
  • 308 is the distribution line to the tanker truck 310 and the airplane 320.
  • the elements 303 and 309 close to the buried tank 302 are intended to check (303) the condition of the fuel, clean it and stabilize it (309) if necessary, before storage in the buried tank.
  • Control means 303 are also provided before the loading of the tanker truck 310 as well as before loading into the airplane 320.
  • the reference 311 represents the clean tank of the tanker truck 310.
  • FIG. 3 Example of the device according to the invention, adapted to the central tank of a wide-body aircraft, "retrofitting" (adaptable to aircraft in service)
  • This embodiment is based on the drawings of the structure of a transverse span of the tank central (CWT) of the Boeing 747 according to plans provided during the investigation into the accident of flight TWA 800 off New York.
  • - 200 span of the central tank.
  • - 202, 202 ⁇ envelope containing the fuel - 205: inert gas filling the empty spaces.
  • - 206 fuel.
  • - 207 perforated partitions insulating the envelopes from the walls of the tank.
  • - 209 "Bubble".
  • - 214 wall of the airbag which encloses an envelope 202.
  • - 215 curtain airbags for protecting the envelopes from impact and contact with the walls of the tank.
  • - 220, 220 ⁇ inert gas filling the free spaces.
  • - 221 beams supporting the floor of the passenger cabin.
  • - 222 cabin floor.
  • - 223 hooks for hanging envelopes.
  • - 224 envelopes holding nets.
  • each envelope is placed on a flexible or rigid cradle, made of light material, protecting it from direct contact with the tank floor which is heated by the air conditioning and pressurization units of the aircraft (APU); this cradle, which may be made of metal, or of synthetic or composite material, for example perforated, will thermally insulate the envelope from the tank floor.
  • Each envelope is moreover maintained by nets which surround it and keep it independent from neighboring envelopes.
  • nets composed for example of straps of synthetic fibers, like those used on certain planes to hold in place the baggage placed in the hold, in particular prevent the lateral, longitudinal and vertical sliding of the envelopes in the event of disordered movements of the aircraft due to atmospheric turbulence or during landing.
  • These nets also prevent the contact of the fuel envelopes with the walls, heated or not, leaving a space in which curtain airbags inflate to completely protect each envelope in the event of impact; the free spaces around the envelopes are filled "pure" inert gas.
  • the Device includes means for purging and filling these spaces as necessary.
  • Each envelope is also fully enclosed by its individual airbag, initially filled with a small amount of inert gas, such as pure nitrogen or carbon dioxide, allowing it to deform as the envelope is loaded.
  • the inflation of the airbag with an inert / non-reactive, cold gas is controlled, at the instant of the forced landing impact, in particular by a tri-axial accelerometer.
  • a pressure sensor composed for example of piezoelectric fibers incorporated in its fabric, will automatically stop the inflation of the airbag when it has filled all the empty space of the tank, the inert gas normally occupying this space having been evacuated by the valves (not shown) provided for this purpose, so as to avoid subjecting the structure of the tank to an internal overpressure not exceeding the limit prescribed by the manufacturer.
  • the authorized limit is around 30% overpressure, compared to 1 atmosphere.
  • the device also includes thermal insulation elements (not shown) of the “heated” walls of the tank, making it possible to reduce and delay the heating of the fuel inside the envelopes, even if the tank is exposed to an external fire, as can happen in a makeshift landing.
  • the device may also include means of activation, along the walls, between these and the “airbags”, of foam generators of non-flammable retardant, filled with bubbles of inert gas in emulsion, and having good characteristics of 'thermal insulator.
  • This foam acts as an additional level of protection to delay heating fuel inside the envelopes in the event of a fire starting outside the tank, as well as the heating of the "airbags" and, ultimately, slowing the development of the fire, thus giving the necessary time the material and human means of fire fighting to intervene and extinguish it.
  • Any fuel spill and / or ignition, however small, must be avoided for as long as possible in the atmosphere or on the ground near the aircraft to give passengers and crew time to leave the plane and firefighting means to go into action.
  • the equipment device of the Boeing 747 partially shown, by way of example arising from the invention, in FIG. 3 is intended to be produced according to the current construction of this aircraft.
  • valves 216, 218 which allow, in case of accidental impact of the tank (200) or heating from its walls by a neighboring fire, to separate the vehicle from the envelope 202 and the airbag 215 which encloses it (214 in the case of FIG. 3).
  • the filling and emptying valves 216, 218 are closed in the event of an impact or fire and are such that, in this situation, they cause the envelope and the airbag to separate from the tank structure.
  • An envelope 202 ⁇ and an airbag 220 ⁇ have been shown in FIG. 3 after separation. We describe, by way of non-exhaustive examples, with the aid of FIG.
  • - 417 valve for filling or emptying or evacuating the free space of the tank or tank
  • - 418 valve for closing the envelope and of the airbag, detachable from the wall in the event of an accident
  • - 420 wall (s) of the airbag
  • - 421 thermal insulation of the external wall of the tank.
  • the “Bubble” 405 constitutes the secure connection of the envelope 400 to the external environment of the tank.
  • the demister / sponge / overflow foam (407), positioned at the entrance of the “Bubble” makes it possible to prevent, especially when filling the envelope, that liquid product escapes towards the inside the “Bubble”
  • the flame arresting element 408 constitutes a porous barrier preventing the propagation of a flame coming from the outside of the "Bubble” towards the inside of the envelope and eliminating the risk of ignition of the dangerous atmosphere, probably over-oxygenated, which can be in its high point 406 in some cases.
  • Extraction membranes several types of selective permeable membranes, active or not, are integrated into the device as required.
  • Some are located inside the “Bubble” (409, 410, 411), as shown, to allow the atmosphere of vapor-gases from the top point of the envelope to be evacuated through the orifices to suitable temporary storage. evacuation 412 and 412bis, as well as the atmosphere present in the free space of the tank, through the orifices 413 and 413bis.
  • These membranes can be, for example, in concentric tubular form, or in the form of films, plates, nanotubes or even be replaced by sorption / dissolution cartridges. The nature of the stored product and that of the inert gas dictate the choice of membranes to be used, adapted to the gases or vapors which it is desired to separate.
  • a membrane can be pressurized, either by means of a pump, or by taking the air at the outlet of the compressors of the engines for example, to extract the oxygen from the unburnt gases taken at the outlet of the turbines so as to be able use these gases as inert gases.
  • These membranes can be part of the cleaning / stabilization means or of various elements of the device during storage, transfer, transport, handling of the product, whenever it is necessary to control the dangerousness of the latter and to implement means for extracting dangerous gaseous vapors such as oxidants or other reagents from the product itself. They may, for example, be an integral part of certain surfaces of an envelope, or be placed in certain elements of the fuel distribution circuit or of the walls of the free spaces of tanks or reservoirs. • Introductory membranes: similarly, selective permeable membranes may be used to inject inert, non-reactive gas such as nitrogen or exhaust gases, or neutralizing gases or vapors into the free spaces of the device, for example by valve 417.
  • valves 416 In the event of accidental impact, these valves, originally fixed to valves 416, must, after simultaneous closure of the two valves 416-418, be released from their attachment to the wall of the tank, in particular by breakable bolts, possibly assisted an impulse given by the closing mechanism, to allow the "airbag” to protect the wall of the envelope from those of the tank.
  • the shape given to the airbag once inflated achieves this result.
  • Such valves perform the same functions for closing all the orifices, not shown, of the wall of the envelope and of the reservoir.
  • Means of analysis, synthesis, control and intervention, specific to an embodiment of the Device in accordance with the invention use in particular, according to needs, products and foreseeable risks, instrumentation and means adapted to the parameters set by the operator.
  • the parameters which must be known and which must be monitored in terms of danger are, in priority, those which make it possible to permanently control the stability of the product concerned.
  • These controls are often rudimentary today, and the Device is required to do this work.
  • the chemical and physical parameters are measured and followed throughout the industrial course of the product until it is finally neutralized under control, for example after complete combustion of a fuel mixed with air in an engine.
