WO2014083251A1 - Debitmetre pour fluides diphasiques avec variation de pression - Google Patents

Debitmetre pour fluides diphasiques avec variation de pression Download PDF

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WO2014083251A1
WO2014083251A1 PCT/FR2013/052601 FR2013052601W WO2014083251A1 WO 2014083251 A1 WO2014083251 A1 WO 2014083251A1 FR 2013052601 W FR2013052601 W FR 2013052601W WO 2014083251 A1 WO2014083251 A1 WO 2014083251A1
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liquid
tank
fluid
gas
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Application number
PCT/FR2013/052601
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Inventor
Didier Pathier
Vincent ALATERRE
Original Assignee
L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/001—Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
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    • G01F15/08—Air or gas separators in combination with liquid meters; Liquid separators in combination with gas-meters

Definitions

  • the present invention relates to the field of flowmeters for two-phase gas / liquid fluids.
  • the flow measurement of a two-phase fluid composed of a liquid and a gas is a difficult operation when trying to measure a mass flow. Indeed, all the sensors measuring a flow are hampered when they are placed in the presence of a diphasic liquid whose density changes at any time. This is particularly valid for the flow measurement of cryogenic fluids such as liquid nitrogen.
  • Some currently available flowmeters are based on the measurement of fluid velocity. This is for example:
  • a turbine is installed in the fluid in motion and the speed of rotation of the turbine gives an image of the fluid velocity.
  • Ultrasonic flowmeters some utilize the Doppler effect (analysis of the frequency reflected by the particles of the fluid which gives an image of the speed of the particle and therefore of the fluid) while others measure a difference in travel time. an ultrasonic wave from upstream to downstream and from downstream to upstream (image of the fluid velocity).
  • Electromagnetic flowmeters applicable only to fluids with sufficient electrical conductivity, use the principle of electromagnetic induction: an electromagnetic field is applied to the fluid and the electromotive force created (force proportional to the fluid flow) is measured. In the case of flow measurement of cryogenic fluids (non-conductive) such as liquid nitrogen, this principle is not applicable.
  • Vortex flowmeters are based on the phenomenon of vortex generation that is observed behind a non-profiled fixed body placed in a moving fluid (Karman effect). Measuring the pressure variations created by these vortices gives the vortex frequency, which is proportional to the velocity of the fluid when the fluid retains constant properties. When the density of fluide varies, the measurement is distorted.
  • Thermal flow meters are based on the measurement of the temperature rise created by a constant supply of energy.
  • a two temperature probe system measures the difference in temperature between the inflow and outflow of the flowmeter. Between these two probes, resistance brings a known amount of energy. When the heat capacity of the fluid in motion is known, the flow rate can be calculated from these measurements. However, this principle is not applicable to diphasic liquids whose thermal behavior (vaporization of the liquid) is totally different from monophasic liquids. Only the Coriolis mass flowmeter gives an accurate measurement of the mass flow rate of a fluid.
  • the flow meter consists of a U or omega tube or curve in which the fluid flows.
  • the U is subjected to a lateral oscillation and the measurement of the phase shift of the vibrations between the two branches of the U gives an image of the mass flow.
  • its cost is quite high and when it is used at very low temperatures (liquid nitrogen at -196 ° C for example) and with a fluid whose density varies enormously and having a significant portion in the gas phase, there is need to strongly isolate the system (performance insulation such as vacuum insulation for example) and despite everything, the measurements are distorted.
  • the measurement of the flow rate of a two-phase liquid and in particular the measurement of the flow rate of a cryogenic fluid with an acceptable accuracy is not easy to achieve with the devices currently available on the market. .
  • this system makes it possible to measure the flow of liquid with a relatively good precision without being disturbed by the gas rate, which is the aim sought. It should be noted in passing that for this system to function properly, it must be well insulated from heat inputs that could vaporize a part of the isolated liquid and thus disturb the level measurement.
  • the two-phase liquid first goes into a phase separator which separates the liquid phase from the gas phase;
  • the gas phase has been adjusted to a volume meter (of the turbine type for example) with a density compensation (based on the measurement of temperature and pressure of the gas, for example);
  • the liquid phase is also directed to a volumetric flowmeter (of the turbine type for example) with density compensation (based on a temperature measurement, for example);
  • this device is more expensive than the previous one, but one can think that it is very precise.
  • the measurement of the liquid flow is marred by errors that fluctuate according to the pressure and temperature conditions of the liquid entering the flow meter. These measurement errors are due to the presence of gas in the liquid phase which passes through the flowmeter. Indeed, when the liquid leaves the phase separator to go towards the flowmeter, a part of liquid vaporizes either because of the entries of heat or because of the pressure drop due to a rising of the liquid either because of a pressure drop due to the pressure drop created by the flowmeter itself.
  • a flow meter is installed at the outlet of a cryogenic pump (high pressure side).
  • the liquid is for example pumped into a tank where it is at equilibrium and it is mounted in pressure by the pump almost without increasing the temperature.
  • the following piping and flowmeter can then create a pressure drop, this will not result in vaporizing the liquid provided that the pressure drop is significantly lower than the pressure increase created by the pump.
  • a conventional Vortex flowmeter, turbine or other as it supports low temperatures. This technique is for example perfectly suited to measuring the flow of liquid nitrogen delivery trucks. It is reliable and of an acceptable cost since the cryogenic pump is required for other reasons.
  • the present invention seeks to propose a new, simple and reliable solution for measuring the flow of two-phase gas / ionic cryogenic fluids, allowing the solution of all or part of the technical problems mentioned above.
  • the fluid can arrive at a variable pressure but generally low (typically between 1 and 6 bar), and under pressure and temperature conditions a priori not known.
  • the liquid phase may be at equilibrium (at saturation).
  • the fluid can be composed of a liquid phase and a gas phase (two-phase fluid).
  • the measuring device according to the invention can be positioned in line, for example on the supply line of a cryogenic downstream device consuming the cryogenic liquid such as a cryogenic tunnel, a churn etc.
  • the proposed scheme includes the following elements:
  • this tank acting as a phase separator, this tank is equipped with a sensor of the level of the liquid phase and a pressure sensor within the gas phase, and advantageously of a temperature probe of the liquid phase.
  • a gas outlet valve positioned on a pipe connected to the upper part of the tank. This valve makes it possible to regulate the exit of the gaseous phase of the tank, it thus regulates the pressure which reigns in the tank.
