WO2021233812A1 - Reservoir de stockage de fluide sous pression a tenue mecanique amelioree - Google Patents

Reservoir de stockage de fluide sous pression a tenue mecanique amelioree Download PDF

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WO2021233812A1
WO2021233812A1 PCT/EP2021/062953 EP2021062953W WO2021233812A1 WO 2021233812 A1 WO2021233812 A1 WO 2021233812A1 EP 2021062953 W EP2021062953 W EP 2021062953W WO 2021233812 A1 WO2021233812 A1 WO 2021233812A1
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clamping
flange
boss
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Jean-Edmond Chaix
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Ergosup
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    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the field of the invention is that of reservoirs suitable for storing pressurized fluids, comprising a removable and manipulable cover closing an orifice of the reservoir.
  • storage tanks suitable for storing fluids at high pressure, for example having a pressure of the order of several hundred bars (for example from 500 to 600 bars).
  • they can be intended to store liquids or gases, possibly dangerous, such as hydrogen or tritium.
  • They can also contain devices operating in immersion under pressure, for example electrolysers in the structure of a filter press.
  • Such tanks comprise a main body which defines an interior storage space, this interior space opening onto a main orifice intended to be closed by a cover.
  • the cover can be mounted on the main body with a mechanical link of pivot type or the like.
  • the cover can be assembled on threaded or tapped parts of the tank body, or even on collars which have been welded to the main body.
  • the welding interfaces and the threaded or tapped parts of the tank body can form areas of mechanical weakness, which negatively impact the mechanical strength of the tank as well as its service life during the pressurization / decompression cycle. .
  • the object of the invention is to remedy at least in part the drawbacks of the prior art, and more particularly to provide a reservoir suitable for storing fluids under high pressure and exhibiting improved mechanical strength.
  • the object of the invention is a reservoir intended to store at least one pressurized fluid, comprising: a main body, delimiting an interior space opening onto a main orifice to be closed, and comprising a cylindrical part, extending longitudinally along the axis A, one edge of which delimits the main orifice; a cover intended to come into contact with the edge, in the closed configuration, in order to close the main orifice; a main closure device.
  • the main body comprises a toric boss, located between the cylindrical part and the edge, extending in a plane orthogonal to the axis A, and an outer surface of which has a stop shoulder oriented towards the cylindrical part.
  • the main closure device comprises: a removable so-called stop flange, surrounding the cylindrical part and adapted to come into contact with the stop shoulder of the toric boss; a removable so-called clamping flange, surrounding the cover when it is in contact with the edge and adapted to bear against the latter in the direction of the main body; removable stopper and clamp flanges with aligned holes; clamping means passing through the holes in order to apply to the cover, by the removable clamping flange, a clamping force directed towards the main body, the removable stop flange then being retained by the stop shoulder of the toric boss.
  • the removable clamping flange may have, on its inner surface, a peripheral shoulder oriented towards the main body.
  • the cover may have, on its lateral surface, a peripheral shoulder oriented in a direction opposite to the main body, and may have a maximum diameter less than a minimum diameter of the removable clamping flange.
  • Spacer pieces, of complementary shape to said peripheral shoulders, can be disposed radially between the removable clamping flange and the cover, in contact with the respective peripheral shoulders.
  • the removable stop flange may include a peripheral retaining ring, and a plurality of bearing parts arranged around the main body and held radially by the peripheral retaining ring, and adapted to come into contact with the shoulder of O-ring boss stopper.
  • the clamping means may be clamping studs and clamping nuts, the latter being screwed to one end of the clamping studs projecting from the removable clamping flange.
  • the reservoir may include a removable retaining flange, surrounding the main body and located along the axis A between the removable clamping flange and the removable stop flange, adapted to come into contact with a surface of the oriented toric boss on the edge side, and retaining nuts, screwed to part of the tightening studs, located between the removable clamping flange and the removable retaining flange.
  • the toric boss may have a thickness identical to that of the cylindrical part.
  • the toric boss may have the shape of a transverse cross section in the form of an arc of a circle with a radius of between 2 and 2.4 times its thickness, and / or rounds connecting at its outer surface with the cylindrical part and the edge of 'a radius of between 0.1 and 0.2 times its thickness, and / or roundings connecting its interior surface with the cylindrical part and the border with a radius of between 1.1 and 1.3 times its thickness.
  • the reservoir may include a cylindrical protective shell, located in the interior space in contact with the interior surface of the main body, a peripheral wedge being disposed between and in contact with the toric boss and the cylindrical protective shell.
  • the reservoir may comprise an internal closure plate, arranged in the interior space at the level of the main orifice, and comprising a cylindrical part coming into contact with the cylindrical protective shell and between which is disposed at least one seal.
  • the main body can be tubular so that the interior space opens onto a second orifice opposite the main orifice and delimited by a second border.
  • the main body may include a second toric boss located between the cylindrical part and the second edge, extending in a plane orthogonal to the axis A, and an outer surface of which has a stop shoulder oriented towards the cylindrical part.
  • the reservoir may include an additional closing device adapted to ensure the maintenance and tightening of a bottom plate closing off the second orifice, and comprising: a removable stop flange, surrounding the cylindrical part and adapted to come into contact with the abutment shoulder of the second toric boss; a removable so-called clamping flange, surrounding the base plate and adapted to come to bear against the latter in the direction of the main body; removable stopper and clamp flanges with aligned holes; clamping means passing through the holes in order to apply to the bottom plate by the removable clamping flange a clamping force directed towards the main body, the removable stop flange then being retained by the stop shoulder of the second toric boss .
  • an additional closing device adapted to ensure the maintenance and tightening of a bottom plate closing off the second orifice, and comprising: a removable stop flange, surrounding the cylindrical part and adapted to come into contact with the abutment shoulder of the second toric boss; a removable so-called clamping flange, surrounding the base plate
  • FIG. 1 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a reservoir according to one embodiment, more particularly illustrating a device for main closing the cover against the main body of the reservoir;
  • Figure 2 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of the main body of the reservoir illustrated in fig.l;
  • FIG. 3 is a top view, schematic and partial, of the so-called stopper removable flange of the main closing device illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 1 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a reservoir according to one embodiment, more particularly illustrating a device for main closing the cover against the main body of the reservoir
  • Figure 2 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of the main body of the reservoir illustrated in fig.l
  • FIG. 3 is a top view, schematic and partial, of the so-called stopper removable flange of the main closing device illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 1 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a reservoir according to one embodiment, more particularly illustrating a
  • FIG. 4 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a hydroforming device adapted to produce the toric boss of the main body illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 5 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a reservoir according to another embodiment, comprising the device for closing the cover and a device for closing a base plate.
  • the invention relates generally to a reservoir suitable for storing fluids at high pressure, and having improved mechanical strength. It comprises at least a main body which defines an interior space intended to receive the fluid to be stored. This interior space opens onto at least one main orifice, here an upper orifice, intended to be closed. by a removable cover. In the closed configuration, this cover is held tight in contact with the main body by a main closure device.
  • Figure 1 is a schematic and partial view, in cross section, of the reservoir 1 according to one embodiment, illustrating more precisely a main closure device 20 of the upper orifice 3 of the reservoir 1.
  • an orthogonal three-dimensional direct coordinate system (e r , ee, e z ) in cylindrical coordinates, where the vector e z is centered on a longitudinal axis A of the main body 10 and is directed to the upper orifice 3, where the vector e r is orthogonal to the axis e z , and where the vector ee is orthogonal to the plane (e r , e z ).
