WO2018115655A1 - Dispositif, système et procédé de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié - Google Patents

Dispositif, système et procédé de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device, system and method for regulating the pressure for a liquefied natural gas storage tank. It applies, in particular, to the field of transport of liquefied natural gas by a vehicle or any cryogenic storage tank including immobile type.
  • LNG liquefied natural gas
  • Vaporized LNG is referred to as "evaporative gas” (translated from “Boil-off gas”, abbreviated “BOG”).
  • This evaporation gas is also called “gaseous sky” in an LNG tank.
  • the temporal accumulation of evaporation gas causes an increase in pressure inside the tank as the LNG is transported.
  • the evaporation gas contained in the tank consisting of nitrogen and methane, is released into the atmosphere in order to avoid degrade the mechanical integrity of the tank.
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention is directed to a device for regulating the pressure for a liquefied natural gas storage tank, which comprises:
  • a liquefied natural gas evaporation gas transfer pipe configured to be fixed to an evaporation gas outlet of the tank, this transfer line being provided with a first activated discharger when the pressure of the evaporation gas in the reservoir is greater than a predetermined limit value, called "P1",
  • a tank for storing a cold fluid in liquid form the pressure in the tank depending on the pressure of the evaporation gas in the transfer line,
  • a cold fluid transport conduit connected to the tank, for conveying cold fluid in liquid form under the effect of the pressure increase in the tank, the transport pipe being configured to be fixed to a fluid inlet cold of the tank,
  • An expansion valve connected to the cylinder to relax the cold gaseous fluid of the cylinder at a specific operating pressure, the cooled gaseous cold fluid being injected into the tank to raise the pressure.
  • the cold fluid is injected directly into the evaporation gas, which has the effect of increasing the pressure inside the tank, so that the cold fluid is displaced by a gradient of pressure to the storage tank.
  • the present invention does not implement a rotating machine, and no external cooling of the cold fluid is necessary to enable the operation of said invention.
  • the gas transfer line is connected to the vessel, the pressure increase in the vessel being effected by increasing the amount of evaporation gas transferred from the reservoir to the interior of the vessel. tank.
  • the increase in pressure in the vessel due to the increase of the pressure of the evaporation gas, pushes the cold liquid liquid towards the return line so that the greater the pressure is in the reservoir , the greater the pressure in the tank and more liquid cold fluid is transported to the tank.
  • the vaporization of the cold fluid transported in the tank reduces the pressure inside this tank by condensation of the gas head in contact with the cold fluid.
  • the transfer line opens on an upper part of the tank.
  • this embodiment makes it possible to force the passage of the cold liquid fluid in the transport pipe.
  • the device object of the present invention comprises a pressure multiplier between the pressure inside the transfer line and the tank.
  • the cold fluid is liquid nitrogen or a liquefied inert gas.
  • the device that is the subject of the present invention comprises, downstream of the tank:
  • a second discharger configured to be activated when the pressure of the evaporation gas in the tank is greater than a predetermined setpoint value, referred to as "P2", P2 being greater than P1, or
  • an expansion valve configured to be activated when the pressure of the evaporation gas in the tank is lower than a predetermined setpoint value, called "P3", lower than P1.
  • the device of the present invention comprises, on the transfer line, a micro-compressor configured to be activated when a pressure sensed by a sensor inside the tank or in the transfer line reaches a predetermined limit value.
  • the present invention is directed to a pressure control system for a liquefied natural gas storage tank, which comprises:
  • a liquefied natural gas storage tank comprising:
  • the transfer line is attached to the outlet of the tank and
  • the transport pipe is attached to the tank inlet.
  • the cold fluid inlet is positioned in an upper portion of the reservoir.
  • the present invention is directed to a method of regulating the pressure for a liquefied natural gas storage tank, which comprises:
  • FIG. 1 represents, schematically, a first particular embodiment of the device and system that are the subject of the present invention
  • FIG. 2 represents, schematically and in the form of a logic diagram, a particular succession of steps of the method that is the subject of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of a second particular embodiment of the device and the system. the present invention
  • FIG. 4 shows schematically a third particular embodiment of the device and the system objects of the present invention. DESCRIPTION OF EXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION
  • a "valve” is a valve device whose purpose is to regulate an upstream pressure by maintaining a set pressure (rating pressure of the discharger). Such a discharger is connected in series between the pressure source and the use station.