  • a valve for supplying the diphasic liquid tank positioned on a pipe connected to the upper part of the tank, this valve makes it possible to regulate the arrival of the diphasic liquid in the tank.
  • a gas flow sensor (flowmeter) is advantageously installed on the gas outlet pipe, for example between the tank and the gas outlet valve.
  • a liquid flow sensor (flowmeter) is installed on the liquid outlet line, for example between the tank and the liquid outlet valve.
  • the assembly is preferentially thermally insulated.
  • the liquid circulating in the liquid flow sensor must not contain any gas. Each gas bubble passing through the sensor causes a large measurement error.
  • the device proposed according to the present invention will thus sub-cool the fluid (subcool the liquid) and then circulate in the liquid flow sensor, and it is proposed according to the present invention to achieve this function in a sequenced and automatic way:
  • a pressure drop in the tank is achieved.
  • the liquid present in the tank is initially at the equilibrium pressure of the phases at the operating pressure (2 bar for example), then proceed as follows: the fluid inlet and the liquid outlet valves of the liquid are closed. tank, and the pressure in the tank is lowered by opening the gas outlet valve.
  • the liquid in the tank is then instantaneously subcooled by "flash" effect: part of the liquid vaporizes and drops the temperature of the rest of the liquid.
  • This system has the advantage of allowing precise control of subcooling. Indeed, the set pressure of this sub-cooling phase is easily adjustable. When the pressure measured in the tank reaches a subcooling pressure set point, the liquid in the tank is then at the phase equilibrium temperature at this pressure.
  • the pressure in the tank is raised: during this stage, the liquid outlet valve remains closed and the gas outlet valve is closed while the tank supply valve is opened. in liquid.
  • the liquid that then enters the tank creates a rise in pressure of the tank.
  • This system allows the pressure in the tank to be raised to the maximum at the two-phase fluid supply pressure (the pressure reached is less than or equal to the supply pressure and preferably strictly less than the supply pressure).
  • the difference between the supply pressure and the subcooling pressure setpoint is large, it is advantageous to pass all or part of the incoming two-phase fluid flow rate. prior to its arrival in the tank, by a heating system (for example an exchanger system), this system then makes it possible to obtain a rise in the pressure in the tank close to the two-phase fluid supply pressure.
  • a heating system for example an exchanger system
  • a third phase which can be described as a "flow measurement phase"
  • the liquid outlet valve is opened and the flow of the liquid dispensed by the liquid outlet valve is measured.
  • the gas outlet valve opens and closes to regulate the pressure in the separator while the fluid tank supply valve opens and closes to regulate the liquid level. in the tank.
  • the cryogen present in the tank can pass into the liquid flow measurement sensor and then feed a machine downstream of the liquid outlet valve. , machine consuming this liquid (a tunnel, a churn for example).
  • the flow measurement remains accurate as long as the liquid cryogen is subcooled in the liquid flow sensor.
  • the tank thus empties from below and by servo-control of the fluid inlet valve at the level of liquid in the tank (the latter is filled from above with liquid coming from an upstream source).
  • This liquid coming from the top of the tank is "hot", it is not undercooled. Its density being lower than the density of the subcooled liquid, it remains relatively in the upper part of the tank and mixes little with the subcooled liquid (in the lower part).
  • the thermal conductivity of the fluid being low compared to the height of the tank and the system cycle times, the temperatures of the "hot” fluid and the "cold” fluid do not have time to homogenize.
  • the automaton may consider that the subcooled fluid is "exhausted” and stop the measurement, to restart the cycle in phase 1 as indicated above, for example by considering one or more of the following information that reaches it, this in particular according to the sensors that are present on the installation as will be understood below. It should be noted that the system may use one or more of the information (and therefore modes of action) described below:
  • a / the automaton can consider a measurement of the temperature of the liquid at the tank outlet which arrives in the liquid pipe: by way of example, the automaton can measure this temperature at the end of phase 2, or at the very beginning of phase 3 (temperature T 0 in the liquid phase within the lower part of the tank or by the intervention of a probe at the beginning of the liquid line a little downstream of its connection to the bottom of the tank), temperature T 0 necessarily cold since measured just at the end of cooling (end of phase 2), the controller then monitors the same temperature and considers, when the measured temperature is greater than a certain number of degrees at T 0 (for example 1 to 10 ° C higher than T 0 ) that the liquid is warmed, it interrupts the measurement and restart the cycle in phase 1.
  • a certain number of degrees at T 0 for example 1 to 10 ° C higher than T 0
  • the controller can also use a cycle 3 time delay: this time can be determined by the user of the machine or by way of example, the predetermined controller (expert system) the time that usually lasts phase 3 ie the flow measurement cycle, and when a phase 3 subsequently exceeds this reference time, which can be from 1 to a few minutes (for example 10 minutes), the controller considers that the heat inputs have heated the tank, it interrupts phase 3 and restarts the cycle at phase 1.
  • this time can be determined by the user of the machine or by way of example, the predetermined controller (expert system) the time that usually lasts phase 3 ie the flow measurement cycle, and when a phase 3 subsequently exceeds this reference time, which can be from 1 to a few minutes (for example 10 minutes), the controller considers that the heat inputs have heated the tank, it interrupts phase 3 and restarts the cycle at phase 1.
  • the controller can use synchronization information from the user station of the cryogen downstream (tunnel, churn etc.), for example the fact that an electrical contact generated by the user station downstream of the liquid flowmeter triggers at the PLC the stopping of phase 3 and the restart of phase 1.
  • the automaton can also use a "cumulative flow” approach: when phase 3 flow measurement begins, the controller resets a dedicated counter, and during the phase 3 that starts it increments this dedicated meter as a function of the flow rate that is measured in the flowmeter. When this accumulated flow rate since the beginning of this phase 3 considered is equal to or greater than a certain limit value (for example situated between 50 and 100% of the assumed volume of the cold liquid in the tank at the beginning of phase 3), then the PLC considers that all the cold liquid present in the tank at the beginning of the phase has passed through the flowmeter and it triggers the stopping of phase 3 and the relaunching of phase 1.
  • a certain limit value for example situated between 50 and 100% of the assumed volume of the cold liquid in the tank at the beginning of phase 3.
