FR3026157A1 - Procede cyclique de preparation, d’utilisation et de maintenance d’un recipient de gaz en materiau composite - Google Patents

Procede cyclique de preparation, d’utilisation et de maintenance d’un recipient de gaz en materiau composite Download PDF

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FR3026157A1
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Emmanuel Baune
Franck Boeuf
Antoine Frenal
Beatriz Lopez
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Air Liquide SA
Air Liquide Sante International SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Air Liquide Sante Services SA
Original Assignee
Air Liquide SA
Air Liquide Sante International SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Air Liquide Sante Services SA
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Abstract

L'invention porte sur un procédé cyclique de préparation, utilisation et maintenance d'un récipient de gaz (R) en matériau composite revêtu d'une résine epoxy, comprenant les étapes d'agencer au moins un suremballage (S) autour du corps d'un récipient (R) de gaz ; de remplir le récipient (R) avec une composition gazeuse ; d'utilisation du récipient (R) par un utilisateur avec consommation de tout ou partie de la composition gazeuse qu'il contient ; de récupération du récipient (R) après utilisation par l'utilisateur ; de démontage du suremballage (S) ; de contrôle du récipient pour détecter toute détérioration dudit récipient et de répétition cyclique des étapes a) à f) lorsqu'aucune détérioration n'est détectée à l'étape f).