  • a non-exhaustive list of the parameters concerned includes: • Physical parameters: temperatures, pressure, minimum ignition energy, monitoring of chemical or radioactive tracer elements (isotopes), ionization, emission and absorption of electromagnetic radiation, contact time of the product with dangerous reagents. • Chemical parameters: heredity and level of danger of the product, rate of hydrogenated peroxides, presence and concentration of free or dissolved oxygen or other oxidants, decomposition products, chemical and biological impurities, presence of dangerous reagents.
  • the alarm and intervention means controlled automatically or on the operator's manual order, implemented by the Device in the event of detection of an increase in the level of danger, are, among others: • Control of means and functions: Alarms, valves, valves, pumps, "airbags", foam generators with delaying effect, foggers / elements for cooling the product, explosive atmospheres detected, walls of structures and elements of the Device, data transmission / reception, recording, cleaning of fuel / product, stabilization by injection or extraction, recycling, secure temporary storage, purging, ventilation, sweeping.
  • the triggering of the intervention means will, in certain cases, be the subject (on operator's instructions) of sequences and programmed timing.
  • the valves 416, 418 close and guillotine mechanisms, or breakable bolt, or of the type electromagnetic separate the envelope and the airbag from the structure.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de sécurisa­tion/contention de produit (206) dangereux et/ou potentiellement réactif lors de son stockage, son transport, sa manutention dans un environnement de dimensions industrielles à pression et température sensiblement atmosphériques, ce produit étant contenu dans un réservoir (200). Le dispositif comporte une enveloppe (202) dans le réservoir, cette enveloppe étant agencée pour conserver le produit à l'abri de tout contact avec l'oxygène atmosphérique même en cas de rupture structurelle du réservoir. De préférence, le dispositif comprend des moyens pour retarder ou empêcher le déversement du produit à l'air libre, notamment en cas d'impact accidentel ou d'exposition imprévue à la chaleur d'un incendie environnant.

Description

DISPOSITIF DE SECURISATION DE STOCKAGE, DE TRANSFERT, DE TRANSPORT, DE MANUTENTION DE PRODUITS DANGEREUX, COMBUSTIBLES, COMBURANTS, CORROSIFS, TOXIQUES ET/OU POLLUANTS
La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à prévenir les incendies/explosions accidentels majeurs, sécurisant le stockage, le transfert, le transport, la manutention, de produits dangereux, notamment de carburants/matières combustibles dont les gaz ou les vapeurs, mis en présence ou mélangés à l'air atmosphérique, présentent un danger d'inflammation spontanée de l'atmosphère explosive ainsi formée. Elle permet aussi, en cas d'accident entraînant la rupture de la structure de contention/réservoir, ou l'arrachage de ses raccordements, d'éviter ou de réduire considérablement les risques de déversement massif accidentel du produit contenu dans le milieu environnant, déversements qui sont à l'origine d'incendies/explosions majeurs et de pollutions dangereuses. Les réalisations de l'invention dans les domaines industriels cités, sont destinées à contrôler le danger en éliminant le risque à la source, c'est-à-dire pour les matières combustibles/carburants, en empêchant que l'oxygène de l'air puisse être introduit et séjourner à leur contact ou mélangé à leurs vapeurs/gaz. Les autres réalisations permettent d'assurer à ces produits dangereux une contention à plusieurs niveaux de sécurisation, éliminant ou réduisant considérablement les risques de leur déversement massif dans l'environnement. Malheureusement, des accidents industriels majeurs, impliquant l'incendie et/ou l'explosion de grands volumes de carburants (gaz ou vapeurs) et le déversement massif de produits inflammables, polluants et/ou toxiques dans le milieu ambiant, continuent à se produire, entraînant des dégâts matériels importants, des pertes d'emploi, mais aussi des pertes en vies humaines . L'art antérieur ne parvient ni à prévenir, ni à empêcher ni à expliquer ces accidents.
Art: antérieur
En matière de sécurité-incendie, l'apparition d'une flamme est gouvernée par un Credo baptisé le « Triangle du Feu », élaboré à partir d'expériences thermochimiques en laboratoire, qui fixent des limites d' inflammabilité en dehors desquelles le carburant ou le mélange de ses vapeurs avec l'oxygène de l'air ne sont pas inflammables. Ce credo exige de plus la présence d' une source d' inflammation apportant à l'atmosphère explosive une certaine énergie minimale d'inflammation (MIE)pour déclencher le départ de feu (allumette, étincelle, point chaud) . La recherche dans les domaines de la cinétique chimique, de la thermodynamique et de la mécanique des fluides effectuée et validée expérimentalement lors des derrnieres décennies, a démontré que le « Triangle du Feu » était une approche trop simpliste, incapable de prévoir ni d'expliquer certains accidents industriels majeurs en matière d'incendie ou d'explosion. L'art antérieur impose aux fournisseurs de gaz inflammables et de produits dangereux livrés aux laboratoires un étiquetage qui précise la composition exacte du produit livré, indiquant la nature et le pourcentage d'impuretés mélangés au produit, ainsi qu'une date de péremption au-delà de laquelle le produit ne doit plus être utilisé, mais renvoyé au fournisseur. Pour des raisons d'économie, ces mesures et ces précautions ne sont généralement pas appliquées aux conditions d'utilisation industrielles .
Pour éviter le déversement massif de produit dangereux/polluant/inflammable, la conception des contentions industrielles destinées à leur stockage, transfert, transport, manutention s'avèrent inadéquates en cas de rupture accidentelle de ces structures, généralement constituées de tôles ou de tubulures/raccordements métalliques ne résistant pas suffisamment ni à l'impact, ni à la cassure, ni à la corrosion dans le temps.
Incendies/explosions imprévus et inexpliqués
L' art antérieur a formellement admis, il y a longtemps que : « Sans oxygène, il ne peut y avoir de flamme!». Et pourtant, une règle d' exclusion pure et simple n' a jamais été appliquée dans les conditions industrielles ou se sont produits les accidents majeurs évoqués . Au contraire, chaque fois, on se trouvait en présence d' une atmosphère explosive contenant de l' oxygène, telle que définie ci-dessous . On rappelle ici que, selon la Législation Européenne, on entend par « atmosphère explosive » : « un mélange avec l 'air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l'ensemble du mélange non brûlé ». L' art antérieur a, de plus, fixé des normes, sur la base d' expérimentation en laboratoire, précisant « les limites de flammabilité » d'une « atmosphère explosive » en dehors desquelles le mélange gaz-vapeurs de carburant et d'air ne peut s'enflammer, et aussi quelle doit être l'« énergie minimale d'inflammation » que doit fournir notamment une étincelle, valeur au-dessous de laquelle il n'y a pas de danger de départ de feu ; il est cependant démontré que des atmosphères industrielles s'enflamment et brûlent hors de ces limites, et que l'apport en énergie d'une source d'inflammation tend exponentiellement vers zéro à des températures relativement basses, d'où un sentiment de sécurité erroné. Les risques peuvent et doivent être supprimés à la source, en contenant les carburants à l'abri de l'air.
• Déversement massif accidentel dans l'environnement
Le risque de déversement massif dans le milieu ambiant de carburants ou de produits toxiques et/ou polluants est réel et entraîne chaque année des accidents majeurs.
II. Les problèmes de l'art antérieur
• Pour les carburants : L'art antérieur, après sa définition d' « atmosphère explosive », a omis de signaler qu'il s'agissait de mélanges intrinsèquement à risques, dans lesquels des réactions d'auto oxydation se déroulent, même aux températures les plus basses, et dont la vocation est de s'enflammer quasi spontanément après une période d'induction plus ou moins longue alors que, selon le credo qui sert de base aux normes actuelles, l'inflammation d'un carburant, à pression et à température atmosphériques, au contact de l'air environnant, requiert nécessairement une source d'inflammation (apport d'énergie) extérieure. L'art antérieur ne tient pas compte des travaux de modélisation de cinétique chimique des mélanges combustibles, qui ont démontré la réalité d'occurrence de leur inflammation spontanée suite à l' emballement de réactions de branchement en chaîne (après un délai d'induction non infini, d'autant plus court que la température du mélange est élevée) ni de la diminution exponentielle vers zéro de leur « énergie minimale d'inflammation » même à des températures industrielles courantes, ni des travaux expérimentaux qui ont montré que des atmosphères explosives brûlent alors qu'elles ne contiennent qu'une fraction de 1% d'oxygène ou que leur température est aussi basse que 150 en dessous de zéro centigrade. Les limites d' inflammabilité sont basées sur des méthodes de laboratoire normalisées, mais souvent fortement dépendantes des effets de paroi - transfert de chaleur (conduction, convection) , catalyse, adsorption de 02, H2, neutralisation de radicaux libres - mais souvent négligeables aux dimensions industrielles . Dans les cas de pré-mélange carburant-comburant, on néglige tout phénomène d'hérédité, ainsi que la présence courante d' impuretés ou de produits d' auto oxydation pouvant agir en tant que catalyseurs/oxydants, A défaut de permettre une explication des incendies/explosions qui se sont produits lors du simple contact ou mélange d'un carburant et de l'air dans des conditions pratiquement atmosphériques, sans que les enquêtes minutieuses aient pu identifier la moindre présence d'un apport d'énergie extérieur, aucune mesure destinée à prévenir de façon adéquate ce type d'accident n'a pu être prise, de telle sorte que de nouveaux accidents semblent inévitables. L'art antérieur n'a pu faire face.