  • the vector -e z is oriented in the same direction as gravity.
  • the terms “lower” and “upper” are understood to relate to an increasing positioning along the vector + e z .
  • the terms “interior” and “exterior” are understood to relate to an increasing positioning from the axis A along the vector + e r .
  • the main body 10 is formed of a rigid wall which extends longitudinally along an axis A, and has a cross section in the plane (e r , ee) of circular shape here. As a variant, it may have an oval or polygonal shape. It delimits the interior space 2 of the reservoir 1, which opens at least on an upper orifice 3 located here in the longitudinal continuity of the interior space 2.
  • the main body 10 has a cylindrical part 11 which extends along a major part of its height along the axis A, the upper edge 12 of which delimits the upper orifice 3.
  • the thickness e and the internal diameters d , and exterior d e of the main body 10 in its cylindrical part 11 are constant along the axis A, and equal to reference values e ref , dj, re f and d e , ref.
  • the upper edge 12 also has the same reference values of thickness e ref and of inside diameters di, re f and outside d e , re f as the cylindrical part 11.
  • the main body 10 may include a bottom wall of the tank 1 (not shown) made in one piece with the cylindrical part 11.
  • the main body 10 may be a tubular body and thus include an orifice lower opposite to upper hole
  • the main body 10 comprises a toric boss 13, transverse and peripheral, located between the cylindrical part 11 and its edge 12.
  • the boss 13 is said toric insofar as it is hollow and has a cross section in a plane ( e r , e z ) having the shape of an arc of a circle (an arc of an oval is also possible). It therefore corresponds to a radial widening of the main body 10.
  • the toric boss 13 advantageously has a thickness substantially equal to the reference value e ref and an internal diameter having a value greater than the reference value di , ref .
  • the toric boss 13 is a part of the main body 10 and is therefore not an insert and welded to the main body 10.
  • the toric boss 13 is said to be transverse insofar as it extends longitudinally in a plane (e r , ee), and it is said to be peripheral insofar as it is distributed regularly around the axis A. Preferably, it extends continuously around the axis A, but as a variant, it may extend discontinuously and thus be formed of several boss sections.
  • the outer surface of the toric boss 13 has a peripheral shoulder 14, said stopper, oriented along the vector -e z and therefore towards the cylindrical part 11, intended to provide a stop vis-à-vis a removable flange stopper 30 of the main closing device 20.
  • Figure 2 is a schematic view, in longitudinal section, of the main body 10 illustrated in fig.l.
  • the cross section of the toric boss 13 in a plane (e r , e z ) has the shape of an arc of a circle with an interior radius of between 2xe and 2.4xe.
  • the outer surface of the toric boss 13 advantageously has rounded connecting 16.1 to the upper edge 12 and to the cylindrical part 11 of radius between O.lxe and 0.2xe.
  • the inner surface of the toric boss 13 advantageously has rounded connections 16.2 to the upper edge 12 and to the cylindrical part 11 with a radius of between l.lxe and 1.3xe.
  • the reservoir 1 comprises a cover 5, formed of a removable rigid plate, intended to close the upper orifice 3.
  • the cover 5 is said to be removable insofar as it is not mounted by a mechanical connection on the main body 10, unlike conventional tanks.
  • the cover 5 In the closed configuration, the cover 5 is placed in contact with the upper surface of the edge 12 of the main body 10. It has an outside diameter here advantageously equal to the reference value d e, ref of the outside diameter of the main body 10.
  • the reservoir 1 comprises a main closing device 20 adapted to hold the cover 5 against the main body 10. Unlike the prior art, this closing device 20 does not include mechanical members fixed in a non-fixed manner. removable to the main body 10 (for example welded members), or mechanical members assembled to threaded or tapped parts of the main body 10.
  • the closure device 20 comprises two removable flanges, that is to say a said stop flange 30 and a so-called clamping flange 40, intended to be assembled to each other by a plurality of members of clamps such as studs 21 and nuts 22. They are said to be removable insofar as they can be freely moved vis-à-vis the main body 10, and are not mounted on the main body 10 by a mechanical link of the pivot type Or other.
  • the removable stop flange 30 is intended to come into contact with the stop shoulder 14 of the toric boss 13. It is therefore placed around the main body 10, upstream of the toric boss 13 along the axis A. It advantageously comprises a retaining ring 32, and bearing pieces 33 arranged along the inner surface of the retaining ring 32, and held radially by the latter.
  • Figure 3 is a top view, schematic and partial, of the removable stop flange 30 illustrated in fig.l.
  • the retaining ring 32 is a rigid annular part and has an inside diameter greater than the maximum diameter of the toric boss 13.
  • the support pieces 33 have the shape of cylindrical sectors, so that the plurality of support pieces 33 runs around the perimeter of the retaining ring 32 around the axis A.
  • Their outer surface has a radius of curvature corresponding to the inner diameter of the retaining ring 32.
  • Their inner surface has a shoulder which is complementary to the shoulder stop 14 of the toric boss 13.
  • Each bearing piece 33 has a hole 31 which extends parallel to the axis A.
  • the removable clamping flange 40 is intended to ensure the maintenance and tightening of the cover 5 against the edge 12 of the main body 10 to close the upper orifice 3. It is formed of a rigid annular part which surrounds the cover 5 in the plane (e r , ee). It has a plurality of holes 41 which extend parallel to the axis A. The holes 41 are intended to be aligned with the holes 31 of the bearing pieces 33 of the stop flange 30.
  • the clamping flange 40 is adapted to come to bear against the cover 5 in the direction -e z , that is to say in the direction of the main body 10.
  • the cover 5 has a peripheral shoulder 5.1 oriented in the direction + e z , that is to say oriented along a direction opposite to the main body 10. Its lateral surface therefore has a minimum diameter d c , mm and a maximum diameter d c , max.
  • the clamping flange 40 comprises, on its inner surface, a peripheral shoulder 42 which is complementary to the shoulder 5.1 of the cover 5, that is to say that it is oriented in the direction -e z , that is to say in the direction of the main body 10. Its inner surface therefore has a minimum diameter d bs.min and a maximum diameter d bs.max -
  • the minimum diameter d bs.min of the clamping flange 40 is greater than the maximum diameter d c , max of the cover 5.
  • spacers 23 are arranged between and in contact with the clamping flange 40 and the cover 5, at their respective shoulders 42, 5.1. These spacers 23 have the shape of cylindrical sectors. They have an inner surface which is the complement of the shoulder 5.1 of the cover 5, and an outer surface which is the complement of the shoulder 42 of the clamping flange 40.
  • This configuration of the clamping flange 40, of the cover 5 and spacers 23 make it possible to facilitate the establishment and removal of the cover 5 with respect to the main body 10. Thus, as explained below, it suffices to raise the clamping flange 40 in the direction + e z , to remove the spacers 23, to then remove or simply put in place the cover 5.
  • clamping studs 21 comprising here a head adapted to come into abutment against a surface of a support part 33 corresponding, and an opposite threaded end which projects out of the clamp 40 in the direction + e z .
  • a clamping nut 22 is screwed onto this threaded end and comes to rest against an upper surface of the clamping flange 40.
  • the stop flange 40 when tightening the nuts 22 on the studs 21, the stop flange 40 is in contact with the stop shoulder 14 of the toric boss 13.