  • the present invention thus relates to a method for measuring flow rates of liquid / gas cryogenic two-phase fluids, using a flowmeter for two-phase liquid / gas cryogenic fluids, which comprises: - A liquid / gas phase separator, consisting of a tank in the upper part of which is admitted the cryogenic fluid, fluid that has passed before it enters the tank, a fluid inlet valve;
  • a liquid flow sensor located on a liquid pipe in fluid communication with the lower part of the tank;
  • a liquid outlet valve located on the liquid pipe, preferably downstream of the liquid flow sensor
  • a gas outlet valve located on a gas line, gas pipe in fluid communication with the upper part of the tank;
  • a gas flow sensor located on the gas line, upstream or downstream of the gas outlet valve;
  • a pressure drop in the tank is achieved up to a pressure set point P 0 in the following manner: the fluid inlet valves are closed in the tank and discharging the liquid from the tank, and opening the gas outlet valve.
  • the pressure in the tank is raised up to a pressure set point P-, (P-,> P 0 ) as follows: the liquid outlet valve remains closed and the valve is closed gas outlet while opening the fluid inlet valve in the tank.
  • the flow measurement method according to the invention may also adopt one or more of the following characteristics:
  • phase 3 Upon receipt of one or more information characterizing the properties of the liquid stored in the tank, phase 3 is terminated and ordering the restart of said cycle in phase 1.
  • a data acquisition and processing system such as an automaton, which acquires the one or more information characterizing the properties of the liquid stored in the tank, processes them and, depending on their value, ends the phase 3 and orders the restart of said cycle in phase 1, said system considering to end phase 3 one or more of the following information:
  • a / the system considers a measurement of the temperature of the liquid at the tank outlet that arrives in the liquid line, in the following way: the system acquires this temperature T 0 at the end of phase 2 or at the very beginning of phase 3, in the liquid phase within the lower tank or within the liquid pipe downstream of its connection to the bottom of the tank, the system then proceeds to monitor the same temperature and considers, when the measured temperature is higher than a certain number of degrees at T 0 , that the liquid is warmed up and it interrupts phase 3 and restart the cycle at phase 1.
  • phase B the system uses a delay of phase 3, as follows: this time has been determined by the machine operator (maximum cycle time) or the system has predetermined in previous cycles (expert system) the As long as phase 3 lasts on average, and when a phase 3 subsequently exceeds this average reference time, the system considers that the liquid is warmed and interrupts phase 3 and resumes the cycle at phase 1.
  • the system uses synchronization information from the user station of the cryogen downstream, cryogenic from the flow sensor liquid, by the fact that an electrical contact generated by said user station downstream of the liquid flowmeter triggers the system stopping phase 3 and restarting the cycle in phase 1.
  • the system uses a so-called "accumulation of flow” information, as follows: when the phase 3 flow measurement begins, the system resets a dedicated counter, and during the phase 3 that starts it increments this counter dedicated according to the flow rate that is measured in the liquid flow sensor, and when this cumulative flow since the beginning of this phase 3 considered is equal to or greater than a limit value (set point), then the system considers that the liquid is heated and it interrupts phase 3 and restarts the cycle at phase 1.
  • FIG. 1 is a partial schematic view of an embodiment a device for measuring flow rates of two-phase cryogenic fluids for implementing the invention.
  • FIG. 2 is a partial schematic view of another embodiment of a two-phase cryogenic fluid flow measurement device according to the invention implementing an exchanger upstream of the vessel. The following elements are recognized in FIG.
  • the two-phase fluid for example liquid nitrogen arrives and is admitted into the upper part of a tank 1, passing through a valve 30, the tank acting as a phase separator, the vessel 1 is here equipped with a liquid level sensor 3, a pressure sensor 2 within the gas phase, and a temperature sensor 4 (liquid).
  • a liquid flow sensor 21 (flowmeter) is positioned on a "liquid” pipe in fluid communication with the bottom of the tank (Liquid flow sensor that can be of the turbine type, vortex or other technology), pipe also provided with a liquid valve 22 (here downstream of the liquid flow meter 21).
  • a "gas" pipe in fluid communication with the top of the tank, is provided with a gas valve 12, and according to an advantageous embodiment of the invention, a flow sensor 1 1 of the gas phase (comprising a temperature probe and a pressure probe), located here upstream of the valve 12.
  • This gas flow sensor may be turbine type, vortex or be any other technology.
  • gas phase extracted via the set 1 1/1 2 can be recovered if desired to be directed to a user station of such a gas phase also present on the site.
  • the liquid is for example directed towards a user station of such a fluid, for example a cryogenic tunnel, or a food churn, or else but this is only illustrative to a liquid food bottling station (user station not shown in FIG. 1)
  • FIG. 2 then illustrates an advantageous mode of implementation of the invention (but which is only an option), which is particularly useful during the phase 2 of pressure rise:
  • a heating system for example an exchanger system
  • the system 40 shown here which then makes it possible to obtain a rise in the pressure in the tank close to the pressure of the two-phase fluid supply.
  • the liquid flow meter 21 is supplied with sub-cooled liquid and at no time a gas phase is present in this part of the fluid circuit. This gives a very accurate measurement of the flow of liquid passing through the flow meter 21 and supplying the user station downstream.
  • the advantageous option of the gas flow meter 1 1 can be used on the high (gaseous) branch of the system, a liquid mass flow rate (21) and a gaseous mass flow rate are then available. (1 1) and the sum of these two values makes it possible to obtain an accurate measurement of the total mass flow through the apparatus.
  • the invention allows an accurate measurement of the flow rate of a two-phase fluid without a pressurizing device, whatever the pressure and temperature conditions of the latter to the supply of the system. to the constituent elements of the device, as described above, and to the manufacture of subcooled liquid in the tank according to a sequenced operation: a pressure drop phase su ivie a phase of rise in pressure which generates the liquid subcooled, the following measurement phase for distributing the subcooled liquid thus generated to the liquid flow sensor, and when the controller considers (evaluates) that all or substantially all of the subcooled liquid has been dispensed, it orders the generation again of liquid sub-cooled according to the cycle indicated above.

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Abstract

L'invention concerne une méthode de mesure de débits de fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, mettant en oeuvre un débitmètre pour fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, débitmètre qui comprend: un séparateur de phases liquide/gaz, constitué d'une cuve (1) dans la partie supérieure de laquelle est admis le fluide cryogénique, fluide qui a transité, avant son arrivée dans la cuve, par une vanne (30) d'arrivée de fluide; un capteur de débit liquide (21), situé sur une canalisation liquide en communication de fluide avec la partie basse de la cuve; une vanne de sortie liquide (22), située sur la canalisation liquide, en amont ou en aval du capteur de débit liquide; une vanne de sortie gaz (12), située sur une canalisation gaz en communication de fluide avec la partie haute de la cuve; la méthode comprenant la mesure d'un débit de liquide extrait de la cuve, liquide qui a été sous-refroidi, où la fabrication de liquide sous-refroidi dans la cuve est réalisée selon un fonctionnement séquencé.