* Pour les produits dangereux qui risquent de s' enflammer/exploser au contact de l'air ou bien de polluer 1' environnement s' ils sont déversés massivement Des accidents majeurs imprévus, impliquant le déversement de produits pétroliers et/ou chimiques, toxiques et/ou polluants dans des lieux ou des zones habités, dans l'atmosphère, dans la mer, les rivières ou sur terre, se produisent malheureusement fréquemment . S'il n'est pas possible d'éliminer complètement tout risque accidentel d' impact ou de défaillance structurelle d' un réservoir/citerne/gazoduc ou de ses raccordements, le Dispositif selon l'invention permet, par contre, comme expliqué ci-après, d' améliorer considérablement la sécurité de contention de tels produits dangereux en assurant la rétention du produit dangereux à l'intérieur d'un Dispositif grâce à une succession de niveaux de protection en adéquation avec les risques identifiés, les supprimant ainsi à la source.
III. Objet de l'invention
L'objet de l'invention est de pallier à ces deux risques majeurs . Il a été illustré plus haut que, dans certaines conditions industrielles, il existe un réel danger d'auto- inflammation pour toute atmosphère explosive composée d'un mélange de vapeurs et/ou de gaz carburant-comburant, même largement en dehors des limites d' inflammabilité couramment admises. Si le comburant, notamment représenté par l'oxygène atmosphérique, est empêché de venir en contact et/ou d'être mélangé au carburant, ce dernier ne présente plus aucun danger puisqu'il ne sera pas formé d'atmosphère explosive. Par ailleurs, il ressort des études d' accidentologie que de nombreux accidents majeurs sont dus à la défaillance structurelle de réservoirs, gazoducs ou citernes classiques et au déversement massif du produit contenu dans leur environnement, notamment dans l'air ambiant. L'objet de l'invention est donc un Dispositif qui, en premier lieu, empêche la formation dangereuse d'une atmosphère explosive en imposant et maintenant une séparation physique entre le carburant contenu et l'air en toutes circonstances ; si le Dispositif détecte la présence éventuelle d'oxydant en contact ou mélangé aux vapeurs/gaz de carburant, il met en œuvre les moyens nécessaires pour prévenir l'opérateur et neutraliser le danger. Les moyens du Dispositif qui sont destinés à empêcher l'entrée d'air dans les conteneurs , peuvent servir à empêcher la fuite/déversement du produit contenu en assurant la mise en oeuvre d'une succession de niveaux de protection/contention permettant d'éviter, en cas de rupture accidentelle de la structure de contention (réservoir) , son déversement massif dans le milieu ambiant.
• Pour supprimer à la source les risques entraînés par le danger indiqué précédemment la première mesure consiste à : 1. - contrôler la stabilité du produit, 2. - éviter tout contact ou mélange du produit avec l'air ou l'oxygène ambiant, 3. - si le mal a déjà été fait, les séparer et stabiliser le produit le plus vite possible,
4. si la séparation physique du mélange s'avère impraticable dans les délais et conditions imparties, prendre les mesures nécessaires pour neutraliser le mélange, notamment chimiquement ou en le brûlant dans des conditions contrôlées, sans risque.
Le Dispositif décrit ci-après dispose de moyens d'effectuer des contrôles en continu de la stabilité du carburant tout au long de son parcours, de détecter toute anomalie, de mesurer les paramètres physiques et chimiques requis et leur évolution dans le temps, d'évacuer les impuretés et sous-produits dangereux qu' il contient, et de mettre en œuvre les moyens nécessaires pour supprimer le danger identifié.
L' invention concerne, de façon générale, un Dispositif de sécurisation/contention de produit dangereux et/ou potentiellement réactif lors de son stockage, son transport, sa manutention dans un environnement de dimensions industrielles à pression et température sensiblement atmosphériques, ce produit étant contenu dans un réservoir et ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe 202 dans le réservoir, cette enveloppe étant agencée pour conserver le produit à l'abri de tout contact avec l'oxygène atmosphérique même en cas de rupture structurelle du réservoir. Dans une réalisation, le Dispositif comporte des moyens pour retarder ou empêcher le déversement du produit à l'air libre, notamment en cas d'impact accidentel ou d'exposition imprévue à la chaleur d'un incendie environnant. Selon une réalisation, le Dispositif comprend au moins une membrane perméable sélective de sorption ou dissolution ou diffusion permettant d'extraire les vapeurs et gaz potentiellement dangereux contenus dans au moins un élément du dispositif. Selon une réalisation, le Dispositif comprend au moins une membrane perméable sélective permettant d'injecter un inhibiteur/stabilisateur dans le produit ou dans ses vapeurs, ou un gaz inerte destiné à la purge et/ou ventilation des espaces libres du réservoir, et des autres éléments, notamment de stockage, de ce dispositif. Selon une réalisation, le Dispositif comprend des moyens de génération et d'injection dans le réservoir, autour d'une enveloppe contenant le produit et/ou autour d'au moins un coussin gonflable de type « airbag » ou d'un autre élément, de mousse à effet retardant, auto-solidifiante ou non, incombustible et inerte vis-à-vis du produit stocké, destinée à contribuer à l'étanchéité et à la protection de l'enveloppe, en protégeant le produit physiquement et thermiquement des parois et du milieu ambiant. Selon une réalisation, le Dispositif comporte au moins une vanne de sécurité contrôlant l'entrée et/ou la sortie de produit d'un élément du dispositif ou l'entrée d'air ambiant en cas d'avarie du circuit de distribution ou de rupture de son raccordement avec l'extérieur, notamment à la suite d'un impact. Dans une réalisation, le Dispositif comprend un élément doté d'au moins un mécanisme situé à une entrée et/ou à une sortie d'une enveloppe contenant le produit stocké de façon à fermer par scellement les orifices de l'enveloppe ainsi que ceux d'un coussin gonflable de type « airbag » qui l'enclôt, tout en les désolidarisant des parois du réservoir. Dans une réalisation, au moins un des éléments contenant le produit est constitué d'une enveloppe étanche, déformable ou non, contenant le produit. Dans ce cas, l'enveloppe dans laquelle est contenu le produit dangereux est, par exemple, un élément qui présente au moins une des caractéristiques sélectionnées dans le groupe comprenant : - une étanchéité et une inertie chimique notamment vis-à- vis du produit stocké, de ses vapeurs et de ses sous-produits d'auto-réaction, de décomposition et/ou de dégradation, des impuretés chimiques ou biologiques qui pourraient y être incluses, de l'air ou d'un autre réactif ambiant, l'enveloppe comprenant de préférence à cet effet une ou plusieurs couches de matériaux étanches différents, - une résistance mécanique, en cas d' impact, à la perforation et/ou à la déchirure, par exemple en étant composée de deux ou plusieurs couches de matériaux dans lesquelles sont éventuellement incorporées des mailles ou des fibres de « nylon », de verre, de carbone, de « Kevlar », métalliques et/ou synthétiques, tissées ou non, - une tolérance à des températures variant de moins 50 degrés Celsius à plus 900 degrés Celsius, de préférence de moins