  • An upstream pressure reducer or reducer is intended to limit a pressure in a pipework in the event of pressure variations. It has the same function as a relief valve.
  • Such an overflow can be replaced by a set consisting of a valve, a pressure sensor upstream of the valve and a pressure sensor downstream of the valve, the valve being activated when the sensed pressure is greater than the limit pressure value corresponding to the operating pressure of the equivalent and when the pressure sensed downstream is lower than the pressure sensed upstream of the valve.
  • cold fluid means a fluid whose temperature is lower than the temperature of the liquefied natural gas at a given pressure and capable of partially or totally cooling or liquefying the evaporation gas of the liquefied natural gas.
  • the "upper part" of the tank 200 or the tank 1 15 is a part of the tank 200 or of the tank 1 15 intended to be positioned above the liquid-vapor interface of the gas or gases stored in the tank. This upper part may correspond to an upper face of the tank 200 or of the tank 1 15 or to an upper part of a lateral face.
  • the "lower part" of the tank 200 or the tank 1 15 is a portion of the tank 200 or the tank 1 15 intended to be positioned below this interface.
  • This pressure regulation device 100 for a liquefied natural gas storage tank 200 comprises:
  • a liquefied natural gas evaporation gas transfer line 105 configured to be fastened to an outlet 205 for evaporation gas from the tank, this transfer line being provided with a first discharger 1 10 activated when the pressure of the gas of evaporation in the tank is greater than a predetermined limit value, called "P1",
  • a pipe 120 for conveying cold fluid connected to the tank, for conveying cold fluid in liquid form under the effect of the pressure increase in the tank, the transport pipe being configured to be fixed to an inlet 210 for cold fluid from the tank.
  • the fixing of the transfer line 105 is carried out, for example, by screwing fastening plates positioned in contact with one another and provided with at least one thread for the passage of screws.
  • a seal is positioned between the two plates, this seal having an annular structure. This fixation can be defeated.
  • This attachment is removable, which allows withdrawal of the device 100 from the reservoir 200.
  • the first weir 1 10 is configured to pass the evaporation gas when the pressure in the tank 200 is greater than P1.
  • This predetermined limit value is chosen so as to correspond to the maximum operating pressure for which the reservoir 200 has been sized and varies according to the reservoir 200 to which the device 100 is fixed.
  • the tank 200 preferably comprises a vent 201 usual for any gas capacity to avoid overpressures likely to damage the tank 200.
  • P1 is lower than the activation value of the vent 201.
  • the gas transfer line 105 is connected to the tank 1 15, the increase in the pressure in the tank 1 being carried out by increasing the amount of gas. evaporation transferred from the reservoir 200 to the interior of the vessel 1 15.
  • the transfer line 105 opens onto an upper part of the vessel 1 15.
  • the tank 1 15 is a closed volume at least partially filled, prior to putting into operation the device 100 of cold fluid. More dense than the evaporation gas, the cold fluid is located on a lower part of the vessel 1 15 with respect to the evaporation gas which is located on an upper part.
  • the storage tank 1 15 is sized to withstand a maximum operating pressure greater than P1.
  • the cold fluid is liquid nitrogen or a liquefied inert gas.
  • the device 600 that is the subject of the present invention comprises a pressure multiplier 605 between the pressure inside the transfer line 105 and the tank 1 15.
  • This pressure multiplier 605 uses the evaporation gas present in the transfer line 105 as the engine gas. This allows, with respect to the embodiment described with reference to FIG. 1, to avoid the contact between the evaporation gas and the cold fluid in the tank 1 15.
  • the device 100 comprises downstream of the vessel:
  • a second discharger 130 configured to be activated when the pressure of the evaporation gas in the tank is greater than a predetermined setpoint value "P2", P2 being greater than P1, or
  • a regulator 520 configured to be activated when the pressure of the evaporation gas in the tank is lower than a predetermined setpoint value, called "P3", lower than P1.
  • the second discharger 130 in order to be activated, the second discharger 130 must detect a pressure greater than the sum of P2 determined as a function of the pressure of the evaporation gas inside the vessel 1 and the pressure exerted by the liquid on the vessel 1. the interior of the tank 1 to an initial state of the device 100 once the tank 1 15 is filled. A margin, corresponding to the estimated pressure drop of the circuit must be added to this sum to ensure a sufficient injection rate inside the tank 200.