Description

DEBITMETRE POUR FLUIDES DIPHASIQUES AVEC VARIATION DE PRESSION
La présente invention concerne le domaine des débitmètres pour fluides diphasiques gaz/liquide.
La mesure de débit d'un fluide diphasique composé d'un liquide et d'un gaz est une opération difficile lorsqu'on cherche à mesurer un débit massique. En effet, tous les capteurs mesurant un débit sont gênés lorsqu'ils sont mis en présence d'un liquide diphasique dont la densité change à tout moment. Ceci est en particulier valable pour la mesure de débit des fluides cryogéniques comme l'azote liquide.
Certains débitmètres disponibles actuellement sont basés sur la mesure de la vitesse du fluide. Il s'agit par exemple :
- des débitmètres à turbine : une turbine est installée dans le fluide en mouvement et la vitesse de rotation de la turbine donne une image de la vitesse du fluide.
des débitmètres à tube de Pitot : deux tubes sont installés d an s l e fl u id e en mouvem ent à m esu rer. U n tu be est i n sta l l é perpendiculairement au débit et donne la pression statique, l'autre est installé parallèlement au débit et donne la pression dynamique totale. La différence de pression dynamique entre ces deux mesures permet de calculer le débit.
Des débitmètres à ultrasons : certains util isent l 'effet Doppler (analyse de la fréquence réfléchie par les particules du fluide qui donne une image de la vitesse de la particule et donc du fluide) alors que d'autres mesurent une différence de temps de parcours d'une onde ultrasonore de l'amont vers l'aval et de l'aval vers l'amont (image de la vitesse du fluide).
Dans tous ces cas, lorsque la densité du fluide varie continuellement, le passage d u débit vol u m iq ue au débit massiq ue est dél icat à réal iser précisément. D'autres systèmes utilisent une mesure de perte de charge (perte de pression) pour en déduire le débit. Il s'agit par exemple des débitmètres à orifice calibré qui mesurent la perte de charge en amont et en aval d'un orifice calibré placé dans le fluide en mouvement. La mesure de ces appareils est très perturbée lorsque le fluide n'a pas une densité constante et lorsque le taux de gaz augmente dans le liquide.
Les débitmètres électromagnétiques, applicables seulement aux fluides ayant une conductivité électrique suffisante utilisent le principe de l'induction électromagnétique : un champ électromagnétique est appliqué au fluide et la force électromotrice créée (force proportionnelle au débit du flu ide) est mesurée. Dans le cas de la mesure de débit de fluides cryogéniques (non conducteur) tel que l'azote liquide, ce principe n'est pas applicable.
Les débitmètres à effet Vortex sont basés sur le phénomène de génération de tourbillons que l'on constate derrière un corps fixe non profilé placé dans un fluide en mouvement (effet Karman). La mesure des variations de pression créées par ces tourbillons donne la fréquence des tourbillons, celle-ci étant proportionnelle à la vitesse du fluide lorsque le fluide garde des propriétés constantes. Lorsque la densité du flu ide varie, la mesure est faussée.
Les débitmètres thermiques sont eux basés sur l a mesu re d e l'augmentation de température créée par un apport constant d'énergie. Un système à deux sondes de température mesure la différence de température entre le débit entrant et sortant du débitmètre. Entre ces deux sondes, une résistance apporte une quantité connue d'énergie. Lorsque l'on connaît la capacité calorifique du fluide en mouvement, le débit peut être calculé à partir de ces mesures. Cependant, ce principe n'est pas applicable aux liquides diphasiques dont le comportement thermique (vaporisation du liquide) est totalement différent des liquides monophasiques. Seul le débitmètre massique à effet Coriolis donne une mesure précise du débit massique d'un fluide. Le débitmètre est constitué d'un tube en U ou oméga ou courbe dans lequel circule le fluide. Le U est soumis à une oscillation latérale et la mesure du déphasage des vibrations entre les deux branches du U donne une image du débit massique. Cependant, son coût est assez élevé et lorsqu'il est utilisé à des températures très basse (azote liquide à -196°C par exemple) et avec un fluide dont la densité varie énormément et comportant une partie importante en phase gazeuse, il y a nécessité d'isoler fortement le système (isolation performante telle qu'une isolation sous vide par exemple) et malgré tout, les mesures sont faussées.
Comme on peut le constater, la mesure du débit d'un liquide diphasique et en particulier la mesure du débit d'un fluide cryogénique avec une précision acceptabl e n 'est pas faci le à réal iser avec l es a ppareils actuellement disponibles sur le marché.
La littérature a alors proposé d'autres types de solutions, parmi lesquelles les systèmes basés sur le principe de la mesure du niveau d'un liquide s'écoulant dans un canal juste avant une restriction de la section de passage. Ce système, décrit dans le document US- 5 679 905, fonctionne en substance comme suit : le fluide diphasique est d'abord séparé en une phase gazeuse qui n'est pas mesurée et une phase liquide dont le débit est mesuré. Ce liquide passe dans un canal qui présente une réduction de section en sa sortie. Plus le débit est important, plus le niveau de liquide dans le canal est important et une mesure de niveau dans ce canal permet donc de déduire le débit instantané. Comme on le constate, ce système ne prend pas en compte le débit gazeux qui dans certaines applications est négligeable. Par contre, ce système permet de mesurer avec une précision relativement bonne le débit de liquide sans être perturbé par le taux de gaz ce qui est le but recherché. On remarquera au passage que pour que ce système fonctionne correctement, il doit être bien isolé des entrées de chaleur qui pourraient vaporiser une partie du liquide isolé et ainsi perturber la mesure de niveau.
On remarquera aussi que pour que le système fonctionne, il doit y avoir l a présence d e deux phases d an s l e d éb itmètre ce q u i i nterd it son fonctionnement avec un liquide sous refroidi (liquide relativement franc sans phase gazeuse).
Dans le cas où la mesure des débits de liquide et de gaz est nécessaire, on utilise parfois un système qui reprend le même principe de séparation des phases avant la mesure de débit, selon le fonctionnement qui suit :
Le liquide diphasique passe d'abord dans un séparateur de phase qui sépare la phase liquide de la phase gazeuse ;
La ph ase g azeu se est d i rig ée vers u n d éb itmètre volumique (de type turbine par exemple) avec une compensation en densité (basée sur la mesure de température et de pression du gaz par exemple) ;
La phase liquide est aussi dirigée vers un débitmètre volumique (de type turbine par exemple) avec une compensation en densité (basée sur une mesure de température par exemple) ;
Ces deux mesu res d e débit massique sont ensuite ajoutées.