  • the clamping flange 40 maintains the cover 5 against the edge of the main body 10, and clamping forces oriented in the -e z direction are applied and transmitted to the cover 5 by the spacers 23.
  • the taper of the shoulder 5.1 of the cover 5 and of the stop shoulder 14 of the toric boss 13 ensures a centering of the stopper 30 and clamping flanges 40 with respect to the axis A.
  • the main closure device 20 comprises an intermediate removable flange 24, said to be holding, located between the stop flanges 30 and clamping 40 according to the 'axis A.
  • This flange of retaining 24, associated with retaining nuts 25 assembled to the studs 21 and located between the retaining flange 24 and the clamping flange 40 keeps the stop flange 30, and in particular the bearing pieces 33, in contact of the O-ring boss 13 when the clamp 40 is raised to allow manipulation of the cover 5.
  • the retaining flange 24 is a removable annular rigid part which extends around the main body 10 and has an interior surface adapted to bear against the upper shoulder 15 of the toric boss 13.
  • the retaining flange 24 comprises holes through which the studs 21 pass.
  • Retaining nuts 25 are screwed onto the threaded part of the studs 21, and are arranged between the clamping flange 40 and the retaining flange 24.
  • the clamping nuts 22 can be unscrewed to the upper end of the studs 21.
  • the retaining nuts 25 are unscrewed so as to raise the clamping flange 40 until so that it comes into contact with the clamping nuts 22.
  • the spacers 23 are removed, which makes it possible to remove or put in place the cover 5.
  • the bearing pieces 33 remain in contact with the O-ring boss 13 by the 'tensile force exerted by the clamping studs 21.
  • the cover 5 is placed in contact with the edge 12 of the main body 10.
  • the spacers 23 are placed in contact with the lateral surface of the cover 5, and the nuts 25 are screwed and lowered in contact with the retaining flange 24, the clamping flange 40 then being lowered at the same time and brought into contact with the spacers 23.
  • the clamping nuts 22 are then screwed so that forces clamps are applied by the clamping flange 40 on the cover 5, thus ensuring the closure of the reservoir 1, the stop flange 30 remaining in contact with the toric boss 13.
  • the main closure device 20 of the reservoir 1 ensures the clamping of the cover 5 against the main body 10 by the cooperation of the removable stopper flange 30 (held in contact with the toric boss 13 of the main body 10) and the removable clamping flange 40, which applies clamping forces to the cover 5.
  • a closing device 20 does not include mechanical parts welded to the main body 10, and the latter does not include mechanical parts assembled to threaded or tapped parts of the main body 10.
  • the tank 1 has a mechanical strength and a improved service life, which makes it particularly suitable for storing fluid at high pressure.
  • the retaining flange 24 and the retaining nuts 25 advantageously make it possible to simplify the handling of the cover 5.
  • the reservoir 1 has a technology allowing a wide range of diameters.
  • It can store all kinds of fluids under pressure, such as corrosive and dangerous fluids. It can also be an element of a system for the production of hydrogen by electrochemical means. It can store submerged devices, such as proton conductive membrane electrolysers in submerged filter press structure.
  • the tank 1 can include additional mechanical parts, making it possible in particular to provide an anti-corrosion coating of the tank 1. It can thus include a cylindrical protective shell 51 in contact with the inner surface of the main body 10.
  • the protective ferrule 51 can be mounted tight to the press. It may also include an upper internal closure plate 52, extending into the interior space 2 in contact with the cover 5 and having a cylindrical part 52.1 in local contact with the interior surface of the protective shell 51.
  • Two O-rings. 53 can be housed in the end of the cylindrical part 52.1 of the upper internal closure plate 52, and provide a seal between the latter and the protective ferrule 51.
  • the flexibility of this cylindrical part 52.1 causes the pressure of the fluid stored in the reservoir 1 compresses the seals 53 while preventing their extrusion.
  • the materials of these elements depend in particular on the type of fluid stored.
  • a peripheral wedge 54 can be placed in the hollow space formed by the inner surface of the toric boss 13, in contact with the main body 10 and the protective ferrule 51.
  • the tank 1 advantageously does not include a layer of an anti-corrosion material having been deposited directly on the inner surface of the main body 10.
  • the protective shell 51 can be made of a plastic material, such as polyethylene, PVC or PEEK, or a metallic material such as monel, hasstelloy, titanium. It may have been the subject of a quality control before its assembly in the main body 10.
  • a tank 1 is particularly advantageous insofar as there is a dissociation between the function of mechanical resistance to pressure of the tank. stored fluid, and the function of resistance to chemical aggression.
  • the toric boss 13 of the main body 10 can be produced by structuring a basic main body 7, that is to say a main body which has transverse dimensions d ,, d e constant along of the axis A, and therefore a constant thickness e, such as a cylinder of revolution.
  • the thickness e of such a main body 7 is adapted to the operating pressure of the tank 1. It can thus be produced by hydroforming, flow-forming, forging or stamping of the upper end of the main body (and possibly of its lower end. in the case of a tubular main body). It can also be cut in the mass of a collar of a main body 10.
  • Figure 4 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a hydroforming device 60 for producing the toric boss 13 of the main body 10. This example is given by way of illustration .
  • the upper end of a basic main body 7 is introduced into the hydroforming device 60.
  • the main body 7 initially does not have a toric boss 13, and the upper end has constant dimensions and thickness according to axis A.
  • a piston 61 is disposed in the upper orifice of the main body 7. It comprises two upper and lower lips 62 disposed in contact with the inner surface of the main body 7, which participate in defining a sealed chamber 63.
  • a die 64 is located in contact with the outer surface of the main body 7, facing the sealed chamber 63. It rests against a retaining ring 66 and on a support 67. It comprises a hollow space 65, a radial surface of which is intended to receive a part of the main body 7 then locally deformed (see left part of FIG. 4).
  • a liquid under high pressure is introduced into the sealed chamber 63, inducing a local deformation of the main body 7 which then comes to bear against the radial surface of the hollow space 65 of the die 64.
  • the toric boss is then obtained (see right part of fig. 4).
  • the hydroforming device 60 can then be removed by removing the retaining ferrule 66, the support 67 and the die 64.
  • Figure 5 is a schematic and partial view, in longitudinal section, of a reservoir 1 according to another embodiment.
  • This reservoir 1 differs from that described above essentially in that it comprises, in addition to the main closing device 20 adapted to ensure the maintenance and tightening of the cover 5, an additional closing device 70 adapted to ensure the maintenance and the tightening of a bottom plate 6, this additional closing device 70 being similar to the main closing device 20.
  • the main body 10 is here of tubular shape, and opens out longitudinally on the upper orifice 3 and on a lower orifice 4 opposite. It further comprises a toric boss 17 disposed between the cylindrical part 11 and the lower edge which delimits the lower orifice 4.
  • the toric boss 17 is here identical to the toric boss 13 described above.
  • the additional closure device 70 comprises a removable clamping flange 90 and a removable stop flange 80, the two flanges being assembled to one another by studs 71 and tightening nuts 72.
  • the stop flange 80 is located above the toric boss 17 along the axis A, and comprises a retaining ring 81 and bearing pieces 82 identical to those described above.
  • the bearing pieces 82 are adapted to come into contact with the abutment shoulder of the toric boss 17.