  • this predetermined setpoint value can be set during the manufacture of the device 100 or when the device 100 is attached to the tank 200 by an operator via a control interface of the second discharger 130.
  • This control interface may be mechanical or digital and, depending on an interaction between the interface and the operator, vary the value of the setpoint value.
  • the tank 1 15 preferably comprises a vent 1 16 customary for any gas capacity to prevent overpressure likely to damage the tank 1 15.
  • the predetermined set value is lower than the activation value of the vent 1 16.
  • the fixing of the return line 120 is carried out, for example, by screwing fastening plates positioned in contact with each other and provided with at least one thread for the passage of screws.
  • a seal is positioned between the two plates, this seal having an annular structure. This fixation can be defeated. This attachment is removable, which allows withdrawal of the device 100 from the reservoir 200.
  • the cold liquid fluid is nebulized inside the tank 200 by the use, for example, of a mist or a pierced mesh which, under the effect of the pressure of the cold liquid fluid in the pipe of return 120 causes the diffusion of the flow of liquid cold fluid into the gaseous sky contained in the reservoir 200.
  • FIG. 1 also shows a particular embodiment of the system 300 which is the subject of the present invention.
  • This pressure regulation system 300 for a liquefied natural gas storage tank 200 comprises:
  • a liquefied natural gas storage tank comprising:
  • control device 100 as represented in FIG. 1, in which:
  • the transfer line 105 is fixed at the outlet of the reservoir and
  • the transport 120 is attached to the tank inlet.
  • the cold fluid inlet 210 is positioned in an upper portion of the reservoir 200.
  • FIG. 3 shows a particular embodiment of the device 500 which is the subject of the present invention.
  • This device comprises, in addition to the characteristics of the device 100 as described with reference to FIG. 1, a micro-compressor 505 configured to be activated when a pressure sensed, by a sensor, inside the tank 200 or in the pipe transfer 105 reaches a predetermined limit value.
  • This predetermined limit value may correspond to the pressure P1.
  • this predetermined limit value is lower than the activation pressure value of the first weir 1 10, which allows a continuous adjustment of the pressure inside the tank 200.
  • the device 500 comprises:
  • a cylinder 510 of cold gaseous fluid at high pressure having a pressure greater than the initial operating pressure of the cold liquid fluid in the vessel 1 and
  • the device 500 comprises both a micro-compressor 505 and a cylinder 510.
  • the device 500 comprises the micro-compressor 505 or the cylinder 510.
  • the device 500 comprises a means 525 for heating a portion of the liquid cold fluid to vaporize the cold liquid fluid and reinject the vaporized cold fluid into the tank 1 15.
  • the heating means 525 is, for example, a heating resistor.
  • FIG. 2 shows, in the form of a logic diagram, a particular sequence of steps of the method 400 which is the subject of the present invention.
  • This pressure control method 400 for a liquefied natural gas storage tank comprises:
  • a step 420 for transporting cold liquid fluid to the reservoir 200 is carried out, for example, by implementing the device

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Le dispositif (100) de régulation de la pression pour un réservoir(200) de stockage de gaz naturel liquéfié, comporte: -une conduite (105) de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié configurée pour être fixée à une sortie (205) pour gaz d'évaporation du réservoir, cette conduite de transfert étant munie d'un premier déverseur (110) activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est supérieure à une valeur limite prédéterminée,dite «P1», -une cuve (115) de stockage d'un fluide froid, sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert, -une conduite (120) de transport de fluide froid, reliée à la cuve, pour transporter du fluide froid sous forme liquide sous l'effet de l'augmentation de pression dans la cuve, la conduite de transport étant configurée pour être fixée à une entrée (210) pour fluide froid du réservoir, -une bombonne (510) de fluide froid gazeux à haute pression, présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans la cuve (115) et -un détendeur (515), relié à la bombonne (510), pour détendre le fluide froid gazeux de la bombonne à une pression opératoire déterminée, le fluide froid gazeux détendu étant injecté dans la cuve (115) pour en élever la pression.

Description

DISPOSITIF, SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE RÉGULATION DE LA PRESSION POUR UN RÉSERVOIR DE STOCKAGE DE GAZ NATUREL LIQUÉFIÉ
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention vise un dispositif, système et procédé de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié. Elle s'applique, notamment, au domaine du transport de gaz naturel liquéfié par un véhicule ou tout réservoir de stockage cryogénique notamment de type immobile.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Aujourd'hui, le gaz naturel liquéfié (ci-après « GNL ») est transporté par voie routière en utilisant des réservoirs de stockage cryogéniques pressurisés. Au cours de cette phase de transport, le GNL se vaporise sous l'effet des entrées de chaleur tout au long de la paroi externe du réservoir.