50 à plus 150 degrés Celsius, et une faible sensibilité au rayonnement solaire, notamment dans le cas ou l'enveloppe est amenée à y être exposée pendant de longues durées, par exemple lorsqu'elle contient un produit stocké en vrac. Dans une réalisation, le Dispositif comprend des micro et/ou nano capteurs de détection de l'état et des caractéristiques de l'enveloppe, notamment de type autonome sans fil ou reliés, par exemple par fibre (s) optique (s) à un centre de contrôle, de surveillance et d'activation de moyens d'intervention du dispositif. Dans une réalisation, l'enveloppe est elle-même enclose complètement par au moins un coussin gonflable étanche de type « airbag ». Dans une réalisation, le gonflement d'au moins un organe de type « airbag », lors de son activation, est assuré au moyen d'un gaz inerte et incombustible, tel que l'azote ou l'argon pour les carburants, non-réactif notamment vis-à-vis du produit stocké et de ses produits de décomposition. Dans une réalisation, le Dispositif comporte des moyens pour contrôler la stabilité et/ou la réactivité initiale du produit, assurer le suivi continu de son niveau de dangerosité, notamment sa composition, son âge, sa vitesse de vieillissement et les paramètres, tels que sa température et la concentration des réactifs les plus significatifs, pour mettre en œuvre, manuellement ou automatiquement, à partir de valeurs prédéterminées, des moyens d'alarme et d'intervention, ces moyens d' intervention permettant notamment de corriger, en tant que de besoin, les paramètres physiques ou chimiques nécessaires pour éviter un emballement réactif incontrôlable. Dans une réalisation, le produit réactif ou dangereux contenu comprend au moins un produit choisi dans le groupe comportant : les carburants, notamment les hydrocarbures, les hydrates de carbone et l'hydrogène, les matières organiques, les oxydants, notamment l'oxygène et les peroxydes, les produits chimiques présentant un danger d' inflammation/explosion spontanée au contact de l'air ambiant ainsi que les produits toxiques et/ou polluants vis-à-vis du milieu ambiant. Dans une réalisation, le Dispositif comporte des moyens pour assurer plusieurs niveaux de contention adaptés au produit ou aux risques d'agression accidentelle que peuvent présenter l'environnement et les conditions d'utilisation, ces moyens comprenant de préférence des éléments successifs qui entourent une enveloppe contenant le produit, dont les parois apportent chacune au produit dangereux contenu un niveau de protection chimique, physique, thermique et/ou mécanique supplémentaire par rapport à l'enveloppe. Dans une réalisation, le Dispositif comprend au moins un détecteur et/ou un capteur, et/ou un détecteur faisant partie d'un microordinateur, visant à transmettre des données à une unité centrale ou à un centre de contrôle, notamment par liaison sans fil et/ou par fibres optiques . Dans une réalisation, le Dispositif comprend des moyens d' intervention aptes à être mis en œuvre en fonction des données transmises par des détecteurs ou capteurs, et/ou des capteurs faisant partie d'un microordinateur, pour parer aux risques encourus . Dans une réalisation, le Dispositif comprend au moins un moyen de récupération des gaz, produits réactifs et/ou toxiques, vapeurs inflammables à caractère dangereux, toxique et/ou polluant, extraits d'un élément du dispositif, notamment de l'enveloppe, en vue de leur stockage temporaire sécurisé, leur condensation, recyclage ou neutralisation, s'il y a risque d' auto-inflammation ou explosion ou d'échappement accidentel dans le milieu ambiant. Selon une réalisation, l'enveloppe présente au moins un point haut afin que des bulles, des vapeurs ou des gaz présents dans le produit stocké tendent à s'accumuler dans ce point haut. Selon une réalisation, le Dispositif comprend des moyens pour évacuer les gaz et/ou les vapeurs accumulés, notamment dans un point haut d'une enveloppe ou d'un élément de transfert/distribution du produit, par exemple pour les récupérer, les diriger vers un stockage sécurisé, les stabiliser, les neutraliser ou les brûler de manière contrôlée, par exemple dans un moteur ou une torchère, ou pour les réinjecter dans le produit ou dans un circuit de distribution. Selon une réalisation, le Dispositif comporte des moyens pour effectuer au moins une des opérations suivantes : - effectuer le suivi de la température du produit et la comparer à au moins une valeur fixée par l'opérateur, - refroidir le produit au niveau prescrit pour assurer la marge de sécurité imposée par rapport au risque ambiant d'un apport d'énergie accidentel dépassant la valeur requise pour son auto-inflammation/explosion, - contrôler la stabilité du produit, - détecter la présence de vapeurs dangereuses, notamment inflammables et/ou explosives, dans les éléments du dispositif à l'extérieur d'une enveloppe contenant le produit, et en évaluer le danger en fonction de leur température et de leur concentration et de celles de l'oxygène et/ou autres réactifs, comparer des valeurs mesurées à des valeurs prédéterminées afin d'ouvrir ou de fermer au moins une soupape ou une vanne et/ou d'activer notamment des moyens de remplissage/vidange, de gonflement, de purge, de ventilation, d'injection de produits neutralisants, de refroidissement, et de récupération. Selon une réalisation, le Dispositif comprend des moyens pour effectuer au moins l'une des opérations suivantes : - détecter un impact, - déceler une fuite du produit contenu dans une enveloppe, - déceler et mesurer une élévation de la température du produit, et/ou des parois du réservoir et de celles d'un (des) autre (s) élément (s) du dispositif, - effectuer le suivi de la durée et des conditions de stockage du produit et comparer ladite durée avec une durée limite éventuellement prescrite par l'opérateur, - évaluer son degré et/ou sa vitesse de vieillissement. Selon une réalisation, le Dispositif comprend au moins un capteur tel que des fibres piézoélectriques incorporées dans la paroi d'un organe de type « airbag », et des moyens tels qu'une vanne, pour empêcher que l'organe de type « airbag » ne se gonfle à une pression trop élevée par rapport aux spécifications des structures du réservoir, et l'empêche ensuite de se dégonfler après avoir atteint le volume désiré pour assurer la protection optimale d'une enveloppe contenant le produit et du produit stocké. L'invention concerne aussi l'application du dispositif défini ci-dessus à un véhicule terrestre, aérien, spatial, maritime ou fluvial. L'invention concerne également l'application du dispositif défini ci-dessus au stockage, au transfert, au transport, à la manutention de produit en vrac, emballé ou non, et/ou dans un espace ouvert, ou réservoir confiné ou semi- confiné. L'invention concerne aussi l'application du dispositif défini ci-dessus au stockage, au transfert, au transport, à la manutention d'un produit qui se présente sous forme de gaz, de liquide, notamment de vapeurs, de brouillard, de gouttelettes, ou de solides, par exemple sous forme de particules, de grains, de granulés, de poudre, de poussière, de farine, de copeaux, de fibres, de feuilles ou de matériau poreux.
IV. Description de certaines réalisations du Dispositif
Il est rappelé que des objectifs du Dispositif sont : 1. Eviter tout contact ou mélange de l'air avec le carburant ou avec ses vapeurs, que ce soit lors d'un stockage, d'un transfert, d'un transport ou d'une manutention usuels, qui aboutirait à la formation d'une poche d'atmosphère explosive à l'intérieur du dispositif. 2. Déceler l'introduction accidentelle d'air (oxygène) dans le Dispositif, déclenchant l'alarme et la mise en œuvre des moyens automatiques ou manuels de sécurisation, permettant à l'opérateur de régler le problème. 3. Eviter que la température du produit/carburant ne s'élève à aucun moment jusqu'à un niveau atteignant ou dépassant le point d'éclair et le point de feu du produit, auquel cas sa mise en contact (ou celle de ses vapeurs) accidentelle avec l'air ambiant, aboutirait à une inflammation/explosion quasi-instantanée ; ces conditions de danger extrême correspondent à des températures courantes en milieu industriel pour lesquelles l'énergie minimale d' inflammation et la période d' induction avant inflammation spontanée de l'atmosphère explosive approchent zéro ; des fuites accidentelles de produit peuvent avoir lieu lors du chargement ou de la vidange du Dispositif. Eviter tout déversement accidentel de produit stocké dans le milieu ambiant (politique d'effluent zéro) par suite d'un accident provoquant une rupture structurelle du système traditionnel de contention, notamment d'un impact direct ou d'un incendie environnant le Dispositif. Des réalisations du Dispositif sont illustrées et décrites ci-après à titre représentatif et non limitatif à l'aide des figures jointes sur lesquelles : la Figure 1 représente un mode de réalisation du Dispositif et son utilisation pour sécuriser des moyens mobiles de transport par route ou par rail de grande capacité, tels que remorques de camion citerne ou wagons citernes, la Figure 2 représente des éléments du dispositif conforme à l' invention pour la livraison de carburant à une citerne enterrée et à son transfert pour l'avitaillement d'un aéronef gros porteur via un véhicule de transport, la Figure 3 représente des éléments du Dispositif pour éliminer le danger au sol et en vol que présentent certains grands réservoirs d' aéronefs gros porteurs en service actuellement dans de nombreuses compagnies et forces armées aériennes, et la Figure 4 représente un détail d'une réalisation d'une partie du Dispositif lié à une enveloppe avec point haut conforme à l'invention. II ne sera décrit ci-dessous individuellement que certains éléments du Dispositif, innovateurs par rapport aux techniques de sécurisation-incendie/contention actuelles .