  • the clamp 90 surrounds the bottom plate 6. It is similar to that described with reference to fig.l, but differs in that it has a peripheral shoulder 91 coming into contact with a peripheral shoulder 6.1 of the bottom plate 6 of complementary shape to that of the shoulder 91. In other words, there is a direct mechanical contact between the bottom plate 6 and the clamping flange 90, while it is indirect between the cover 5 and the upper clamping flange 40 (via the spacers).
  • Clamping studs 71 pass through the holes of the clamping flange 90 and those of the support pieces 82 of the stop flange 80. They each have a threaded lower end to which a clamping nut 72 is screwed. L The lower end of the studs 71 has an extra length so that the tank 1 can rest on the ground by the lower ends of the clamping studs 71.
  • the bottom plate like the cover 5, is removable and is not assembled to the main body 10 by a mechanical connection (pivot or other).
  • the closing devices 20, 70 are particularly compact and optimized to minimize and simplify the opening and closing maneuvers of the reservoir 1.

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Abstract

L'invention porte sur un réservoir (1), comportant : un corps principal (10) ayant un bossage torique (13); et un dispositif de fermeture (20) comportant une bride amovible de butée (30) adaptée à venir au contact du bossage torique (13), et une bride amovible de serrage (40) adaptée à en appui d'un couvercle (12) obturant alors un orifice (3) du corps principal (10), et des moyens de serrage (21, 22) pour exercer un effort de serrage sur le couvercle (5) en direction du corps principal (10), la bride amovible de butée (30) étant alors retenue par le bossage torique (13).

Description

RESERVOIR DE STOCKAGE DE FLUIDE SOUS PRESSION A TENUE MECANIQUE AMELIOREE
DOMAINE TECHNIQUE
[001] Le domaine de l'invention est celui des réservoirs adaptés à stocker des fluides sous pression, comportant un couvercle amovible et manipulable obturant un orifice du réservoir.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
[002] Il existe des réservoirs de stockage adaptés à stocker des fluides à haute pression, par exemple ayant une pression de l'ordre de plusieurs centaines de bars (par exemple de 500 à 600 bars). Selon les applications, ils peuvent être destinés à stocker des liquides ou des gaz, éventuellement dangereux, tels que de l'hydrogène ou du tritium. Ils peuvent également contenir des dispositifs fonctionnant en immersion sous pression, par exemple des électrolyseurs en structure de filtre-presse.
[003] De tels réservoirs comportent un corps principal qui délimite un espace intérieur de stockage, cet espace intérieur débouchant sur un orifice principal destiné à être obturé par un couvercle. Le couvercle peut être monté sur le corps principal avec une liaison mécanique de type pivot ou autre. L'assemblage du couvercle peut être effectué sur des parties filetées ou taraudées du corps de réservoir, voire sur des collets ayant été soudés au corps principal.
[004] Cependant, les interfaces de soudure et les parties filetées ou taraudées du corps de réservoir peuvent former des zones de fragilité mécanique, qui impactent négativement la tenue mécanique du réservoir ainsi que sa durée de vie lors du cycle de mise en pression / décompression.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
[005] L'invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l'art antérieur, et plus particulièrement de proposer un réservoir adapté à stocker des fluides sous haute pression et présentant une tenue mécanique améliorée.
[006] Pour cela, l'objet de l'invention est un réservoir destiné à stocker au moins un fluide sous pression, comportant : un corps principal, délimitant un espace intérieur débouchant sur un orifice principal à obturer, et comportant une partie cylindrique, s'étendant longitudinalement suivant l'axe A, dont une bordure délimite l'orifice principal ; un couvercle destiné à venir, en configuration de fermeture, au contact de la bordure pour obturer l'orifice principal ; un dispositif de fermeture principal.
[007] Selon l'invention, le corps principal comporte un bossage torique, situé entre la partie cylindrique et la bordure, s'étendant dans un plan orthogonal à l'axe A, et dont une surface extérieure présente un épaulement de butée orienté vers la partie cylindrique.
[008] De plus, le dispositif de fermeture principal comporte : une bride amovible dite de butée, entourant la partie cylindrique et adaptée à venir au contact de l'épaulement de butée du bossage torique ; une bride amovible dite de serrage, entourant le couvercle lorsqu'il est au contact de la bordure et adaptée à venir en appui contre celui-ci en direction du corps principal ; les brides amovibles de butée et de serrage comportant des trous alignés ; des moyens de serrage traversant les trous afin d'appliquer au couvercle, par la bride amovible de serrage, un effort de serrage orienté vers le corps principal, la bride amovible de butée étant alors retenue par l'épaulement de butée du bossage torique.
[009] Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce réservoir sont les suivants.
[0010] La bride amovible de serrage peut présenter, sur sa surface intérieure, un épaulement périphérique orienté vers le corps principal. Le couvercle peut présenter, sur sa surface latérale, un épaulement périphérique orienté suivant une direction opposée au corps principal, et peut présenter un diamètre maximal inférieur à un diamètre minimal de la bride amovible de serrage. Des pièces intercalaires, de forme complémentaire auxdits épaulements périphériques, peuvent être disposées radialement entre la bride amovible de serrage et le couvercle, au contact des épaulements périphériques respectifs.
[0011] La bride amovible de butée peut comporter une bague périphérique de contention, et une pluralité de pièces d'appui disposées autour du corps principal et maintenues radialement par la bague périphérique de contention, et adaptées à venir au contact de l'épaulement de butée du bossage torique.
[0012] Les moyens de serrage peuvent être des goujons de serrage et des écrous de serrage, ces derniers étant vissés à une extrémité des goujons de serrage dépassant de la bride amovible de serrage. [0013] Le réservoir peut comporter une bride amovible de maintien, entourant le corps principal et située suivant l'axe A entre la bride amovible de serrage et la bride amovible de butée, adaptée à venir au contact d'une surface du bossage torique orientée du côté de la bordure, et des écrous de maintien, vissés à une partie des goujons de serrage, situés entre la bride amovible de serrage et la bride amovible de maintien.
[0014] Le bossage torique peut présenter une épaisseur identique à celle de la partie cylindrique.
[0015] Le bossage torique peut présenter une forme de section droite transversale en arc de cercle d'un rayon compris entre 2 et 2.4 fois son épaisseur, et/ou des arrondis de raccordement en sa surface extérieure avec la partie cylindrique et la bordure d'un rayon compris entre 0.1 et 0.2 fois son épaisseur, et/ou des arrondis de raccordement en sa surface intérieure avec la partie cylindrique et la bordure d'un rayon compris entre 1.1 et 1.3 fois son épaisseur.
[0016] Le réservoir peut comporter une virole cylindrique de protection, située dans l'espace intérieur au contact de la surface intérieure du corps principal, une cale périphérique étant disposée entre et au contact du bossage torique et de la virole cylindrique de protection.
[0017] Le réservoir peut comporter une plaque d'obturation intérieure, disposée dans l'espace intérieur au niveau de l'orifice principal, et comportant une partie cylindrique venant au contact de la virole cylindrique de protection et entre lesquelles est disposé au moins un joint d'étanchéité.
[0018] Le corps principal peut être tubulaire de sorte que l'espace intérieur débouche sur un deuxième orifice opposé à l'orifice principal et délimité par une deuxième bordure. Le corps principal peut comporter un deuxième bossage torique situé entre la partie cylindrique et la deuxième bordure, s'étendant dans un plan orthogonal à l'axe A, et dont une surface extérieure présente un épaulement de butée orienté vers la partie cylindrique.