On appelle le GNL vaporisé « gaz d'évaporation » (traduit de l'anglais « Boil- off gas », abrévié « BOG »). Ce gaz d'évaporation est également appelé « ciel gazeux » dans un réservoir de GNL. L'accumulation temporelle de gaz d'évaporation entraîne une augmentation de pression à l'intérieur du réservoir à mesure du transport du GNL.
En cas de dépassement d'une valeur seuil maximale de pression, pour laquelle le réservoir a été dimensionné, le gaz d'évaporation contenu dans le réservoir, constitué d'azote et de méthane, est rejeté dans l'atmosphère afin d'éviter de dégrader l'intégrité mécanique du réservoir.
Ces émissions sont dommageables pour l'environnement et posent un risque sécuritaire du fait du caractère inflammable du méthane.
On connaît, par exemple, les enseignements des documents US 2015/377550, DE 10 2010 000946 et US 2015/253073. Dans ces systèmes, un refroidissement externe du fluide de refroidissement est toujours nécessaire, ce fluide étant rejeté dans l'atmosphère une fois le refroidissement effectué. OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, qui comporte :
- une conduite de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié configurée pour être fixée à une sortie pour gaz d'évaporation du réservoir, cette conduite de transfert étant munie d'un premier déverseur activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est supérieure à une valeur limite prédéterminée, dite « P1 »,
- une cuve de stockage d'un fluide froid, sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert,
- une conduite de transport de fluide froid, reliée à la cuve, pour transporter du fluide froid sous forme liquide sous l'effet de l'augmentation de pression dans la cuve, la conduite de transport étant configurée pour être fixée à une entrée pour fluide froid du réservoir,
- une bombonne de fluide froid gazeux à haute pression, présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans la cuve et
- un détendeur, relié à la bombonne, pour détendre le fluide froid gazeux de la bombonne à une pression opératoire déterminée, le fluide froid gazeux détendu étant injecté dans la cuve pour en élever la pression.
Grâce à ces dispositions, il est possible de réguler la pression de stockage du GNL dans le réservoir sans relâcher, dans l'atmosphère, de composés nuisibles à l'environnement. De plus, dans la présente invention, le fluide froid est injecté directement dans le gaz d'évaporation, ce qui a pour effet d'augmenter la pression à l'intérieur de la cuve, de sorte que le fluide froid soit déplacé par gradient de pression vers le réservoir de stockage.
Ainsi, la présente invention ne met pas en œuvre de machine tournante, et aucun refroidissement externe du fluide froid n'est nécessaire pour permettre le fonctionnement de ladite invention. Ces caractéristiques et effets sont différents des enseignements de l'art antérieur qui requiert un refroidissement externe du fluide froid. Dans des modes de réalisation, la conduite de transfert de gaz est reliée à la cuve, l'augmentation de la pression dans la cuve étant réalisée par accroissement de la quantité de gaz d'évaporation transféré depuis le réservoir jusqu'à l'intérieur de la cuve.
Dans ces modes de réalisation, l'accroissement de pression dans la cuve, dû à l'augmentation de la pression du gaz d'évaporation, pousse le fluide froid liquide vers la conduite de retour de sorte que plus la pression est grande dans le réservoir, plus la pression est grande dans la cuve et plus de fluide froid liquide est transporté vers le réservoir. La vaporisation du fluide froid transporté dans le réservoir réduit la pression à l'intérieur de ce réservoir par condensation du ciel gazeux au contact du fluide froid.
Dans des modes de réalisation, la conduite de transfert débouche sur une partie haute de la cuve.
Le gaz d'évaporation du gaz naturel du réservoir présentant une densité inférieure au fluide froid liquide, ce mode de réalisation permet de forcer le passage du fluide froid liquide dans la conduite de transport.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un multiplicateur de pression entre la pression à l'intérieur de la conduite de transfert et la cuve.
Ces modes de réalisation permettent de ne pas transférer de gaz naturel liquéfié dans la cuve.