A priori, ce dispositif est plus coûteux que le précédent, mais on peut penser qu'il est très précis. Dans la pratique, on constate que la mesure du débit liquide est entachée d'erreurs qui fluctuent suivant les conditions de pression et de température du liquide entrant dans le débitmètre. Ces erreurs de mesure sont dues à la présence de gaz dans la phase liquide qui traverse le débitmètre. En effet, lorsque la liquide quitte le séparateur de phase pour aller vers le débitmètre, une partie de liquide se vaporise soit à cause des entrées de chaleur soit à cause de la chute de pression due à une remontée du liquide soit à cause d'une chute de pression due à la perte de charge créée par le débitmètre lui-même.
Enfin, pour mesurer le débit d'un liquide cryogénique, on peut aussi s'affranchir des problèmes cités ci-dessus en créant des conditions de pression et de température différentes de la pression d'équilibre (limite d'ébullition). Dans ce domaine, la méthode la plus couramment utilisée est l'augmentation de la pression du l iqu ide. Dans la pratique, on installe par exemple un débitmètre en sortie d'une pompe cryogénique (coté haute pression). Dans ce cas, le liquide est par exemple pompé dans une cuve ou il est à l'équilibre et il est monté en pression pa r la pom pe presq ue sans aug mentation de température. Les tuyauteries et le débitmètre qui suivent peuvent alors créer une perte de charge, cela n'aura pas pour conséquence de vaporiser le liquide pourvu que la perte de charge soit nettement inférieure à l'augmentation de pression créée par la pompe. Dans ce cas, on peut utiliser un débitmètre classique type Vortex, turbine ou autre dans la mesure où il supporte les basses températures. Cette technique est par exemple parfaitement adaptée à la mesure du débit des camions de livraison d'azote liquide. Elle est fiable et d'un cout acceptable dans la mesure où la pompe cryogénique est requise pour d'autres raisons.
En revanche, lorsque qu'il faut mesurer le débit d'azote liquide à un point où il n'y a pas de pompe cryogénique, alors cette technique n'est plus intéressante. La présente invention s'attache alors à proposer une nouvelle solution simple et fiable de mesure du débit de flu ides diphasiques gaz/l iqu ide cryogéniques, permettant de sol ution ner tout ou partie des problèmes techniques évoqués ci-dessus. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit la solution proposée ici peut se résumer ainsi : Le fluide peut arriver à une pression variable mais généralement faible (typiquement entre 1 et 6 bars), et dans des conditions de pression et température à priori non connues. En particulier, la phase liquide peut être à l'équilibre (à la saturation).
- Le fluide peut être composé d'une phase liquide et d'une phase gazeuse (fluide diphasique).
Aucun dispositif permettant d'augmenter la pression (pompe) n'est requis (ni disponible) sur l'installation.
Le dispositif de mesure selon l'invention est positionnable en ligne, par exemple sur la canalisation d'alimentation d'un appareil cryogénique aval consommant le liquide cryogénique tel un tunnel cryogénique, une baratte etc ..
Le dispositif proposé comprend les éléments suivants :
- Une cuve jouant le rôle de séparateur de phases, cette cuve est équipée d'un capteur du niveau de la phase liquide et d'un capteur de pression régnant au sein de la phase gazeuse, ainsi que -de façon avantageuse- d'une sonde de température de la phase liquide.
Une vanne de sortie gaz positionnée sur une canalisation connectée à la partie haute de la cuve. Cette vanne permet de réguler la sortie de la phase gazeuse de la cuve, elle régule ainsi la pression qui règne dans la cuve.
Une vanne de sortie liquide position née su r u ne canalisation connectée à la partie basse de la cuve, cette vanne permet de réguler la sortie de la phase liquide de la cuve.
Une vanne d'alimentation de la cuve en liquide diphasique, positionnée sur une canalisation connectée à la partie haute de la cuve, cette vanne permet de réguler l'arrivée du liquide diphasique dans la cuve.
- Un capteur de débit gaz (débitmètre) est avantageusement installé sur la canalisation de sortie gaz, par exemple entre la cuve et la vanne de sortie gaz. Un capteur de débit liquide (débitmètre) est installé sur la canalisation de sortie liquide, par exemple entre la cuve et la vanne de sortie liquide.
L'ensemble est préférentiellement isolé thermiquement.
Comme nous l'avons vu précédemment, pour que la mesure de la phase liquide soit précise, le liquide circulant dans le capteur de débit liquide ne doit pas comporter de gaz. Chaque bulle de gaz passant dans le capteur entraine une importante erreur de mesure. Pour réaliser une mesure précise, le dispositif proposé selon la présente invention va donc sous-refroidir le fluide (sous-refroidir le liquide) et ensuite le faire circuler dans le capteur de débit liquide, et l'on propose selon la présente invention de réaliser cette fonction de manière séquencée et automatique :
du rant une prem ière phase, on réal ise u ne ch ute de pression dans la cuve. Le liquide présent dans la cuve est initialement à la pression d'équilibre des phases à la pression de service (2 bar par exemple), on procède alors comme suit : on ferme les vannes d'arrivée de fluide et de sortie du liquide de la cuve, et l'on fait chuter la pression dans la cuve en ouvrant la vanne de sortie gaz. Le liquide présent dans la cuve est alors instantanément sous-refroidi par effet « flash » : une partie du liquide se vaporise et fait chuter la température du reste du liquide. Ce système a l'avantage de permettre un contrôle précis du sous-refroidissement. En effet, la pression de consigne de cette phase de sous-refroidissement est facilement ajustable. Lorsque la pression mesurée dans la cuve atteint une consigne de pression du sous- refroidissement, le liquide dans la cuve est alors à la température d'équilibre des phases à cette pression.
durant une seconde phase, on fait remonter la pression dans la cuve : durant cette étape, la vanne de sortie l iquide reste fermée et l'on ferme la vanne de sortie gaz tandis que l'on ouvre la vanne d'alimentation de la cuve en liquide. Le liquide qui entre alors dans la cuve crée une remontée en pression de la cuve. Ce système permet de faire remonter la pression dans la cuve au maximum à la pression d'alimentation en fluide diphasique (la pression atteinte est inférieure ou égale à la pression d'al imentation et de préférence strictement inférieure à la pression d'alimentation).