[0019] Le réservoir peut comporter un dispositif de fermeture additionnel adapté à assurer le maintien et serrage d'une plaque de fond obturant le deuxième orifice, et comportant : une bride amovible de butée, entourant la partie cylindrique et adaptée à venir au contact de l'épaulement de butée du deuxième bossage torique ; une bride amovible dite de serrage, entourant la plaque de fond et adaptée à venir en appui contre celui-ci en direction du corps principal ; les brides amovibles de butée et de serrage comportant des trous alignés ; des moyens de serrage traversant les trous afin d'appliquer à la plaque de fond par la bride amovible de serrage un effort de serrage orienté vers le corps principal, la bride amovible de butée étant alors retenue par l'épaulement de butée du deuxième bossage torique. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0020] D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, d'un réservoir selon un mode de réalisation, illustrant plus particulièrement un dispositif de fermeture principal du couvercle contre le corps principal du réservoir ; la figure 2 est une vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, du corps principal du réservoir illustré sur la fig.l ; la figure 3 est une vue de dessus, schématique et partielle, de la bride amovible dite de butée du dispositif de fermeture principal illustré sur la fig.l ; la figure 4 est une vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, d'un dispositif d'hydroformage adapté à réaliser le bossage torique du corps principal illustré sur la fig.l ; la figure 5 est vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, d'un réservoir selon un autre mode de réalisation, comportant le dispositif de fermeture du couvercle et un dispositif de fermeture d'une plaque de fond.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS [0021] Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l'ordre de » signifient à 10% près, et de préférence à 5% près. Par ailleurs, les termes « compris entre ... et ... » et équivalents signifient que les bornes sont incluses, sauf mention contraire.
[0022] L'invention porte d'une manière générale sur un réservoir adapté à stocker des fluides à haute pression, et présentant une tenue mécanique améliorée. Il comporte a minima un corps principal qui délimite un espace intérieur destiné à recevoir le fluide à stocker. Cet espace intérieur débouche sur au moins un orifice principal, ici un orifice supérieur, destiné à être obturé par un couvercle amovible. En configuration de fermeture, ce couvercle est maintenu serré au contact du corps principal par un dispositif de fermeture principal.
[0023] La figure 1 est une vue schématique et partielle, en coupe transversale, du réservoir 1 selon un mode de réalisation, illustrant plus précisément un dispositif de fermeture principal 20 de l'orifice supérieur 3 du réservoir 1.
[0024] On définit ici et pour la suite de la description un repère direct tridimensionnel orthogonal (er,ee,ez) en coordonnées cylindriques, où le vecteur ez est centré sur un axe longitudinal A du corps principal 10 et est dirigé vers l'orifice supérieur 3, où le vecteur er est orthogonal à l'axe ez, et où le vecteur ee est orthogonal au plan (er,ez). Dans cet exemple, le vecteur -ez est orienté suivant la même direction que la gravité.
[0025] Dans la suite de la description, les termes « inférieur » et « supérieur » s'entendent comme étant relatifs à un positionnement croissant suivant le vecteur +ez. Par ailleurs, les termes « intérieur » et « extérieur » s'entendent comme étant relatifs à un positionnement croissant à partir de l'axe A suivant le vecteur +er.
[0026] Le corps principal 10 est formé d'une paroi rigide qui s'étend longitudinalement suivant un axe A, et présente une section droite dans le plan (er,ee) de forme ici circulaire. En variante, elle peut présenter une forme ovale ou polygonale. Il délimite l'espace intérieur 2 du réservoir 1, qui débouche au moins sur un orifice supérieur 3 situé ici dans la continuité longitudinale de l'espace intérieur 2.
[0027] Le corps principal 10 présente une partie cylindrique 11 qui s'étend suivant une majeure partie de sa hauteur suivant l'axe A, dont la bordure supérieure 12 délimite l'orifice supérieur 3. L'épaisseur e et les diamètres intérieur d, et extérieur de du corps principal 10 dans sa partie cylindrique 11 sont constants le long de l'axe A, et égaux à des valeurs de référence eref, dj,ref et de,ref. De préférence, la bordure supérieure 12 présente également les mêmes valeurs de référence d'épaisseur eref et de diamètres intérieur di,ref et extérieur de,ref que la partie cylindrique 11.
[0028] Le corps principal 10 peut comporter une paroi inférieure de fond de réservoir 1 (non représentée) réalisée d'un seul tenant avec la partie cylindrique 11. En variante, le corps principal 10 peut être un corps tubulaire et ainsi comporter un orifice inférieur opposé à l'orifice supérieur
3 suivant l'axe A. La figure 5 présentée plus loin détaille cet exemple dans lequel l'orifice inférieur
4 est obturé par une plaque de fond amovible 6 maintenue au contact du corps principal 10 par un dispositif de fermeture spécifique 70. [0029] Le corps principal 10 comporte un bossage torique 13, transversal et périphérique, situé entre la partie cylindrique 11 et sa bordure 12. Le bossage 13 est dit torique dans la mesure où il est creux et présente une section droite dans un plan (er,ez) ayant une forme d'arc de cercle (un arc d'ovale est également possible). Il correspond donc à un élargissement radial du corps principal 10. Le bossage torique 13 présente avantageusement une épaisseur sensiblement égale à la valeur de référence eref et un diamètre intérieur ayant une valeur supérieure à la valeur de référence di,ref. Le bossage torique 13 est une partie du corps principal 10 et n'est donc pas une pièce rapportée et soudée au corps principal 10.
[0030] Par ailleurs, le bossage torique 13 est dit transversal dans la mesure où il s'étend longitudinalement dans un plan (er,ee), et il est dit périphérique dans la mesure où il est réparti régulièrement autour de l'axe A. De préférence, il s'étend continûment autour de l'axe A, mais en variante, il peut s'étendre de manière discontinue et ainsi être formé de plusieurs tronçons de bossage.
[0031] La surface extérieure du bossage torique 13 présente un épaulement périphérique 14, dit de butée, orienté suivant le vecteur -ez et donc vers la partie cylindrique 11, destiné à assurer une butée vis-à-vis d'une bride amovible de butée 30 du dispositif de fermeture principal 20.
[0032] La figure 2 est une vue schématique, en coupe longitudinale, du corps principal 10 illustré sur la fig.l.
[0033] De manière à assurer une bonne répartition des contraintes mécaniques subies par le corps principal 10 au niveau du bossage torique 13 lors de la fermeture du réservoir 1, la section droite du bossage torique 13 dans un plan (er,ez) présente une forme d'arc de cercle de rayon intérieur compris entre 2xe et 2.4xe.
[0034] De plus, la surface extérieure du bossage torique 13 présente avantageusement des arrondis de raccordement 16.1 à la bordure supérieure 12 et à la partie cylindrique 11 de rayon compris entre O.lxe et 0.2xe. La surface intérieure du bossage torique 13 présente avantageusement des arrondis de raccordement 16.2 à la bordure supérieure 12 et à la partie cylindrique 11 de rayon compris entre l.lxe et 1.3xe.