Dans des modes de réalisation, le fluide froid est de l'azote liquide ou un gaz inerte liquéfié.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval de la cuve :
- un deuxième déverseur configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans la cuve est supérieure à une valeur consigne prédéterminée, dite « P2 », P2 étant supérieure à P1 , ou
- un détendeur, configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est inférieure à une valeur consigne prédéterminée, dite « P3 », inférieure à P1 .
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, sur la conduite de transfert, un micro-compresseur configuré pour être activé lorsqu'une pression captée, par un capteur, à l'intérieur du réservoir ou dans la conduite de transfert atteint une valeur limite prédéterminée.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un système de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, qui comporte :
- un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, comportant :
- une sortie pour gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié et
- une entrée pour fluide froid et
- un dispositif de régulation objet de la présente invention, dans lequel :
- la conduite de transfert est fixée à la sortie du réservoir et
- la conduite de transport est fixée à l'entrée du réservoir.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du système objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Dans des modes de réalisation, l'entrée pour fluide froid est positionnée dans une partie haute du réservoir.
Ces modes de réalisation permettent de liquéfier le gaz d'évaporation au contact du fluide froid entrant dans le réservoir.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, qui comporte :
- une étape de comparaison entre la pression à l'intérieur du réservoir et une valeur limite prédéterminée, dite « P1 »,
- lorsque la pression à l'intérieur du réservoir est supérieure à la valeur limite prédéterminée :
- une étape de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié sorti du réservoir dans une conduite de transfert,
- une étape de détente d'un fluide froid gazeux contenu dans une bombonne de fluide froid gazeux à haute pression présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans une cuve de stockage,
- une étape d'injection du fluide détendu dans la cuve,
- une étape d'augmentation de la pression dans la cuve de stockage d'un fluide froid sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert et - une étape de transport de fluide froid liquide vers le réservoir.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du dispositif, du système et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du dispositif et du système objets de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement et sous forme d'un logigramme, une succession d'étapes particulière du procédé objet de la présente invention, - la figure 3 représente, schématiquement, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif et du système objets de la présente invention et
- la figure 4 représente, schématiquement, un troisième mode de réalisation particulier du dispositif et du système objets de la présente invention. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE RÉALISATION DE L'INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d'un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l'échelle.
On appelle « déverseur » un appareil de robinetterie dont le but est de réguler une pression amont en maintenant une pression de consigne (pression de tarage du déverseur). Un tel déverseur est monté en série entre la source de pression et le poste d'utilisation. Un déverseur ou réducteur de pression amont est destiné à limiter une pression dans une tuyauterie en cas de variations de pression. Il a la même fonction qu'une soupape de décharge.
Un tel déverseur peut être remplacé par un ensemble formé d'une vanne, d'un capteur de pression en amont de la vanne et d'un capteur de pression en aval de la vanne, la vanne étant activée lorsque la pression captée est supérieure à la valeur de pression limite correspondant à la pression opératoire du déverseur équivalent et lorsque la pression captée en aval est inférieure à la pression captée en amont de la vanne.
On appelle « fluide froid » un fluide dont la température est inférieure à la température du gaz naturel liquéfié à une pression donnée et susceptible de refroidir ou liquéfier partiellement ou totalement le gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié.
On appelle « partie haute », du réservoir 200 ou de la cuve 1 15, une partie du réservoir 200 ou de la cuve 1 15 destinée à être positionnée au-dessus de l'interface liquide-vapeur du ou des gaz stockés à l'intérieur du réservoir 200 ou de la cuve 1 15. Cette partie haute peut correspondre à une face supérieure du réservoir 200 ou de la cuve 1 15 ou à une partie supérieure d'une face latérale.
On appelle « partie basse », du réservoir 200 ou de la cuve 1 15, une partie du réservoir 200 ou de la cuve 1 15 destinée à être positionnée au-dessous de cette interface.
On observe, sur la figure 1 , qui n'est pas à l'échelle, une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif 100 objet de la présente invention. Ce dispositif 100 de régulation de la pression pour un réservoir 200 de stockage de gaz naturel liquéfié comporte :
- une conduite 105 de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié configurée pour être fixée à une sortie 205 pour gaz d'évaporation du réservoir, cette conduite de transfert étant munie d'un premier déverseur 1 10 activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est supérieure à une valeur limite prédéterminée, dite « P1 »,
- une cuve 1 15 de stockage d'un fluide froid, sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert, et
- une conduite 120 de transport de fluide froid, reliée à la cuve, pour transporter du fluide froid sous forme liquide sous l'effet de l'augmentation de pression dans la cuve, la conduite de transport étant configurée pour être fixée à une entrée 210 pour fluide froid du réservoir.