Selon un des modes de mise en oeuvre de l'invention, lorsque la différence entre la pression d'alimentation et la consigne de pression de sous-refroidissement est importante, il est avantageux de faire transiter, tout ou partie du débit de fluide diphasique entrant, avant son arrivée dans la cuve, par un système de réchauffage (par exemple un système d'échangeur), ce système permet alors d'obtenir une remontée de la pression dans la cuve proche de la pression d'alimentation en fluide diphasique.
durant une troisième phase, phase que l'on peut qualifier de « phase de mesure de débit », on ouvre la vanne de sortie liquide et l'on procède à la mesure du débit du liquide distribué par la vanne de sortie liquide.
Durant cette phase 3, la vanne de sortie gaz s'ouvre et se ferme de manière à réguler la pression dans le séparateur tandis que la vanne d'alimentation de la cuve en fluide s'ouvre et se ferme de manière à réguler le niveau liquide dans la cuve.
On comprend qu'après avoir été sous-refroidi par une chute suivie d'une remontée rapide en pression, le cryogène présent dans la cuve peut passer dans le capteur de mesure de débit liquide puis alimenter une machine en aval de la vanne de sortie liquide, machine consommatrice de ce liquide (un tunnel, une baratte par exemple). La mesure du débit demeure précise aussi longtemps que le cryogène liquide passe sous-refroidi dans le capteur de débit liquide. La cuve se vide donc par le bas et par asservissement de la vanne d'arrivée de fluide au niveau de liquide dans la cuve (cette dernière se remplit par le haut avec du liquide provenant d'une source amont). Ce liquide arrivant par le haut de la cuve est « chaud », il n'est pas sous-refroidi. Sa densité étant inférieure à la densité du liquide sous-refroidi, il reste relativement en partie haute de la cuve et se mélange peu avec le liquide sous-refroidi (en partie basse). De même, la conductivité thermique du fluide étant faible au regard de la hauteur de la cuve et des temps de cycle du système, les températures du fluide « chaud » et du fluide « froid » n'ont pas le temps de s'homogénéiser.
Lorsque le fluide sous-refroidi est « épuisé », qu'il est pratiquement entièrement passé dans le débitmètre liquide et qu'il a pratiquement totalement été remplacé par du liquide « chaud » dans la cuve, alors le système (d'acquisition et traitement de données, tel un automate) arrête la phase de mesure et lance automatiquement le cycle redémarrant à la phase 1 .
L'automate peut considérer que le fluide sous-refroidi est « épuisé » et arrêter la mesure, pour relancer le cycle à la phase 1 comme indiqué ci-dessus, par exemple en considérant l'une ou plusieurs des informations suivantes qui lui parviennent, ceci notamment selon les capteurs qui sont présents sur l'installation comme on va le comprendre ci-dessous. On notera bien que le système pourra utiliser une ou plusieurs des informations (et donc des modes d'action) décrites ci- dessous :
A/ l'automate peut considérer une mesure de la température du liquide en sortie de cuve qui arrive dans la canalisation liquide : à titre d'exemple, l'automate peut mesurer cette température en fin de phase 2, ou en tout début de phase 3 (température T0 dans la phase liquide au sein du bas de cuve ou bien par l'intervention d'une sonde en début de canalisation liquide un peu en aval de son raccordement au bas de cuve), température T0 nécessairement bien froide puisque mesurée juste en fin de mise en froid (fin de phase 2), l'automate procède ensuite à la surveillance de cette même température et considère, lorsque la température mesurée est supérieure d'un certain nombre de degrés à T0 (par exemple de 1 à 10°C supérieure à T0) que le liquide est réchauffé, il interrompt la mesure et relance le cycle à la phase 1 . B/ l'automate peut également utiliser une temporisation du cycle 3 : ce temps peut être déterminé par l'utilisateur de la machine ou à titre d'exemple, l'automate prédétermine (système expert) le temps que dure habituellement la phase 3 i.e le cycle de mesure du débit, et quand ultérieurement une phase 3 dépasse ce temps de référence, qui peut s'élever de 1 à quelques minutes (10 minutes par exemple) l'automate considère q ue les entrées de chaleur ont réchauffé la cuve, il interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
Cl toujours à titre illustratif des nombreuses méthodes possibles pour considérer que l'on doit arrêter cette phase 3 et relancer la phase
1 , on peut citer le fait que l'automate peut utiliser une information de synchronisation venant du poste utilisateur du cryogène en aval (tunnel, baratte etc.), par exemple le fait qu'un contact électrique généré par le poste utilisateur en aval du débitmètre liquide déclenche auprès de l'automate l'arrêt de la phase 3 et la relance de la phase 1 .
D/ toujours à titre illustratif l'automate peut également utiliser une démarche de « cumul de débit » : lorsque la phase 3 de mesure du débit commence, l'automate remet à zéro un compteur dédié, et durant la phase 3 qui démarre il incrémente ce compteur dédié en fonction du débit qui est mesuré dans le débitmètre. Lorsque ce débit cumulé depuis le début de cette phase 3 considérée est égal ou supérieur à une certaine valeur limite (par exemple située entre 50 et 100% du volume supposé de l iquide froid dans la cuve en début de phase 3), alors l'automate considère que tout le liquide froid présent dans la cuve en début de phase est passé par le débitmètre et il déclenche l'arrêt de la phase 3 et la relance de la phase 1 .
La présente invention concerne alors une méthode de mesure de débits de fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, mettant en oeuvre un débitmètre pour fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, qui comprend : - un séparateur de phases liquide/gaz, constitué d'une cuve dans la partie supérieure de laquelle est admis le fluide cryogénique, fluide qui a transité, avant son arrivée dans la cuve, par une vanne d'arrivée de fluide ;
- un capteur de débit liquide, situé sur une canalisation l iquide en communication de fluide avec la partie basse de la cuve ;
- une vanne de sortie liquide, située sur la canalisation liquide, préférentiellement en aval du capteur de débit liquide ;
- une vanne de sortie gaz, située sur une canalisation gaz, canalisation gaz en communication de fluide avec la partie haute de la cuve;
- le cas échéant un capteur de débit gaz, situé sur la canalisation gaz, en amont ou en aval de la vanne de sortie gaz ;
- un dispositif de mesure du niveau de liquide dans la cuve ;
- un dispositif de mesure de la pression dans la phase gaz au sein de la cuve ;
- et le cas échéant une sonde de température de la phase liquide au sein de la cuve,
la méthode comprenant les étapes (cycle) suivantes :
durant une prem ière phase, on réal ise une ch ute de pression dans la cuve (dans la phase gaz), jusqu'à une consigne de pression P0 de la façon suivante : on ferme les vannes d'arrivée de fluide dans la cuve et de sortie du liquide de la cuve, et l'on ouvre la vanne de sortie gaz.