[0035] Le réservoir 1 comporte un couvercle 5, formé d'une plaque rigide amovible, destiné à venir obturer l'orifice supérieur 3. Le couvercle 5 est dit amovible dans la mesure où il n'est pas monté par une liaison mécanique sur le corps principal 10, à la différence des réservoirs conventionnels. En configuration de fermeture, le couvercle 5 est disposé au contact de la surface supérieure de la bordure 12 du corps principal 10. Il présente un diamètre extérieur ici avantageusement égal à la valeur de référence de,ref du diamètre extérieur du corps principal 10. [0036] Le réservoir 1 comporte un dispositif de fermeture principal 20 adapté à maintenir le couvercle 5 contre le corps principal 10. A la différence de l'art antérieur, ce dispositif de fermeture 20 ne comporte pas d'organes mécaniques fixés de manière non amovible au corps principal 10 (par exemple d'organes soudés), ni d'organes mécaniques assemblés à des parties filetées ou taraudées du corps principal 10.
[0037] Le dispositif de fermeture 20 comporte deux brides amovibles, c'est-à-dire une bride dite butée 30 et une bride dite serrage 40, destinées à être assemblées l'une à l'autre par une pluralité d'organes de serrage tels que des goujons 21 et écrous 22. Elles sont dites amovibles dans la mesure où elles peuvent être librement déplacées vis-à-vis du corps principal 10, et ne sont pas montées sur le corps principal 10 par une liaison mécanique de type pivot ou autre.
[0038] La bride amovible de butée 30 est destinée à venir au contact de l'épaulement de butée 14 du bossage torique 13. Elle est donc placée autour du corps principal 10, en amont du bossage torique 13 suivant l'axe A. Elle comporte avantageusement une bague de contention 32, et des pièces d'appui 33 disposées le long de la surface intérieure de la bague de contention 32, et maintenues radialement par celle-ci.
[0039] La figure 3 est une vue de dessus, schématique et partielle, de la bride amovible de butée 30 illustrée sur la fig.l.
[0040] La bague de contention 32 est une pièce rigide annulaire et présente un diamètre intérieur supérieur au diamètre maximal du bossage torique 13. Les pièces d'appui 33 ont une forme de secteurs cylindriques, de sorte que la pluralité de pièces d'appui 33 parcourt le périmètre de la bague de contention 32 autour de l'axe A. Leur surface extérieure présente un rayon de courbure correspondant au diamètre intérieur de la bague de contention 32. Leur surface intérieure présente un épaulement qui est le complémentaire de l'épaulement de butée 14 du bossage torique 13. Chaque pièce d'appui 33 comporte un trou 31 qui s'étend de manière parallèle à l'axe A.
[0041] La bride amovible de serrage 40 est destinée à assurer le maintien et le serrage du couvercle 5 contre la bordure 12 du corps principal 10 pour obturer l'orifice supérieur 3. Elle est formée d'une pièce rigide annulaire qui entoure le couvercle 5 dans le plan (er,ee). Elle comporte une pluralité de trous 41 qui s'étendent de manière parallèle à l'axe A. Les trous 41 sont destinés à être alignés avec les trous 31 des pièces d'appui 33 de la bride de butée 30. La bride de serrage 40 est adaptée à venir en appui contre le couvercle 5 suivant la direction -ez, c'est-à-dire en direction du corps principal 10. [0042] De préférence, de manière à faciliter la manipulation du couvercle 5 lors de sa mise en place ou retrait, le couvercle 5 présente un épaulement périphérique 5.1 orienté suivant la direction +ez, c'est-à-dire orienté suivant une direction opposée au corps principal 10. Sa surface latérale présente donc un diamètre minimal dc,mm et un diamètre maximal dc,max. De même, la bride de serrage 40 comporte, en sa surface intérieure, un épaulement périphérique 42 qui est le complémentaire de l'épaulement 5.1 du couvercle 5, c'est-à-dire qu'il est orienté suivant la direction -ez, c'est-à-dire en direction du corps principal 10. Sa surface intérieure présente donc un diamètre minimal dbs.min et un diamètre maximal dbs.max-
[0043] Le diamètre minimal dbs.min de la bride de serrage 40 est supérieur au diamètre maximal dc,max du couvercle 5. Aussi, pour assurer la transmission de l'effort de serrage de la bride de serrage 40 sur le couvercle 5, des pièces intercalaires 23 sont disposées entre et au contact de la bride de serrage 40 et du couvercle 5, au niveau de leurs épaulements respectifs 42, 5.1. Ces pièces intercalaires 23 ont la forme de secteurs cylindriques. Elles présentent une surface intérieure qui est le complémentaire de l'épaulement 5.1 du couvercle 5, et une surface extérieure qui est le complémentaire de l'épaulement 42 de la bride de serrage 40. Cette configuration de la bride de serrage 40, du couvercle 5 et des pièces intercalaires 23 permet de faciliter la mise en place et le retrait du couvercle 5 vis-à-vis du corps principal 10. Ainsi, comme expliqué plus loin, il suffit de relever la bride de serrage 40 suivant la direction +ez, de retirer les pièces intercalaires 23, pour ensuite enlever ou mettre en place simplement le couvercle 5.
[0044] Les trous 31 de la bride de butée 30 et les trous 41 de la bride de serrage 40 sont traversés par des goujons de serrage 21 comportant ici une tête adaptée à venir en butée contre une surface d'une pièce d'appui 33 correspondante, et une extrémité opposée filetée qui dépasse hors de la bride de serrage 40 suivant la direction +ez. Un écrou de serrage 22 est vissé sur cette extrémité filetée et vient s'appliquer contre une surface supérieure de la bride de serrage 40.
[0045] Ainsi, lors du serrage des écrous 22 sur les goujons 21, la bride de butée 40 est au contact de l'épaulement de butée 14 du bossage torique 13. La bride de serrage 40 assure le maintien du couvercle 5 contre la bordure du corps principal 10, et des efforts de serrage orientés suivant la direction -ez sont appliqués et transmis au couvercle 5 par les pièces intercalaires 23. Par ailleurs, la conicité de l'épaulement 5.1 du couvercle 5 et de l'épaulement de butée 14 du bossage torique 13 assure un centrage des brides de butée 30 et de serrage 40 vis-à-vis de l'axe A.
[0046] Avantageusement, de manière à faciliter la mise en place et le retrait du couvercle 5, le dispositif de fermeture principal 20 comporte une bride amovible intermédiaire 24, dite de maintien, située entre les brides de butée 30 et de serrage 40 suivant l'axe A. Cette bride de maintien 24, associée à des écrous de maintien 25 assemblés aux goujons 21 et situés entre la bride de maintien 24 et la bride de serrage 40, permet de maintenir la bride de butée 30, et en particulier les pièces d'appui 33, au contact du bossage torique 13 lorsque la bride de serrage 40 est relevée pour permettre la manipulation du couvercle 5.
[0047] La bride de maintien 24 est une pièce rigide annulaire amovible qui s'étend autour du corps principal 10 et présente une surface intérieure adaptée à venir en appui contre l'épaulement supérieur 15 du bossage torique 13. La bride de maintien 24 comporte des trous traversés par les goujons 21. Des écrous de maintien 25 sont vissés sur la partie filetée des goujons 21, et sont disposés entre la bride de serrage 40 et la bride de maintien 24.
[0048] Ainsi, pour effectuer la manipulation du couvercle 5, les écrous de serrage 22 peuvent être dévissés jusqu'à l'extrémité supérieure des goujons 21. Les écrous de maintien 25 sont dévissés de manière à remonter la bride de serrage 40 jusqu'à ce qu'elle vienne au contact des écrous de serrage 22. Les pièces intercalaires 23 sont enlevées, ce qui permet de retirer ou de mettre en place le couvercle 5. Les pièces d'appui 33 restent au contact du bossage torique 13 par l'effort de traction exercé par les goujons de serrage 21.