La fixation de la conduite de transfert 105 est réalisée, par exemple, par vissage de platines de fixation positionnées au contact l'une de l'autre et munies d'au moins un filetage pour le passage de vis. Dans des variantes, un joint d'étanchéité est positionné entre les deux platines, ce joint présentant une structure annulaire. Cette fixation peut être défaite. Cette fixation est amovible, ce qui permet un retrait du dispositif 100 du réservoir 200.
Cette conduite de transfert 105, et la fixation à la sortie 205, confèrent au dispositif 100 un caractère modulaire compatible avec tout type de réservoir 200.
Le premier déverseur 1 10 est configuré pour laisser passer le gaz d'évaporation quand la pression dans le réservoir 200 est supérieure à P1 . Cette valeur limite prédéterminée est choisie de telle manière à correspondre à la pression maximale opératoire pour laquelle le réservoir 200 a été dimensionné et varie selon le réservoir 200 auquel est fixé le dispositif 100.
Le réservoir 200 comporte préférentiellement un évent 201 habituel pour toute capacité de gaz afin d'éviter les surpressions susceptibles d'endommager le réservoir 200. P1 est inférieure à la valeur d'activation de l'évent 201 .
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , la conduite 105 de transfert de gaz est reliée à la cuve 1 15, l'augmentation de la pression dans la cuve 1 15 étant réalisée par accroissement de la quantité de gaz d'évaporation transféré depuis le réservoir 200 jusqu'à l'intérieur de la cuve 1 15.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , la conduite 105 de transfert débouche sur une partie haute de la cuve 1 15.
La cuve 1 15 est un volume fermé au moins partiellement rempli, préalablement à la mise en fonctionnement du dispositif 100 de fluide froid. Plus dense que le gaz d'évaporation, le fluide froid est situé sur une partie basse de la cuve 1 15 par rapport au gaz d'évaporation qui est situé sur une partie haute.
La cuve 1 15 de stockage est dimensionnée pour supporter une pression maximale opératoire supérieure à P1 .
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , le fluide froid est de l'azote liquide ou un gaz inerte liquéfié.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 4, le dispositif 600 objet de la présente invention comporte un multiplicateur de pression 605 entre la pression à l'intérieur de la conduite 105 de transfert et la cuve 1 15.
Ce multiplicateur 605 de pression utilise le gaz d'évaporation présent dans la conduite 105 de transfert en tant que gaz moteur. Ceci permet, par rapport au mode de réalisation décrit en regard de la figure 1 , d'éviter le contact entre le gaz d'évaporation et le fluide froid dans la cuve 1 15. Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figures 1 , 3 et 4, le dispositif 100 comporte en aval de la cuve :
- un deuxième déverseur 130 configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans la cuve est supérieure à une valeur consigne prédéterminée dite « P2 », P2 étant supérieure à P1 , ou
- un détendeur 520, configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est inférieure à une valeur consigne prédéterminée, dite « P3 », inférieure à P1 .
Préférentiellement, pour être activé, le deuxième déverseur 130 doit détecter une pression supérieure à la somme de P2 déterminée en fonction de la pression du gaz d'évaporation à l'intérieur de la cuve 1 15 et de la pression exercée par le liquide à l'intérieur de la cuve 1 15 à un état initial du dispositif 100 une fois la cuve 1 15 remplie. Une marge, correspondant à la perte de charge estimée du circuit doit être ajoutée à cette somme pour garantir un débit d'injection suffisant à l'intérieur du réservoir 200.
Dans le cas où le déverseur 130 est remplacé par une vanne commandée, cette valeur consigne prédéterminée peut être fixée lors de la fabrication du dispositif 100 ou lors de la fixation du dispositif 100 au réservoir 200 par un opérateur via une interface de commande du deuxième déverseur 130. Cette interface de commande peut-être mécanique ou numérique et, en fonction d'une interaction entre l'interface et l'opérateur, faire varier la valeur de la valeur consigne.
La cuve 1 15 comporte préférentiellement un évent 1 16 habituel pour toute capacité de gaz afin d'éviter les surpressions susceptibles d'endommager la cuve 1 15. La valeur consigne prédéterminée est inférieure à la valeur d'activation de I'évent 1 16.