Figure 1 : wagon/camion citerne
Les divers éléments illustrés du Dispositif sont les suivants : -200 : wagon/remorque de camion-citerne. -201 : isolation thermique. -202 : enveloppe étanche de contention du produit dangereux (voir commentaires ci-dessous) . -203 : soupape d'entrée/sortie de gaz inerte. -205/214 : gaz inerte de gonflement de l' airbag. -206 : carburant. -207 : berceau, plafond et parois perforés de soutien et d'isolation de l'enveloppe et du/des airbag (s); il faut noter que ce berceau peut être lui-même enclos entièrement ou protégé localement par un deuxième airbag, non représenté, si le niveau de risque le justifie. -209 : « Bulle » en point haut (voir détail Figure 4) -211 : orifice d'entrée/sortie du carburant/produit. -212/213 : moyens de contrôle, lavage, nettoyage, filtrage, stabilisation, refroidissement du carburant ; pour les produits dangereux en général, leur stabilité et conformité aux prescriptions doit toujours être contrôlée et rétablie si nécessaire par l'opérateur avant le chargement . -215 : enveloppe gonflable de type airbag qui enclôt l' enveloppe. -216-218 : vannes de fermeture des orifices d'entrée/sortie de l'enveloppe ; ces vannes sont complétées par des vannes de fermeture programmée de l' airbag et, dans certaines réalisations, par un mécanisme de coupure qui désolidarise l'enveloppe et l' airbag qui l'enclôt de la paroi de la citerne et des raccordements 211 d'entrée et de remplissage de produit. -220 : gaz inerte interstitiel entre l'enveloppe et l' airbag. -222 : orifices d'entrée et de sortie du gaz de gonflement de l' airbag. -223 : orifice d'entrée et de sortie de gaz inerte.
Pour réaliser correctement sa fonction, l'enveloppe 202 est imperméable et chimiquement inerte vis-à-vis du produit qu'elle contient, ainsi que vis-à-vis de l'air, de l'oxygène ou autres oxydants ou produits corrosifs présents dans l'atmosphère 220 à l'extérieur de l'enveloppe, dans l'espace libre du réservoir. Pour cela, différents types ou combinaisons de matériaux, synthétiques ou naturels, peuvent être réalisés pour la fabrication de l'enveloppe. Selon un exemple, un film de polyéthylène épais est particulièrement adapté pour la réalisation de l'invention dans le stockage en vrac (non représenté) de carburants solides tels que des farines, poudres et/ou granulés, notamment de charbon actif. Dans cette réalisation de l'invention, l'enveloppe peut prendre la forme d'une couverture souple et déformable, hermétiquement fixée aux parois de l'espace confiné ou semi-confiné, ou au sol dans le cas d'un stockage en vrac sans parois latérales, recouvrant complètement la matière combustible (carburant) pour empêcher toute entrée d'air vers l'intérieur du stockage. D'autres matériaux composés notamment de nitrile, de néoprène, d'uréthane, d' élastomères et/ou de plastomères, en couche simple ou sous la forme de matériaux multicouches sont utilisés en fonction de la nature du produit stocké et de la résistance mécanique, chimique ou thermique attendue de l'enveloppe. Selon une seconde caractéristique, l'enveloppe 202 doit, dans certains cas, être déformable, notamment de par sa structure souple, élastique et/ou pré-pliée, de manière à pouvoir augmenter de volume pour accueillir le produit 206 lors de son remplissage par les vannes 216-218 jusqu'à la capacité requise du réservoir. L'enveloppe doit pouvoir se vider en s' aplatissant complètement lorsque le carburant est entièrement évacué, à moins que l'espace ainsi libéré ne soit rempli de gaz inerte par l'orifice 223 au fur et à mesure à partir d'un stockage temporaire. Dans certains cas, l'injection d'un liquide inerte non-miscible avec le produit stocké peut être envisagé pour remplir ou vider l'enveloppe par l'orifice 211 au fur et à mesure du prélèvement ou du remplissage de produit stocké. Lorsque le produit stocké/transporté dans une telle citerne est un carburant, si l'on veut éviter tout risque de formation d' atmosphère explosive, la citerne « vide » doit être remplie au préalable et en permanence d'un gaz inerte tel que notamment l'azote ou le gaz carbonique ; ce gaz peut être récupéré dans un stockage temporaire au fur et à mesure du remplissage de l'enveloppe, pour réutilisation lors du déchargement. Ceci est réalisé au moyen d'une pompe, d'une vanne, d'un clapet, commandés par différents capteurs et systèmes, non représentés. De même, des capteurs qui effectuent le suivi des paramètres chimiques et physiques prescrits commanderont des alarmes et des moyens d' intervention en cas d' anomalie et de danger, ne sont pas représentés. Si, par suite d'un accident, les capteurs du dispositif détectent une forte élévation de température des parois de la citerne et/ou de la paroi de l'enveloppe, notamment due à la présence de flammes dans l'environnement immédiat, des générateurs de mousse à effet retardant seront activés pour fournir un niveau de protection thermique supplémentaire au produit contenu dans l'enveloppe.
Figure 2. : Avita llement au sol d'un avion gros porteur
Les différents réservoirs où est stocké le carburant (citerne, véhicule et aéronef) doivent être équipés d'enveloppes étanches, souples ou non. La figure 2 illustre la nécessité de contrôler la conformité et la stabilité du carburant à chaque étape qui précède son chargement dans les réservoirs de l'avion. Ceci est effectué dans les éléments 303 du Dispositif. Les réactions d' auto oxydation, qui se sont déroulées lors de stockages préalables peut-être de longue durée, à des températures ambiantes élevées, en contact avec de l'air, ont pu provoquer l'apparition de peroxydes hydrogénés ou d'autres produits oxydants, détruisant la stabilité attendue du carburant. Dans ce cas, il ne doit en aucun cas être introduit dans les enveloppes étanches illustrées dans la Figure 3, mais renvoyé au fournisseur sur ordre du Commandant de Bord. Dans cette figure : 306 est le carburant, 302 est l'enveloppe étanche pour le carburant, 300 est la structure contenant l' enveloppe étanche, - 307 est la bulle décrite plus loin, 305 constitue le point haut de l'enveloppe étanche, 308 est la conduite de distribution vers le camion citerne 310 et l'avion 320. Les éléments 303 et 309 proches du réservoir enterré 302 sont destinés à contrôler (303) l'état du carburant, le nettoyer et le stabiliser (309) si nécessaire, avant stockage dans la citerne enterrée. On prévoit aussi des moyens de contrôle 303 avant le chargement du camion citerne 310 ainsi qu'avant le chargement dans l'avion 320. La référence 311 représente le réservoir propre du camion citerne 310.