Description

La présente invention concerne un procédé cyclique de préparation, d'utilisation et de maintenance d'un récipient de gaz, en particulier une bouteille de gaz, notamment de gaz médical. Les gaz et mélanges gazeux, notamment les gaz industriels et médicaux, sont classiquement conditionnés dans des récipients de gaz, telles des bouteilles ou bonbonnes de gaz, sous pression, c'est-à-dire à une pression pouvant atteindre plusieurs centaines de bar absolus. Un récipient du type bouteille de gaz est typiquement formé d'un corps cylindrique creux fermé, à sa base, par un fond plat ou bombé et comprenant, en partie haute, une ogive portant un col muni d'un orifice de sortie par lequel le gaz peut être introduit ou, à l'inverse, extrait du corps de la bouteille. Le corps cylindrique creux peut être formé en totalité d'un matériau métallique, tel de l'acier ou un alliage d'aluminium, ou alors être composite, c'est-à-dire formé d'une partie creuse formant le corps cylindrique, couramment appelé « liner », laquelle est recouverte d'un bobinage de filaments fixés par une résine epoxy par exemple qui forme alors un revêtement externe transparent à la surface du corps ou fût de la bouteille. Habituellement, la surface d'un récipient composite est soit polie pour lui conférer un aspect esthétique résistant et durable, soit revêtue d'une peinture conçue pour être esthétique et résistante. En effet, la surface extérieure d'un tel récipient doit souvent remplir des fonctions de marketing et de communication, d'identification du produit, opérationnelles, règlementaires... Pour ce faire, on agence autour du corps du récipient un (ou plusieurs) suremballage destiné à rester au moins en partie sur le récipient pendant les phases d'utilisation dudit récipient par un utilisateur et/ou pendant les phases de conditionnement, de transport, de stockage...
Ce suremballage porte des marquages divers et forme une couche protectrice du fût du récipient, mais peut aussi recouvrir le fond du récipient et/ou tout ou partie du capotage de protection équipant ledit récipient.
A ce titre, on peut citer les documents WO-A-98/16776, WO-A-2012/035289 et CNU-201651751 décrivant des bouteilles de gaz recouvertes extérieurement de manchon(s) ou couche(s) protectrice(s), par exemple un film plastique. Or, ce suremballage engendre aussi à des problèmes, en particulier lorsque le récipient qui en est revêtu, c'est-à-dire la bouteille de gaz, est de type composite avec finition externe à base de résine epoxy polie. En général, la détection des détériorations affectant un tel récipient composite est basée sur l'aspect du revêtement en résine epoxy et des fibres de verres sous jacentes à ce revêtement transparent qui sont plus ou moins dégradés en cas de choc. En effet, il est primordial de pouvoir détecter des éventuels chocs de nature à affecter l'intégrité physique du récipient par contrôle visuel de la surface externe du récipient. Or, tout suremballage non transparent gêne un tel examen et conduit, en pratique, a laisser en circulation chez les utilisateurs des récipients composites endommagés dont les détériorations n'ont pas été détectées du fait du suremballage.
Le problème qui se pose est de proposer un procédé de gestion des récipients de gaz en matériau composite et revêtus d'un suremballage de manière à permettre de détecter les éventuelles détériorations, notamment causées par des chocs lors de l'utilisation du récipient, susceptibles d'affecter l'intégrité du récipient. La solution de l'invention est alors un procédé cyclique de préparation, utilisation et maintenance d'un récipient de gaz en matériau composite revêtu d'une résine epoxy, en particulier une bouteille de gaz, comprenant les étapes de : a) agencer au moins un suremballage autour du corps d'un récipient de gaz en matériau composite revêtu d'une résine epoxy, b) remplir le récipient avec une composition gazeuse, c'est-à-dire un gaz ou un 25 mélange gazeux, c) utilisation du récipient par un utilisateur avec consommation de tout ou partie de la composition gazeuse qu'il contient, d) récupération du récipient après utilisation par l'utilisateur, e) démontage du suremballage, 30 f) contrôle du récipient pour détecter toute détérioration dudit récipient, et g) répétition cyclique des étapes a) à f) lorsqu'aucune détérioration n'est détectée à l'étape f).
Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - on remplit le récipient avec une composition gazeuse après l'étape a), c'est-à-dire entre les étapes b) et c). - de façon alternative, on remplit le récipient avec une composition gazeuse avant l'étape a), - le récipient de gaz comprend un bloc robinet ou robinet-détendeur (RDI). - le récipient de gaz comprend un bloc robinet ou robinet-détendeur protégé par un capotage de protection. - le récipient de gaz en matériau composite comprend un corps cylindrique creux, c'est-à-dire un liner, recouvert d'un bobinage de filaments fixés par de la résine epoxy, ladite résine epoxy formant un revêtement externe transparent en surface du récipient. De préférence, les filaments sont en carbone, kevlar, verre ou aramide, ou sont formés d'un enroulement hybride de ceux-ci. - de préférence le récipient de gaz comprend une structure d'enroulement filamentaire visible extérieurement et non peinte sur le récipient, en particulier sur la partie fût du récipient. - à l'étape f), le contrôle du récipient est opéré sur sa partie extérieure. - à l'étape f), le contrôle du récipient est opéré par un moyen visuel ou alternativement par une technique de contrôle non destructif. - à l'étape f), le contrôle du récipient pour détecter toute détérioration dudit récipient est un examen visuel par un opérateur. - à l'étape f), on met le récipient au rebut ou on l'envoie en maintenance en cas de détection d'une détérioration donnée. - il comprend, entre les étapes b) et c), une étape d'acheminement du récipient chez l'utilisateur. - les étapes a), b), e) et f) sont opérées dans un site de conditionnement de gaz. - le suremballage est formé d'une ou plusieurs parties. Celles-ci sont assemblées les unes aux autres. - le suremballage comprend une ou plusieurs enveloppes superposées. - le suremballage est en matière plastique, de préférence obtenu par injection moulage ou par un autre procédé de formage des matières plastiques tel que par exemple extrusion, trempage, rotomoulage, extrusion soufflage... - le suremballage a une épaisseur totale comprise entre 0.5 et 5 mm, de préférence entre 1 et 3 mm environ. - à l'étape b), le récipient (R) est rempli avec une composition gazeuse, c'est-à-dire un ou plusieurs composés gazeux, conditionné sous forme comprimé, dissous ou liquide. - la composition gazeuse comprenant un composé gazeux choisi parmi l'oxygène, l'air, l'hydrogène, l'azote, l'hélium, l'argon et les mélanges de ceux-ci, ainsi que le gaz 5 naturel comprimé. - la composition gazeuse est conditionnée dans le récipient à une pression pouvant atteindre 700 bar abs, typiquement moins de 350 bar abs. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi 10 lesquelles : - les Figures 1 et 2 schématisent les principales étapes du procédé selon l'invention, et - les Figures 3 à 5 schématisent différentes manière de réaliser le montage du suremballage sur le récipient. Les Figures 1 et 2 schématisent les principales étapes du procédé selon l'invention 15 comprenant les séquences de montage et démontage du suremballage S autour du récipient composite R. Plus précisément, comme illustré en Figures 1 et 2, le procédé de l'invention comprend : - l'approvisionnement 10, 20 d'un récipient R composite vide de gaz, 20 - le montage d'un suremballage 11, 21 différencié Si autour du récipient R avant son remplissage avec une composition gazeuse, c'est-à-dire un gaz ou un mélange gazeux. De façon alternative, le montage du suremballage 11, 21 différencié Si autour du récipient R peut également se faire après son remplissage avec la composition gazeuse, c'est-à-dire que l'étape 11, 21 peut être aussi réalisée entre les étapes 12, 22 et 13, 23 par exemple. 25 - un remplissage 12, 22 en gaz du récipient R sur un site de conditionnement, - le transport et la livraison 13, 23 du récipient rempli de gaz chez un utilisateur, - l'utilisation du gaz par l'utilisateur 14, 24 durant laquelle le récipient est progressivement vidé de son contenu en gaz, - le transport retour du récipient vide 15, 25 vers le site de conditionnement, 30 - le démontage 16, 26 du suremballage Si, - le contrôle 17, 27 avec inspection visuelle de la surface extérieure du récipient R composite, ainsi que une maintenance éventuelle de celui-ci, et - une répétition cyclique 18 des étapes précédentes (31-37...), avec montage 31, lors de chaque cycle, d'un nouveau suremballage S2, S3 sur le récipient.
Le procédé cyclique précédent est applicable à tout récipient R de gaz en composite avec suremballage S amovible agencé sur tout ou partie du fût, du dôme et/ou du fond de récipient, ledit suremballage S étant remplacé en centre de conditionnement lors de chaque cycle du récipient de manière à permettre une inspection visuelle de la surface du fût de récipient R, après dépose du suremballage S lors de son retour de chez l'utilisateur. Par ailleurs, le suremballage S peut intégrer différentes fonctionnalités, notamment de communication (réglementaire, commerciale...), de colorisation, de protection (contre la saleté, les abrasions...), et le récipient R peut par ailleurs comprendre en outre des moyens de stabilisation verticale (pied, roulettes...), des moyens de fixation mécanique intégrés, des moyens d'inviolabilité.... Le suremballage S amovible est donc destiné à rester sur le récipient pendant les phases d'utilisation par le client utilisateur mais est systématiquement démonté du récipient par l'exploitant pendant les phases de conditionnement, c'est-à-dire entre 2 phases d'usage successives chez l'utilisateur.
Le suremballage S peut être constitué d'une ou plusieurs enveloppes superposées. De préférence, le suremballage S, notamment la ou les enveloppes, est conçu en matière plastique, par exemple obtenu par injection moulage. Les enveloppes formant tout ou partie du suremballage S peuvent être posées ou déposées, c'est-à-dire retirées, du récipient R manuellement ou à l'aide d'un équipement (semi-)automatique adapté. Avantageusement, le suremballage S a une épaisseur totale comprise entre 0.5 et 5 mm, de préférence entre 1 et 3 mm environ. Par ailleurs, le récipient R est de construction composite, à fond convexe, à liner interne, métallique ou polymère, avec finition type résine epoxy et fibres de verre sous jacentes visibles, sans finition par peinture sur la partie fût du récipient. Il est muni d'un robinet surmonté d'un capotage ou « chapeau » de protection, Les Figures 3 à 5 schématisent différentes manière de réaliser le montage d'un suremballage S en 2 parties sur le récipient R. Comme on le voit, le suremballage S est conçu en de préférence au moins 2 parties distinctes venant se fixer l'une à l'autre autour du récipient R qui comprend un fond F bombé, et un capotage C de protection protégeant un robinet ou robinet à détendeur intégré (non visible) fixé au col du récipient R. Ainsi, la Figure 3 illustre un montage du suremballage S avec plan de montage selon l'axe du récipient R, alors que la Figure 4 présente un suremballage S avec plan de montage perpendiculaire à l'axe du récipient R où la partie cylindrique formant manchon autour du récipient R s'intègre mécaniquement avec une partie P montée préalablement ceinturant au moins la partie dôme D du récipient R. De façon alternative, la Figure 5 qui est analogue à la Figure 4, schématise un suremballage venant se fixer au chapeau C via une interface de fixation mécanique M adaptée. La présente invention est applicable à tout récipient de gaz, conditionné sous forme comprimé, dissous ou liquide.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé cyclique de préparation, utilisation et maintenance d'un récipient de gaz (R) en matériau composite revêtu d'une résine epoxy, comprenant les étapes de : a) agencer au moins un suremballage (S) autour du corps d'un récipient (R) de gaz, b) remplir le récipient (R) avec une composition gazeuse, c) utilisation du récipient (R) par un utilisateur avec consommation de tout ou partie de la composition gazeuse qu'il contient, d) récupération du récipient (R) après utilisation par l'utilisateur, e) démontage du suremballage (S), f) contrôle du récipient pour détecter toute détérioration dudit récipient et g) répétition cyclique des étapes a) à f) lorsqu'aucune détérioration n'est détectée à l'étape f). 1 5
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le récipient de gaz (R) comprend un bloc robinet ou robinet-détendeur.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient de gaz (R) comprend un bloc robinet ou robinet-détendeur protégé par un capotage 20 de protection.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient de gaz (R) en matériau composite comprend un corps cylindrique creux recouvert d'un bobinage de filaments fixés par de la résine epoxy, ladite résine epoxy formant un 25 revêtement externe transparent en surface du récipient.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape f), le contrôle du récipient pour détecter toute détérioration dudit récipient est un examen visuel par un opérateur. 30
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape f), on met le récipient au rebut ou on l'envoie en maintenance en cas de détection d'une détérioration donnée.
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, entre les étapes b) et c), une étape d'acheminement du récipient chez l'utilisateur.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les étapes a), b), e) et f) sont opérées dans un site de conditionnement de gaz.
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le suremballage (S) est formé d'une ou plusieurs parties.
  10. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le suremballage (S) comprend une ou plusieurs enveloppes superposées.
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le suremballage (S) est en matière plastique.
  12. 12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le suremballage (S) a une épaisseur totale comprise entre 0.5 et 5 mm.
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