La fixation de la conduite de retour 120 est réalisée, par exemple, par vissage de platines de fixation positionnées au contact l'une de l'autre et munies d'au moins un filetage pour le passage de vis. Dans des variantes, un joint d'étanchéité est positionné entre les deux platines, ce joint présentant une structure annulaire. Cette fixation peut être défaite. Cette fixation est amovible, ce qui permet un retrait du dispositif 100 du réservoir 200.
Cette conduite de retour 120, et la fixation à l'entrée 210, confèrent au dispositif 100 un caractère modulaire compatible avec tout type de réservoir 200. Préférentiellement, le fluide froid liquide est nébulisé à l'intérieur du réservoir 200 par l'utilisation, par exemple, d'un brumisateur ou d'un maillage percé qui, sous l'effet de la pression du fluide froid liquide dans la conduite de retour 120, provoque la diffusion du flux de fluide froid liquide dans le ciel gazeux contenu dans le réservoir 200.
On observe, également en figure 1 , un mode de réalisation particulier du système 300 objet de la présente invention. Ce système 300 de régulation de la pression pour un réservoir 200 de stockage de gaz naturel liquéfié comporte :
- un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, comportant :
- une sortie 205 pour gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié et
- une entrée 210 pour fluide froid et
- un dispositif 100 de régulation tel que représenté en figure 1 , dans lequel :
- la conduite 105 de transfert est fixée à la sortie du réservoir et
- la conduire 120 de transport est fixée à l'entrée du réservoir. Dans des modes de réalisation, l'entrée 210 pour fluide froid est positionnée dans une partie haute du réservoir 200.
On observe, en figure 3, un mode de réalisation particulier du dispositif 500 objet de la présente invention. Ce dispositif comporte, outre les caractéristiques du dispositif 100 tel que décrit en regard de la figure 1 , un micro-compresseur 505 configuré pour être activé lorsqu'une pression captée, par un capteur, à l'intérieur du réservoir 200 ou dans la conduite de transfert 105 atteint à une valeur limite prédéterminée. Cette valeur limite prédéterminée peut correspondre à la pression P1 . Dans des variantes, cette valeur limite prédéterminée est inférieure à la valeur de pression d'activation du premier déverseur 1 10, ce qui permet un ajustement en continu de la pression à l'intérieur du réservoir 200.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 500 comporte :
- une bombonne 510 de fluide froid gazeux à haute pression, présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans la cuve 1 15 et
- un détendeur 515, relié à la bombonne 510, pour détendre le fluide froid gazeux de la bombonne à une pression opératoire déterminée, le fluide froid gazeux détendu étant injecté dans la cuve 1 15 pour en élever la pression. Dans le mode de réalisation représenté en figure 3, le dispositif 500 comporte à la fois un micro-compresseur 505 et une bombonne 510. Toutefois, dans des variantes, le dispositif 500 comporte le micro-compresseur 505 ou la bombonne 510. Dans d'autres variantes, le dispositif 500 comporte un moyen 525 d'échauffement d'une partie du fluide froid liquide pour vaporiser ce fluide froid liquide et réinjecter le fluide froid vaporisé dans la cuve 1 15. Le moyen 525 d'échauffement est, par exemple, une résistance chauffante.
On observe, en figure 2, sous forme d'un logigramme, une succession d'étapes particulière du procédé 400 objet de la présente invention. Ce procédé 400 de régulation de la pression pour un réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié, comporte :
- une étape 405 de comparaison entre la pression à l'intérieur du réservoir et une valeur limite prédéterminée, dite « P1 »,
- lorsque la pression à l'intérieur du réservoir est supérieure à la valeur limite prédéterminée :
- une étape 410 de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié sorti du réservoir dans une conduite de transfert,
- une étape 41 1 de détente d'un fluide froid gazeux contenu dans une bombonne de fluide froid gazeux à haute pression présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans une cuve de stockage,
- une étape 412 d'injection du fluide détendu dans la cuve,
- une étape 415 d'augmentation de la pression dans la cuve 1 15 de stockage d'un fluide froid sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert et
- une étape 420 de transport de fluide froid liquide vers le réservoir 200. Ce procédé 400 est réalisé, par exemple, par la mise en œuvre du dispositif
100 tel que décrit en regard de la figure 1 ou du système 300 tel que décrit en regard de la figure 1 .