Figure 3 : Exemple du Dispositif conforme à l'invention, adapté au réservoir central d'un avion gros porteur, « retrofitting » (adaptable aux avions en service) Cette réalisation est basée sur les dessins de la structure d'une travée transversale du réservoir central (CWT) du Boeing 747 selon les plans fournis lors de l'enquête sur l'accident du vol TWA 800 au large de New-York. - 200 : travée du réservoir central. - 202, 202ι : enveloppe contenant le carburant - 205 : gaz inerte remplissant les espaces vides. - 206 : carburant. - 207 : cloisons perforées isolant les enveloppes des parois du réservoir. - 209 : « Bulle ». - 214 : paroi de l' airbag qui enclôt une enveloppe 202. - 215 : airbags-rideaux de protection des enveloppes des chocs et contacts avec les parois du réservoir. - 220, 220ι : gaz inerte remplissant les espaces libres. - 221 : poutres de soutènement du plancher de la cabine passagers . - 222 : plancher de la cabine. - 223 : crochets d'accrochage des enveloppes. - 224 : filets de maintien des enveloppes.
Par exemple pour ce réservoir, qui comporte plusieurs travées transversales, chacune pouvant contenir plus de dix tonnes de carburant, il est possible d'envisager l'installation dans chaque travée de onze enveloppes par exemple, chacune contenant moins d'une tonne à pleine charge. Chaque enveloppe est posée sur un berceau souple ou rigide, en matériau léger, la protégeant d'un contact direct avec le plancher du réservoir qui est chauffé par les unités de conditionnement d'air et de pressurisation de l'avion (APU) ; ce berceau, pouvant être en métal, ou en matériau synthétique ou composite, perforé par exemple, isolera thermiquement l'enveloppe du plancher du réservoir. Chaque enveloppe est de plus maintenue par des filets qui l'entourent et la gardent indépendante des enveloppes voisines. Ces filets, composés par exemple de sangles de fibres synthétiques, comme ceux utilisés sur certains avions pour maintenir en place les bagages placés en soute, empêchent notamment le glissement latéral, longitudinal et vertical des enveloppes en cas de mouvements désordonnés de l'aéronef dus à des turbulences atmosphériques ou bien pendant l'atterrissage. Ces filets empêchent aussi le contact des enveloppes de carburant avec les parois, chauffées ou non, laissant un espace dans lequel se gonflent des airbags- rideaux pour protéger complètement chaque enveloppe en cas d'impact ; les espaces libres autour des enveloppes sont remplis de gaz inerte « pur ». Le Dispositif comprend des moyens permettant de purger et de remplir ces espaces en tant que de besoin. Chaque enveloppe est également entièrement enclose par son airbag individuel, rempli initialement d'une petite quantité de gaz inerte, tel que de l'azote pur ou du gaz carbonique , lui permettant de se déformer au fur et à mesure que l'enveloppe est chargée en carburant tout en gardant une mince couche de gaz entre les deux lors du remplissage maximum. Le gonflement de 1' airbag avec un gaz inerte/non réactif, froid, est commandé, à l'instant de l'impact d'atterrissage forcé, notamment par un accéléromètre tri-axial . Dans cette éventualité, un capteur de pression, composé par exemple de fibres piézo-électriques incorporées dans son tissu, arrêtera automatiquement le gonflement de l' airbag lorsque celui-ci aura rempli tout l'espace vide du réservoir, le gaz inerte occupant normalement cet espace s'étant évacué par les clapets (non représentées) prévus à cet effet, de manière à éviter de soumettre la structure du réservoir à une surpression interne ne dépassant pas la limite prescrite par le constructeur. Dans le cas du réservoir du Boeing 747, la limite autorisée est d'environ 30% de surpression, par rapport à 1 atmosphère. Le Dispositif comprend aussi des éléments d' isolation thermique (non représentés) des parois « chauffées » du réservoir permettant de diminuer et de retarder l'échauffement du carburant à l'intérieur des enveloppes, même si le réservoir est exposé à un incendie extérieur, comme cela peut se produire en cas d'atterrissage de fortune. Le Dispositif peut aussi inclure des moyens d' activation, le long des parois, entre celles-ci et les « airbags », de générateurs de mousse de produit retardant ininflammable, remplie de bulles de gaz inerte en émulsion, et ayant de bonnes caractéristiques d'isolant thermique. Cette mousse agit comme niveau de protection supplémentaire pour retarder l'échauffement du carburant à l'intérieur des enveloppes en cas de départ de feu à l'extérieur du réservoir, ainsi que l'échauffement des « airbags » et, en fin de compte, freiner le développement de l'incendie, donnant ainsi le temps nécessaire aux moyens matériels et humains de lutte contre l'incendie pour intervenir et l'éteindre. Il faut en effet éviter le plus longtemps possible tout déversement et/ou inflammation de carburant, même minime, dans l'atmosphère ou sur le sol à proximité de l'avion pour donner le temps aux passagers et à l'équipage de quitter l'avion et aux moyens de lutte contre le feu d'entrer en action. Le dispositif d'équipement du Boeing 747, partiellement représenté, à titre d'exemple parmi d'autres découlant de l'invention, par la Figure 3 est destiné à être réalisé selon la construction actuelle de cet avion. Il nécessite des modifications, non représentées, des circuits actuels de distribution de carburant, de trop-plein et de ventilation des espaces libres des réservoirs de ce modèle et des modèles comparables, notamment du même constructeur (Boeing 707, 727, 737, 767), mais aussi d'autres constructeurs d'avions gros porteurs, notamment Airbus Industries. Ces avions dangereux qui volent aujourd'hui sont au nombre de plusieurs milliers d'appareils. Certaines modifications initiales de structure des avions en cours de conception faciliteront grandement l'adaptation du Dispositif , avec un poids et un coût inférieurs ainsi qu'une maintenance facilitée. On notera que, dans le cas de la Figure 1 comme dans le cas de la Figure 3, on prévoit des vannes 216, 218 (Figure 1) qui permettent, en cas d'impact accidentel du réservoir (200) ou de l'échauffement de ses parois par un incendie avoisinant, de désolidariser du véhicule l'enveloppe 202 et l' airbag 215 qui l'enclôt (214 dans le cas de la Figure 3) . En d'autres termes, les vannes 216, 218 de remplissage et vidange se ferment en cas d'impact ou d'incendie et sont telles que, dans cette situation, elles entraînent la désolidarisation de l'enveloppe et de 1' airbag de la structure du réservoir. On a montré une enveloppe 202η et un airbag 220η sur la Figure 3 après désolidarisation. On décrit, à titre d'exemples non-exhaustifs, à l'aide de la figure 4, certains détails de l'élément « Bulle » du dispositif, cet élément étant situé au point haut d'une enveloppe de contention, ou d'un élément de stockage, de transfert tel qu'un gazoduc ou oléoduc, de transport ou de manutention de carburant ou autre produit dangereux : Les chiffres de référence ont la signification suivante : - 400 : paroi de l'enveloppe, - 401 : bulles d'air ou d'autres gaz en suspension, - 402 : carburant, - 403 : espace libre du réservoir ou citerne, - 404 : paroi supérieure de la citerne ou réservoir, - 405 : « Bulle », - 406 : vapeurs et gaz, - 407 : dévésiculeur, éponge ou mousse de trop-plein - 408 : barrière poreuse d'arrêt de flamme, - 409 : membranes d'extraction sélectives, perméables notamment à l'oxygène, ou autres gaz ou vapeurs dangereux présents dans l'espace libre du réservoir, - 410 : membranes d'extraction d'oxydants ou d'introduction de gaz inerte/non réactif ou neutralisant, - 411 : membrane d'extraction sélective, - 412 et 412bis : orifices de purge vers des stockages temporaires des gaz et vapeurs indésirables ou dangereux émanant du point haut de l'enveloppe 406, le tri étant effectué par la membrane 411, - 413 et 413bis : orifices d'évacuation de l'espace libre du réservoir vers des stockages temporaires, du gaz inerte en cas de surpression lorsque l'« airbag » est gonflé subitement, et des gaz ou vapeurs dangereux éventuellement détectés, après le tri réalisé