durant une seconde phase, on fait remonter la pression dans la cuve jusqu'à une consigne de pression P-, (P-, > P0) de la façon suivante : la vanne de sortie liquide reste fermée et l'on ferme la vanne de sortie gaz tandis que l'on ouvre la vanne d'arrivée de fluide dans la cuve.
durant une troisième phase on ouvre la vanne de sortie liquide et l'on procède à la mesure du débit du liquide qui transite par le capteur de débit liquide. La méthode de mesure de débit conforme à l'invention pourra par ailleurs adopter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- on fait transiter, tout ou partie du débit de fluide diphasique, avant son arrivée dans la cuve, par un système de réchauffage, par exemple par un système d'échangeur.
- sur réception d'une ou de plusieurs informations caractérisant les propriétés du liquide stocké dans la cuve, on met fin à la phase 3 et on ordonne le redémarrage dudit cycle à la phase 1 .
- on dispose d'un système d'acquisition et traitement de données, tel un automate, qui acquiert la ou plusieurs dites informations caractérisant les propriétés du liquide stocké dans la cuve, les traite, et en fonction de leur valeur met fin à la phase 3 et ordonne le redémarrage dudit cycle à la phase 1 , ledit système considérant pour mettre fin à la phase 3 l'une ou plusieurs des informations suivantes :
A/ le système considère une mesure de la température du liquide en sortie de cuve qui arrive dans la canalisation liquide, de la façon suivante : le système acquiert cette température T0 en fin de phase 2 ou en tout début de phase 3, dans la phase liquide au sein du bas de cuve ou bien au sein de la canalisation liquide en aval de son raccordement au bas de cuve, le système procède ensuite à la surveillance de cette même température et considère, lorsque la température mesurée est supérieure d'un certain nombre de degrés à T0 , que le liquide est réchauffé et il interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
B/ le système utilise une temporisation de la phase 3, de la façon suivante : ce temps a été déterminé par l'opérateur de la machine (temps de cycle maximum) ou bien le système a prédéterminé lors de cycles précédents (système expert) le temps que dure en moyenne la phase 3, et quand ultérieurement une phase 3 dépasse ce temps de référence moyen, le système considère que le liquide est réchauffé et il interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
Cl le système utilise une information de synchronisation venant du poste utilisateur du cryogène en aval, cryogène issu du capteur de débit liquide, par le fait qu'un contact électrique généré par ledit poste utilisateur en aval du débitmètre liquide déclenche auprès du système l'arrêt de la phase 3 et la relance du cycle à la phase 1 .
D/ le système utilise une information dite de « cumul de débit », de la façon suivante : lorsque la phase 3 de mesure du débit commence, le système remet à zéro un compteur dédié, et durant la phase 3 qui démarre il incrémente ce compteur dédié en fonction du débit qui est mesuré dans le capteur de débit liquide, et lorsque ce débit cumulé depuis le début de cette phase 3 considérée est égal ou supérieur à une valeur limite (consigne), alors le système considère que le liquide est réchauffé et il interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés pour lesquels: la figure 1 est une vue schématique partielle d'un mode de réalisation d'un dispositif de mesure de débits de fluides cryogéniques diphasiques permettant la mise en œuvre de l'invention.
- la figure 2 est une vue schématique partielle d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de mesure de débits de fluides cryogéniques diphasiques conforme à l'invention mettant en œuvre un échangeur en amont de la cuve. On reconnaît sur la figure 1 les éléments suivants :
- le fluide diphasique, par exemple de l'azote liquide arrive et est admis dans la partie supérieure d'une cuve 1 , transitant par une vanne 30, cuve jouant un rôle de séparateur de phases, la cuve 1 est ici équipée d'un capteur 3 de niveau de liquide, d'un capteur 2 de pression au sein de la phase gaz, ainsi que d'une sonde de température 4 (du liquide).
- un capteur de débit liquide 21 (débitmètre) est positionné sur une canalisation « liquide » en communication de fluide avec le bas de cuve (capteur de débit liquide qui peut être de type à turbine, à effet vortex ou de toute autre technologie), canalisation également munie d'une vanne liquide 22 (ici en aval du débitmètre liquide 21 ).
- une canalisation « gaz », en communication de fluide avec le haut de la cuve, est munie d'une vanne gaz 12, et selon un mode avantageux de mise en œuvre de l'invention, d'un capteur de débit 1 1 de la phase gaz (comprenant une sonde de température et une sonde de pression), situé ici en amont de la vanne 12. Ce capteur de débit gaz peut être de type à turbine, à effet vortex ou être de toute autre technologie.
On notera que la phase gaz extraite via l'ensemble 1 1 /1 2 peut être récupérée si on le souhaite pour être dirigée vers un poste utilisateur d'une telle phase gazeuse également présent sur le site.
- en aval de l'ensemble 21 /22, le liquide est par exemple dirigé vers un poste utilisateur d'un tel fluide, par exemple un tunnel cryogénique, ou une baratte al imentaire, ou encore mais ceci n'est qu'illustratif vers un poste d'embouteillage de liquides alimentaires (poste utilisateur non représenté sur la figure 1 )
La figure 2 illustre alors un mode avantageux de mise en oeuvre de l'invention (mais qui n'est qu'une option), tout particulièrement utile lors de la phase 2 de remontée en pression : Comme on l'a vu plus haut, lorsque la différence entre la pression d'alimentation et la consigne de pression de sous- refroidissement est importante, il est avantageux de faire transiter tout ou partie du débit de fluide diphasique entrant, avant son arrivée dans la cuve, par un système de réchauffage (par exemple un système d'échangeur) tel que le système 40 représenté ici, système qui permet alors d'obtenir une remontée de la pression dans la cuve proche de la pression d 'al imentation en fluide diphasique.
Comme il apparaîtra clairement à l'homme du métier, on peut contrôler la circulation du fluide au sein de l'échangeur à l'aide de l'ouverture/fermeture des vannes 41/42. Une installation telle que celle de la figure 1 a permis de mettre en évidence les résultats très positifs suivants :
- le débitmètre liquide 21 est alimenté en liquide sous-refroidi et à aucun moment une phase gaz n'est présente dans cette partie du circuit fluide. On obtient ainsi une mesure très précise du débit de liquide passant par le débitmètre 21 et alimentant le poste utilisateur en aval.