[0049] Ensuite, pour assurer la fermeture du réservoir 1, le couvercle 5 est mis en place au contact de la bordure 12 du corps principal 10. Les pièces intercalaires 23 sont placées au contact de la surface latérale du couvercle 5, et les écrous de maintien 25 sont vissés et redescendus au contact de la bride de maintien 24, la bride de serrage 40 étant alors redescendue dans le même temps et mise au contact des pièces intercalaires 23. Les écrous de serrage 22 sont alors vissés de sorte que des efforts de serrage sont appliqués par la bride de serrage 40 sur le couvercle 5, assurant ainsi la fermeture du réservoir 1, la bride de butée 30 restant au contact du bossage torique 13.
[0050] Ainsi, le dispositif de fermeture principal 20 du réservoir 1 assure le serrage du couvercle 5 contre le corps principal 10 par la coopération de la bride amovible de butée 30 (maintenue au contact du bossage torique 13 du corps principal 10) et de la bride amovible de serrage 40, laquelle applique au couvercle 5 des efforts de serrage. Un tel dispositif de fermeture 20 ne comporte pas de pièces mécaniques soudées au corps principal 10, et celui-ci ne comporte pas de pièces mécaniques assemblées à des parties filetées ou taraudées corps principal 10. Aussi, le réservoir 1 présente une tenue mécanique et une durée de vie améliorées, ce qui le rend particulièrement adapté au stockage de fluide à haute pression. Par ailleurs, la bride de maintien 24 et les écrous de maintien 25 permettent avantageusement de simplifier la manipulation du couvercle 5. [0051] Le réservoir 1 présente une technologie autorisant une grande gamme de diamètres. Il permet de stocker toute sorte de fluides sous pression, tels que des fluides corrosifs et dangereux. Il peut également être un élément d'un système de production d'hydrogène par voie électrochimique. Il peut stocker des dispositifs immergés, tels que des électrolyseurs à membranes conductrices de protons en structure de filtre-presse immergé.
[0052] Par ailleurs, le réservoir 1 peut comporter des pièces mécaniques additionnelles, permettant notamment d'assurer un revêtement anticorrosion du réservoir 1. Il peut ainsi comporter une virole cylindrique de protection 51 au contact de la surface intérieure du corps principal 10. La virole de protection 51 peut être montée serrée à la presse. Il peut également comporter une plaque supérieure d'obturation interne 52, s'étendant dans l'espace intérieur 2 au contact du couvercle 5 et présentant une partie cylindrique 52.1 au contact localement de la surface intérieure de la virole de protection 51. Deux joints toriques 53 peuvent être logés dans l'extrémité de la partie cylindrique 52.1 de la plaque supérieure d'obturation interne 52, et assurent une étanchéité entre celle-ci et la virole de protection 51. La flexibilité de cette partie cylindrique 52.1 fait que la pression du fluide stocké dans le réservoir 1 comprime les joints 53 en évitant leur extrusion. Les matériaux de ces éléments dépendent notamment du type de fluide stocké. Par ailleurs, une cale périphérique 54 peut être disposée dans l'espace creux formé par la surface intérieure du bossage torique 13, au contact du corps principal 10 et de la virole de protection 51.
[0053] Ainsi, le réservoir 1 ne comporte avantageusement pas de couche d'un matériau anticorrosion ayant été déposée directement sur la surface intérieure du corps principal 10. La virole de protection 51 peut être réalisée en un matériau plastique, tel que le polyéthylène, le PVC ou le PEEK, ou en un matériau métallique tel que le monel, l'hastelloy, le titane. Elle peut avoir fait l'objet d'un contrôle de qualité avant son assemblage dans le corps principal 10. Ainsi, un tel réservoir 1 est particulièrement avantageux dans la mesure où il y a une dissociation entre la fonction de tenue mécanique à la pression du fluide stocké, et la fonction de résistance à l'agression chimique.
[0054] Le bossage torique 13 du corps principal 10 peut être réalisé par structuration d'un corps principal de base 7, c'est-à-dire d'un corps principal qui présente des dimensions transversales d,, de constantes le long de l'axe A, et donc une épaisseur e constante, tel qu'un cylindre de révolution. L'épaisseur e d'un tel corps principal 7 est adaptée à la pression de service du réservoir 1. Il peut ainsi être réalisé par hydroformage, fluotournage, forgeage ou matriçage de l'extrémité supérieure du corps principal (et éventuellement de son extrémité inférieure dans le cas d'un corps principal tubulaire). Elle peut également être taillée dans la masse d'un collet d'un corps principal 10.
[0055] A ce titre, la figure 4 est une vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, d'un dispositif d'hydroformage 60 permettant de réaliser le bossage torique 13 du corps principal 10. Cet exemple est donné à titre d'illustration.
[0056] L'extrémité supérieure d'un corps principal de base 7 est introduite dans le dispositif d'hydroformage 60. Le corps principal 7 ne comporte initialement pas de bossage torique 13, et l'extrémité supérieure présente des dimensions et épaisseur constantes suivant l'axe A.
[0057] Un piston 61 est disposé dans l'orifice supérieur du corps principal 7. Il comporte deux lèvres 62 supérieure et inférieure disposées au contact de la surface intérieure du corps principal 7, qui participent à délimiter une chambre étanche 63. Une matrice 64 est située au contact de la surface extérieure du corps principal 7, en regard de la chambre étanche 63. Elle repose contre une virole de contention 66 et sur un support 67. Elle comporte un espace creux 65 dont une surface radiale est destinée à recevoir une partie du corps principal 7 alors déformé localement (cf. partie gauche de la fig.4).
[0058] Un liquide sous haute pression est introduit dans la chambre étanche 63, induisant une déformation locale du corps principal 7 qui vient alors s'appuyer contre la surface radiale de l'espace creux 65 de la matrice 64. Le bossage torique est alors obtenu (cf. partie droite de la fig.4). Le dispositif d'hydroformage 60 peut ensuite être retiré en enlevant la virole de contention 66, le support 67 et la matrice 64.
[0059] La figure 5 est une vue schématique et partielle, en coupe longitudinale, d'un réservoir 1 selon un autre mode de réalisation.
[0060] Ce réservoir 1 diffère de celui décrit précédemment essentiellement en ce qu'il comporte, outre le dispositif de fermeture principal 20 adapté à assurer le maintien et le serrage du couvercle 5, un dispositif de fermeture additionnel 70 adapté à assurer le maintien et le serrage d'une plaque de fond 6, ce dispositif de fermeture additionnel 70 étant similaire au dispositif de fermeture principal 20.
[0061] Le corps principal 10 est ici de forme tubulaire, et débouche longitudinalement sur l'orifice supérieur 3 et sur un orifice inférieur 4 opposé. Il comporte en outre un bossage torique 17 disposé entre la partie cylindrique 11 et la bordure inférieure qui délimite l'orifice inférieur 4. Le bossage torique 17 est ici identique au bossage torique 13 décrit précédemment. [0062] Le dispositif de fermeture additionnel 70 comporte une bride amovible de serrage 90 et une bride amovible de butée 80, les deux brides étant assemblées l'une à l'autre par des goujons 71 et des écrous 72 de serrage.