par les membranes sélectives 409 et 410, - 414 : brumisateur de refroidissement des vapeurs de l'espace libre du réservoir, 415 : détecteur de vapeurs d'hydrocarbures ou de comburants dans l'espace libre du réservoir, instruments de mesure de leur nature, concentration et température, - 416 : vannes, électromagnétiques par exemple, de fermeture d'orifices de l'espace libre du réservoir en cas d'accident, étant similaires aux vannes 216, 218 de la Figure 1, - 417 : vanne de remplissage ou vidange ou évacuation de l'espace libre du réservoir ou citerne, - 418 : vanne de fermeture de l'enveloppe et de l' airbag, détachable de la paroi en cas d'accident, - 420 : paroi (s) de l' airbag, - 421 : isolation thermique de la paroi extérieure du réservoir. La « Bulle » 405 constitue le raccordement sécurisé de l'enveloppe 400 à l'environnement extérieur du réservoir. Son rôle, dans le Dispositif, est, d'une part, de canaliser les bulles d'air ou d'autres gaz dissous ou en suspension, ainsi que les vapeurs émanant de la surface du produit contenu dans l'enveloppe ; elle permet de les évacuer vers des stockages temporaires sécurisés ; elle permet aussi l'insertion d'instruments et de gaz inerte à l'intérieur de l'enveloppe et de l'espace libre 403 du réservoir. Ce type de bulle d'extraction des gaz/vapeurs dangereux et/ou d'injection de gaz inertes peut, dans une autre réalisation, être installé à intervalles sur les gazoducs et oléoducs pour éliminer le danger de formation de bulles/bouchons d'atmosphère explosive dans ceux-ci. Le dévésiculeur/éponge/mousse de trop-plein (407) , positionné à l'entrée de la « Bulle » permet d'éviter, notamment au moment du remplissage de l'enveloppe, que du produit liquide ne s'échappe vers l'intérieur de la « Bulle » L'élément d'arrêt de flamme 408 constitue une barrière poreuse empêchant la propagation d'une flamme venue de l'extérieur de la « Bulle » vers l'intérieur de l'enveloppe et de supprimer le risque d'inflammation de l'atmosphère dangereuse, probablement suroxygénée, qui peut se trouver dans son point haut 406 dans certains cas. Membranes d'extraction : plusieurs types de membranes perméables sélectives, actives ou non, sont intégrées dans le dispositif selon les besoins. Certaines sont localisées à l'intérieur de la « Bulle » (409, 410 ,411), comme représenté, pour permettre d'évacuer vers des stockages temporaires appropriés l'atmosphère de gaz-vapeurs du point haut de l'enveloppe par les orifices d'évacuation 412 et 412bis, ainsi que l'atmosphère présente dans l'espace libre du réservoir, par les orifices 413 et 413bis. Ces membranes peuvent se présenter, par exemple, sous forme tubulaire concentrique, ou bien sous forme de films, de plaques, de nano tubes ou encore être remplacées par des cartouches de sorption/dissolution. La nature du produit stocké et celle du gaz inerte dictent le choix des membranes à utiliser, adaptées aux gaz ou vapeurs que l'on veut séparer. Une membrane peut être mise sous pression, soit au moyen d'une pompe, soit en prélevant l'air à la sortie des compresseurs des moteurs par exemple , pour extraire l'oxygène des gaz imbrûlés prélevés à la sortie des turbines de manière à pouvoir utiliser ces gaz en tant que gaz inertes. Ces membranes peuvent faire partie des moyens de nettoyage/stabilisation ou de divers éléments du dispositif au cours du stockage, du transfert, du transport, de la manutention du produit, chaque fois qu'il sera nécessaire de maîtriser la dangerosité de celui- ci et de mettre en œuvre des moyens pour extraire les gaz- vapeurs dangereux tels que les oxydants ou autres réactifs du produit lui-même. Elles peuvent, par exemple, faire partie intégrante de certaines surfaces d'une enveloppe, ou être placées dans certains éléments du circuit de distribution de carburant ou des parois des espaces libres des citernes ou réservoirs . • Membranes d'introduction : de même, des membranes perméables sélectives pourront être utilisées pour injecter du gaz inerte, non-réactif tel que l'azote ou des gaz d'échappement, ou des gaz ou vapeurs neutralisants dans les espaces libres du dispositif, par exemple par la vanne 417.
En cas d'impact accidentel, ces vannes, fixées à l'origine aux vannes 416, doivent, après fermeture simultanée des deux vannes 416-418, être libérées de leur fixation à la paroi du réservoir, notamment par des boulons sécables, éventuellement aidées d'une impulsion donnée par le mécanisme de fermeture, pour permettre à l' « airbag » de protéger la paroi de l'enveloppe de celles du réservoir. La forme donnée à 1' airbag une fois gonflé permet d'obtenir ce résultat. De telles vannes exercent les mêmes fonctions pour obturer tous les orifices, non représentés, de la paroi de l'enveloppe et du réservoir.
Instrumentation et moyens du Dispositif selon l' invention
Des moyens d'analyse, de synthèse, de contrôle et d'intervention, propres à une réalisation du Dispositif conforme à l'invention utilisent notamment, selon les besoins, les produits et les risques prévisibles, une instrumentation et des moyens adaptés aux paramètres fixés par l'opérateur. Les paramètres qu' il faut connaître et dont il faut faire le suivi en matière de danger sont, en priorité, ceux qui permettent de contrôler en permanence la stabilité du produit concerné. Ces contrôles sont aujourd'hui souvent rudimentaires, et le Dispositif est amené à effectuer ce travail. Les paramètres chimiques et physiques sont mesurés et suivis tout au long du parcours industriel du produit jusqu'au moment ou il est neutralisé définitivement sous contrôle, par exemple après combustion complète d'un carburant mélangé à de l'air dans un moteur. Une enumération non exhaustive des paramètres concernés inclut : • Paramètres physiques : températures, pression, énergie minimale d'inflammation, suivi d'éléments traceurs chimiques ou radioactifs (isotopes) , ionisation, émission et absorption de radiations électromagnétiques, temps de contact du produit avec des réactifs dangereux. • Paramètres chimiques : hérédité et niveau de danger du produit, taux de peroxydes hydrogénés, présence et concentration d'oxygène libre ou dissous ou autres oxydants, de produits de décomposition, d'impuretés chimiques et biologiques, présence de réactifs dangereux.
Les moyens d' alarme et d' intervention commandés automatiquement ou sur ordre manuel de l'opérateur, mis en œuvre par le Dispositif en cas de détection d'augmentation du niveau de dangerosité, sont, entre autres : • Commande de moyens et fonctions : Alarmes, vannes, clapets, pompes, « airbags », générateurs de mousse à effet retardant, brumisateurs/éléments de refroidissement du produit, des atmosphères explosives détectées, des parois des structures et des éléments du Dispositif, transmission/réception de données, enregistrement, nettoyage du carburant/produit, stabilisation par injection ou extraction, recyclage, stockage temporaire sécurisé, purge, ventilation, balayage. Le déclenchement des moyens d'intervention feront, dans certains cas, l'objet (sur directives de l'opérateur) de séquences et de temporisation programmée. En cas d'impact, les vannes 416, 418 se ferment et des mécanismes à guillotine, ou boulon sécable, ou de type électromagnétique désolidarisent l'enveloppe et l' airbag de la structure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de sécurisation/contention de produit (206) dangereux et/ou potentiellement réactif lors de son stockage, son transport, sa manutention dans un environnement de dimensions industrielles à pression et température sensiblement atmosphériques, ce produit étant contenu dans un réservoir (200), caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe (202) dans le réservoir, cette enveloppe étant agencée pour conserver le produit à l'abri de tout contact avec l'oxygène atmosphérique même en cas de rupture structurelle du réservoir.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens pour retarder ou empêcher le déversement du produit à l'air libre, notamment en cas d'impact accidentel ou d' exposition imprévue à la chaleur d' un incendie environnant .