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (100, 500, 600) de régulation de la pression pour un réservoir (200) de stockage de gaz naturel liquéfié, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une conduite (105) de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié configurée pour être fixée à une sortie (205) pour gaz d'évaporation du réservoir, cette conduite de transfert étant munie d'un premier déverseur (1 10) activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est supérieure à une valeur limite prédéterminée, dite « P1 »,
- une cuve (1 15) de stockage d'un fluide froid, sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert, et
- une conduite (120) de transport de fluide froid, reliée à la cuve, pour transporter du fluide froid sous forme liquide sous l'effet de l'augmentation de pression dans la cuve, la conduite de transport étant configurée pour être fixée à une entrée (210) pour fluide froid du réservoir,
- une bombonne (510) de fluide froid gazeux à haute pression, présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans la cuve (1 15) et
- un détendeur (515), relié à la bombonne (510), pour détendre le fluide froid gazeux de la bombonne à une pression opératoire déterminée, le fluide froid gazeux détendu étant injecté dans la cuve (1 15) pour en élever la pression.
2. Dispositif (100) selon la revendication 1 , dans lequel la conduite (105) de transfert de gaz est reliée à la cuve (1 15), l'augmentation de la pression dans la cuve étant réalisée par accroissement de la quantité de gaz d'évaporation transféré depuis le réservoir jusqu'à l'intérieur de la cuve.
3. Dispositif (100, 500) selon la revendication 2, dans lequel la conduite (105) de transfert débouche sur une partie haute de la cuve (1 15).
4. Dispositif (600) selon la revendication 1 , qui comporte un multiplicateur (605) de pression entre la pression à l'intérieur de la conduite (105) de transfert et la cuve
5. Dispositif (100, 500) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le fluide froid est de l'azote liquide ou un gaz inerte liquéfié.
6. Dispositif (100, 500) selon l'une des revendications 1 à 5, qui comporte en aval de la cuve :
- un deuxième déverseur (130) configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans la cuve est supérieure à une valeur consigne prédéterminée, dite « P2 », P2 étant supérieure à P1 , ou
- un détendeur (520), configuré pour être activé lorsque la pression du gaz d'évaporation dans le réservoir est inférieure à une valeur consigne prédéterminée, dite « P3 », inférieure à P1 .
7. Dispositif (500) selon l'une des revendications 1 à 6, qui comporte, sur la conduite (105) de transfert, un micro-compresseur (505) configuré pour être activé lorsqu'une pression captée, par un capteur, à l'intérieur du réservoir (200) ou dans la conduite de transfert (105) atteint une valeur limite prédéterminée.
8. Système (300) de régulation de la pression pour un réservoir (200) de stockage de gaz naturel liquéfié, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un réservoir (200) de stockage de gaz naturel liquéfié, comportant :
- une sortie (205) pour gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié et
- une entrée (210) pour fluide froid et
- un dispositif (100) de régulation selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel :
- la conduite (105) de transfert est fixée à la sortie du réservoir (200) et
- la conduire (120) de transport est fixée à l'entrée du réservoir (200).
9. Système (300) selon la revendication 8, dans lequel l'entrée (210) pour fluide froid est positionnée dans une partie haute du réservoir (200).
10. Procédé (400) de régulation de la pression pour un réservoir (200) de stockage de gaz naturel liquéfié, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape (405) de comparaison entre la pression à l'intérieur du réservoir (1 15) et une valeur limite prédéterminée, dite « P1 », - lorsque la pression à l'intérieur du réservoir est supérieure à la valeur limite prédéterminée :
- une étape (410) de transfert de gaz d'évaporation de gaz naturel liquéfié sorti du réservoir dans une conduite de transfert,
- une étape (41 1 ) de détente d'un fluide froid gazeux contenu dans une bombonne de fluide froid gazeux à haute pression présentant une pression supérieure à la pression opératoire initiale du fluide froid liquide dans une cuve de stockage,
- une étape (412) d'injection du fluide détendu dans la cuve,
- une étape (415) d'augmentation de la pression dans la cuve (1 15) de stockage d'un fluide froid sous forme liquide, la pression dans la cuve dépendant de la pression du gaz d'évaporation dans la conduite de transfert et
- une étape (420) de transport de fluide froid liquide vers le réservoir (200).
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