- lorsque des précisions encore plus élevées sont nécessaires on peut utiliser l'option avantageuse du débitmètre gazeux 1 1 sur la branche (gazeuse) haute du système, on dispose alors d'un débit massique liquide (21 ) et d'un débit massique gazeux (1 1 ) et la somme de ces deux valeurs permet d'obtenir une mesure précise du débit massique total passant par l'appareil.
On le constate donc, l'invention permet une mesure précise du débit d'un fluide diphasique sans dispositif de mise en pression, ceci quelles que soient les conditions de pression et de température de celui-ci à l'alimentation du système, ceci grâce aux éléments constitutifs du dispositif, tels que décrits ci-dessus, et à la fabrication de liquide sous-refroidi dans la cuve selon un fonctionnement séquencé : une phase de chute de pression su ivie d'une phase de remontée en pression qui génère le liquide sous-refroidi, la phase de mesure qui suit permettant de distribuer le liquide sous-refroidi ainsi généré vers le capteur de débit liquide, et lorsque l'automate considère (évalue) que tout ou sensiblement tout le liquide sous-refroidi a été distribué, il ordonne la génération à nouveau de liquide sous-refroidi selon le cycle indiqué plus haut.

Claims

Revendications
1. Méthode de mesure du débit de fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, mettant en oeuvre un débitmètre pour fluides diphasiques cryogéniques liquide/gaz, débitmètre qui comprend :
- un séparateur de phases liquide/gaz, constitué d'une cuve (1 ) dans la partie supérieure de laquelle est admis le fluide cryogénique, fluide qui a transité, avant son arrivée dans la cuve, par une vanne (30) d'arrivée de fluide;
- un capteur de débit liquide (21 ), situé sur une canalisation liquide en communication de fluide avec la partie basse de la cuve ;
- une vanne de sortie liquide (22), située sur la canalisation liquide, préférentiel lement en aval du capteur de débit liquide ;
- une vanne de sortie gaz (12), située sur une canalisation gaz en communication de fluide avec la partie haute de la cuve;
- un dispositif (3) de mesure du niveau de liquide dans la cuve ;
- un dispositif (2) de mesure de la pression dans la phase gaz au sein de la cuve ;
- et le cas échéant une sonde de température (4) de la phase liquide au sein de la cuve,
la méthode comprenant la mesure d'un débit de liquide extrait de la cuve, liquide qui a été sous-refroidi, où la fabrication de liquide sous-refroidi est réalisée selon un fonctionnement séquencé comprenant les étapes suivantes :
- du rant une prem ière phase, on réal ise u ne ch ute de pression dans la cuve, jusqu'à une consigne de pression P0 de la façon suivante : on ferme les vannes d'arrivée de fluide dans la cuve et de sortie du liquide de la cuve, et l'on ouvre la vanne de sortie gaz ;
durant une seconde phase, on fait remonter la pression dans la cuve jusqu'à une consigne de pression P-, (P-, > P0) de la façon suivante : la vanne de sortie liquide reste fermée et l'on ferme la vanne de sortie gaz tandis que l'on ouvre la vanne d'arrivée de fluide dans la cuve ;
durant une troisième phase on ouvre la vanne de sortie liquide et l'on procède à ladite mesure du débit du liquide qui transite par le capteur de débit liquide.
2. Méthode selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que l'on fait transiter tout ou partie du débit de fluide diphasique, avant son arrivée dans la cuve, par un système de réchauffage (40), par exemple par un système d'échangeur.
3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, se caractérisant en ce que sur réception d'une ou de plusieurs informations caractérisant les propriétés du l iqu ide stocké dans la cuve, on met fin à la phase 3 et on ordonne le redémarrage dudit cycle à la phase 1 .
4. Méthode selon la revendication 3, se caractérisant en ce que on dispose d'un système d'acquisition et traitement de données, tel un automate, qui acquiert la ou plusieurs desdites informations caractérisant les propriétés du liquide stocké dans la cuve, les traite, et en fonction de leur valeur met fin à la phase 3 et ordonne le redémarrage dudit cycle à la phase 1 , la ou lesdites informations considérées étant situées dans le groupe suivant :
A/ le système considère une mesure de la température du liquide en sortie de cuve qui arrive dans la canalisation liquide, de la façon suivante : le système acquiert cette température T0 en fin de phase 2 ou en début de phase 3, dans la phase liquide au sein du bas de cuve ou bien au sein de la canalisation liquide en aval de son raccordement au bas de cuve, le système procède ensuite à la surveillance de cette même température et lorsque la température mesurée est supérieure d'un certain nombre de degrés à T0 il interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
B/ le système utilise une temporisation de la phase 3, de la façon suivante :un opérateur impose au système un temps de phase 3 maximum ou bien le système a prédéterminé lors de cycles précédents le temps que dure en moyenne la phase 3, et quand ultérieurement une phase 3 dépasse ce temps de référence moyen, le système interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
Cl le système utilise une information de synchronisation venant d'un poste utilisateur du cryogène en aval, cryogène issu du capteur de débit liquide, par le fait qu'un contact électrique généré par ledit poste utilisateur en aval du capteur de débit liquide déclenche auprès du système l'arrêt de la phase 3 et la relance du cycle à la phase 1 .
D/ le système utilise une information de cumul de débit , de la façon suivante : lorsque la phase 3 de mesure du débit commence, le système remet à zéro un compteur dédié, et durant la phase 3 qui démarre il incrémente ce compteur dédié en fonction du débit qui est mesuré dans le capteur de débit liquide, et lorsque ce débit cumulé depuis le début de cette phase 3 considérée est égal ou supérieur à une valeur limite, alors le système interrompt la phase 3 et relance le cycle à la phase 1 .
5. Méthode selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant en ce que la canalisation gaz est munie, en amont ou en aval de la vanne de sortie gaz, d'un capteur de débit de la phase gaz circulant dans cette canalisation, et en ce que le débit de fluide diphasique que l'on cherche à évaluer est évalué par la prise en compte de ladite mesure du débit du liquide qui transite par le capteur de débit liquide durant la phase 3 et par la prise en compte du débit mesuré par ledit capteur de débit de la phase gaz, le débit de fluide diphasique que l'on souhaite évaluer étant obtenu par la somme des deux débits précédents.
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