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une membrane (4i0 ; 411) perméable sélective de sorption ou dissolution ou diffusion permettant d' extraire les vapeurs et gaz potentiellement dangereux contenus dans au moins un élément du dispositif.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une membrane perméable sélective permettant d'injecter un inhibiteur/stabilisateur dans le produit ou dans ses vapeurs, ou un gaz inerte destiné à la purge et/ou ventilation des espaces libres du réservoir, et des autres éléments, notamment de stockage, de ce dispositif.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comprend des moyens de génération et d'injection dans le réservoir, autour d'une enveloppe contenant le produit et/ou autour d'au moins un coussin gonflable de type « airbag » ou d'un autre élément, de mousse à effet retardant, auto-solidifiante ou non, incombustible et inerte vis-à-vis du produit stocké, destinée à contribuer à l'étanchéité et à la protection de l'enveloppe, en protégeant le produit physiquement et thermiquement des parois et du milieu ambiant.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comporte au moins une vanne de sécurité contrôlant l'entrée et/ou la sortie de produit d'un élément du dispositif ou l'entrée d'air ambiant en cas d'avarie du circuit de distribution ou de rupture de son raccordement avec l'extérieur, notamment à la suite d'un impact.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un élément doté d'au moins un mécanisme situé à une entrée et/ou à une sortie d'une enveloppe contenant le produit stocké de façon à fermer par scellement les orifices de l'enveloppe ainsi que ceux d'un coussin gonflable de type « airbag » qui l'enclôt, tout en les désolidarisant des parois du réservoir.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments contenant le produit est constitué d'une enveloppe étanche, déformable ou non, contenant le produit.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'enveloppe dans laquelle est contenu le produit dangereux est un élément qui présente au moins une des caractéristiques sélectionnées dans le groupe comprenant : - une étanchéité et une inertie chimique notamment vis-à- vis du produit stocké, de ses vapeurs et de ses sous-produits d'auto-réaction, de décomposition et/ou de dégradation, des impuretés chimiques ou biologiques qui pourraient y être incluses, de l'air ou d'un autre réactif ambiant, l'enveloppe comprenant de préférence à cet effet une ou plusieurs couches de matériaux étanches différents, une résistance mécanique, en cas d' impact, à la perforation et/ou à la déchirure, par exemple en étant composée de deux ou plusieurs couches de matériaux dans lesquelles sont éventuellement incorporées des mailles ou des fibres de « nylon », de verre, de carbone, de « Kevlar », métalliques et/ou synthétiques, tissées ou non, - une tolérance à des températures variant de moins 50 degrés Celsius à plus 900 degrés Celsius, de préférence de moins 50 à plus 150 degrés Celsius, et une faible sensibilité au rayonnement solaire, notamment dans le cas ou l'enveloppe est amenée à y être exposée pendant de longues durées, par exemple lorsqu'elle contient un produit stocké en vrac.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des micro et/ou nano capteurs de détection de l'état et des caractéristiques de l'enveloppe, notamment de type autonome sans fil ou reliés, par exemple par fibre (s) optique (s) à un centre de contrôle, de surveillance et d'activation de moyens d'intervention du dispositif.
11. Dispositif selon la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que l'enveloppe est elle-même enclose complètement par au moins un coussin gonflable étanche de type « airbag ».
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le gonflement d'au moins un organe de type « airbag », lors de son activation, est assuré au moyen d'un gaz inerte et incombustible, tel que l'azote ou l'argon pour les carburants, non-réactif notamment vis-à-vis du produit stocké et de ses produits de décomposition.
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour contrôler la stabilité et/ou la réactivité initiale du produit, assurer le suivi continu de son niveau de dangerosité, notamment sa composition, son âge, sa vitesse de vieillissement et les paramètres, tels que sa température et la concentration des réactifs les plus significatifs, pour mettre en œuvre, manuellement ou automatiquement, à partir de valeurs prédéterminées, des moyens d'alarme et d'intervention, ces moyens d' intervention permettant notamment de corriger, en tant que de besoin, les paramètres physiques ou chimiques nécessaires pour éviter un emballement réactif incontrôlable.
14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit réactif ou dangereux contenu comprend au moins un produit choisi dans le groupe comportant : les carburants, notamment les hydrocarbures, les hydrates de carbone et l'hydrogène, les matières organiques, les oxydants, notamment l'oxygène et les peroxydes, les produits chimiques présentant un danger d' inflammation/explosion spontanée au contact de l'air ambiant ainsi que les produits toxiques et/ou polluants vis-à-vis du milieu ambiant.
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour assurer plusieurs niveaux de contention adaptés au produit ou aux risques d'agression accidentelle que peuvent présenter l'environnement et les conditions d'utilisation, ces moyens comprenant de préférence des éléments successifs qui entourent une enveloppe contenant le produit, dont les parois apportent chacune au produit dangereux contenu un niveau de protection chimique, physique, thermique et/ou mécanique supplémentaire par rapport à l'enveloppe.
16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur et/ou un capteur, et/ou un détecteur faisant partie d'un microordinateur, visant à transmettre des données à une unité centrale ou à un centre de contrôle, notamment par liaison sans fil et/ou par fibres optiques.
17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comprend des moyens d'intervention aptes à être mis en œuvre en fonction des données transmises par des détecteurs ou capteurs, et/ou des capteurs faisant partie d'un microordinateur, pour parer aux risques encourus.
18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comprend au moins un moyen de récupération des gaz, produits réactifs et/ou toxiques, vapeurs inflammables à caractère dangereux, toxique et/ou polluant, extraits d'un élément du dispositif, notamment de l'enveloppe, en vue de leur stockage temporaire sécurisé, leur condensation, recyclage ou neutralisation, s'il y a risque d' auto-inflammation ou explosion ou d'échappement accidentel dans le milieu ambiant.
19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'enveloppe présente au moins un point haut afin que des bulles, des vapeurs ou des gaz présents dans le produit stocké tendent à s'accumuler dans ce point haut.
20. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour évacuer les gaz et/ou les vapeurs accumulés, notamment dans un point haut d'une enveloppe ou d'un élément de transfert/distribution du produit, par exemple pour les récupérer, les diriger vers un stockage sécurisé, les stabiliser, les neutraliser ou les brûler de manière contrôlée, par exemple dans un moteur ou une torchère, ou pour les réinjecter dans le produit ou dans un circuit de distribution.
21. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comporte des moyens pour effectuer au moins une des opérations suivantes : - effectuer le suivi de la température du produit et la comparer à au moins une valeur fixée par l'opérateur, - refroidir le produit au niveau prescrit pour assurer la marge de sécurité imposée par rapport au risque ambiant d'un apport d'énergie accidentel dépassant la valeur requise pour son auto-inflammation/explosion, - contrôler la stabilité du produit, - détecter la présence de vapeurs dangereuses, notamment inflammables et/ou explosives, dans les éléments du dispositif à l'extérieur d'une enveloppe contenant le produit, et en évaluer le danger en fonction de leur température et de leur concentration et de celles de l'oxygène et/ou autres réactifs, comparer des valeurs mesurées à des valeurs prédéterminées afin d' ouvrir ou de fermer au moins une soupape ou une vanne et/ou d'activer notamment des moyens de remplissage/vidange, de gonflement, de purge, de ventilation, d'injection de produits neutralisants, de refroidissement, et de récupération .
22. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comprend des moyens pour effectuer au moins l'une des opérations suivantes : - détecter un impact, déceler une fuite du produit contenu dans une enveloppe, - déceler et mesurer une élévation de la température du produit, et/ou des parois du réservoir et de celles d'un (des) autre (s) élément (s) du dispositif, - effectuer le suivi de la durée et des conditions de stockage du produit et comparer ladite durée avec une durée limite éventuellement prescrite par l'opérateur, - évaluer son degré et/ou sa vitesse de vieillissement.
23. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comprend au moins un capteur tel que des fibres piézoélectriques incorporées dans la paroi d'un organe de type « airbag », et des moyens tels qu'une vanne, pour empêcher que l'organe de type « airbag » ne se gonfle à une pression trop élevée par rapport aux spécifications des structures du réservoir, et l'empêche ensuite de se dégonfler après avoir atteint le volume désiré pour assurer la protection optimale d'une enveloppe contenant le produit et du produit stocké.
24. Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à un véhicule terrestre, aérien, spatial, maritime ou fluvial.
25. Application du dispositif selon l'une des revendications 1 à 23 au stockage, au transfert, au transport, à la manutention de produit en vrac, emballé ou non, et/ou dans un espace ouvert, ou réservoir confiné ou semi-confiné.
26. Application du dispositif selon l'une des revendications 1 à 23 au stockage, au transfert, au transport, à la manutention d'un produit qui se présente sous forme de gaz, de liquide, notamment de vapeurs, de brouillard, de gouttelettes, ou de solides, par exemple sous forme de particules, de grains, de granulés, de poudre, de poussière, de farine, de copeaux, de fibres, de feuilles ou de matériau poreux.
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