[0063] Plus précisément, la bride de butée 80 est située au-dessus du bossage torique 17 suivant l'axe A, et comporte une bague de contention 81 et des pièces d'appui 82 identiques à celles décrites précédemment. Les pièces d'appui 82 sont adaptées à venir au contact de l'épaulement de butée du bossage torique 17.
[0064] La bride de serrage 90 entoure la plaque de fond 6. Elle est similaire à celle décrite en référence à la fig.l, mais s'en distingue par le fait qu'elle comporte un épaulement périphérique 91 venant au contact d'un épaulement périphérique 6.1 de la plaque de fond 6 de forme complémentaire à celle de l'épaulement 91. Autrement dit, il y a un contact mécanique direct entre la plaque de fond 6 et la bride de serrage 90, alors qu'il est indirect entre le couvercle 5 et la bride de serrage 40 supérieure (via les pièces intercalaires).
[0065] Des goujons de serrage 71 traversent les trous de la bride de serrage 90 et ceux des pièces d'appui 82 de la bride de butée 80. Ils présentent chacun une extrémité inférieure filetée à laquelle est vissé un écrou de serrage 72. L'extrémité inférieure des goujons 71 présente une sur longueur de sorte que le réservoir 1 peut reposer au sol par les extrémités inférieures des goujons de serrage 71.
[0066] Ainsi, la plaque de fond, comme le couvercle 5, est amovible et n'est pas assemblée au corps principal 10 par une liaison mécanique (pivot ou autre).
[0067] Les dispositifs de fermeture 20, 70 sont particulièrement compacts et optimisés pour minimiser et simplifier les manoeuvres d'ouverture et de fermeture du réservoir 1.
[0068] Des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Réservoir (1) destiné à stocker au moins un fluide sous pression, comportant : o un corps principal (10), délimitant un espace intérieur (2) débouchant sur un orifice principal (3) à obturer, et comportant une partie cylindrique (11), s'étendant longitudinalement suivant l'axe A, dont une bordure (12) délimite l'orifice principal (3) ; o un couvercle (5) destiné à venir, en configuration de fermeture, au contact de la bordure (12) pour obturer l'orifice principal (3) ; o un dispositif de fermeture principal (20) ; o caractérisé en ce que : o le corps principal (10) comporte un bossage torique (13), situé entre la partie cylindrique (11) et la bordure (12), s'étendant dans un plan orthogonal à l'axe A, et dont une surface extérieure présente un épaulement de butée (14) orienté vers la partie cylindrique (11), o le dispositif de fermeture principal (20) comportant : · une bride amovible dite de butée (30), entourant la partie cylindrique (11) et adaptée à venir au contact de l'épaulement de butée (14) du bossage torique (13) ;
• une bride amovible dite de serrage (40), entourant le couvercle lorsqu'il est au contact de la bordure (12) et adaptée à venir en appui contre celui-ci en direction du corps principal (10) ; · les brides amovibles de butée (30) et de serrage (40) comportant des trous (31, 41) alignés ;
• des moyens de serrage (21, 22) traversant les trous (31, 41) afin d'appliquer au couvercle (5), par la bride amovible de serrage (40), un effort de serrage orienté vers le corps principal (10), la bride amovible de butée (30) étant alors retenue par l'épaulement de butée (14) du bossage torique (13).
2. Réservoir (1) selon la revendication 1, dans lequel :
• la bride amovible de serrage (40) présente, sur sa surface intérieure, un épaulement périphérique (42) orienté vers le corps principal (10),
• le couvercle (5) présente, sur sa surface latérale, un épaulement périphérique (5.1) orienté suivant une direction opposée au corps principal (10), et présente un diamètre maximal inférieur à un diamètre minimal de la bride amovible de serrage (40), • des pièces intercalaires (23), de forme complémentaire auxdits épaulements périphériques (5.1, 42), étant disposées radialement entre la bride amovible de serrage (40) et le couvercle (5), au contact des épaulements périphériques (5.1, 42) respectifs.
3. Réservoir (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bride amovible de butée (30) comporte une bague périphérique de contention (32), et une pluralité de pièces d'appui (33) disposées autour du corps principal (10) et maintenues radialement par la bague périphérique de contention (32), et adaptées à venir au contact de l'épaulement de butée (14) du bossage torique (13).
4. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de serrage sont des goujons de serrage (21) et des écrous de serrage (22), ces derniers étant vissés à une extrémité des goujons de serrage (21) dépassant de la bride amovible de serrage (40).
5. Réservoir (1) selon la revendication 4, comportant :
• une bride amovible de maintien (24), entourant le corps principal (10) et située suivant l'axe A entre la bride amovible de serrage (40) et la bride amovible de butée (30), adaptée à venir au contact d'une surface (15) du bossage torique (13) orientée du côté de la bordure (12), et
• des écrous de maintien (25), vissés à une partie des goujons de serrage (21), situés entre la bride amovible de serrage (40) et la bride amovible de maintien (24).
6. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le bossage torique (13) présente une épaisseur identique à celle de la partie cylindrique (11).
7. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le bossage torique (13) présente une forme de section droite transversale en arc de cercle d'un rayon compris entre 2 et 2.4 fois son épaisseur, et/ou des arrondis de raccordement (16.1) en sa surface extérieure avec la partie cylindrique (11) et la bordure (12) d'un rayon compris entre 0.1 et 0.2 fois son épaisseur, et/ou des arrondis de raccordement (16.2) en sa surface intérieure avec la partie cylindrique (11) et la bordure (12) d'un rayon compris entre 1.1 et 1.3 fois son épaisseur.
8. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant une virole cylindrique de protection (51), située dans l'espace intérieur (2) au contact de la surface intérieure du corps principal (10), une cale périphérique (54) étant disposée entre et au contact du bossage torique (13) et de la virole cylindrique de protection (51).
9. Réservoir (1) selon la revendication 8, comportant une plaque d'obturation intérieure (52), disposée dans l'espace intérieur (2) au niveau de l'orifice principal (3), et comportant une partie cylindrique (52.1) venant au contact de la virole cylindrique de protection (51) et entre lesquelles est disposée au moins un joint d'étanchéité (53).
10. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, o le corps principal (10) étant tubulaire de sorte que l'espace intérieur (2) débouche sur un deuxième orifice (4) opposé à l'orifice principal (3) et délimité par une deuxième bordure (18),
• le corps principal (10) comportant un deuxième bossage torique (17) situé entre la partie cylindrique (11) et la deuxième bordure (18), s'étendant dans un plan orthogonal à l'axe A, et dont une surface extérieure présente un épaulement de butée orienté vers la partie cylindrique (11), o le réservoir comportant un dispositif de fermeture additionnel (70) adapté à assurer le maintien et serrage d'une plaque de fond (6) obturant le deuxième orifice (4), et comportant :
• une bride amovible de butée (80), entourant la partie cylindrique et adaptée à venir au contact de l'épaulement de butée du deuxième bossage torique ;
• une bride amovible dite de serrage (90), entourant la plaque de fond et adaptée à venir en appui contre celui-ci en direction du corps principal ;
• les brides amovibles de butée (80) et de serrage (90) comportant des trous alignés ;
• des moyens de serrage traversant les trous afin d'appliquer à la plaque de fond (6) par la bride amovible de serrage (70) un effort de serrage orienté vers le corps principal, la bride amovible de butée (80) étant alors retenue par l'épaulement de butée du deuxième bossage torique (17).
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