FR3071591A1

FR3071591A1 - Installation de controle d'air

Info

Publication number: FR3071591A1
Application number: FR1758813A
Authority: FR
Inventors: Steve Chamand
Original assignee: C Et S
Current assignee: C Et S
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-03-29

Abstract

L'invention concerne une installation (10) de contrôle de l'air dans une zone (12) de confinement d'air, comprenant : - au moins une entrée (20) d'air dans ladite zone de confinement et au moins une sortie (24) d'air de ladite zone (12) de confinement, - au moins un module déprimogène principal (32a) relié à ladite au moins une sortie (24) d'air de ladite zone (12) de confinement d'air, - au moins un sas (22a, 22b) d'entrée/sortie de personnes de ladite zone (12) de confinement, lequel sas comprend des moyens de mesure de la vitesse d'écoulement d'air, Selon l'invention, l'installation (10) comprend une unité (14) de commande et de pilotage à distance sans fil du module déprimogène (32a), l'unité (14) de commande et de pilotage étant également apte à communiquer avec les moyens de mesure de la vitesse d'écoulement d'air dans ledit au moins un sas.

Description

INSTALLATION DE CONTROLE D’AIR

DOMAINE [1] La présente invention concerne une installation de contrôle d’air dans une zone de confinement. Cette installation est destinée à être utilisée, notamment, lors de chantiers de désamiante mais non uniquement.

CONTEXTE [2] L’ amiante et ses dérivés industriels représentent un danger réel pour la santé : les particules d'amiantes, notamment celles inférieures à trois microns peuvent créer des troubles graves dans l'organisme entraînant la mort des personnes contaminées, la maladie pouvant se déclarer parfois plusieurs dizaines d'années après la contamination.

[3] Ces microparticules peuvent être présentes dans l’eau ou dans l’air, de manière naturelle ou artificielles et leur nocivité a été reconnue en France en 1997. Le désamiantage, actuellement en cours, des immeubles devrait durer des dizaines d’années.

[4] Cette opération de désamiantage doit respecter des normes précises visant à garantir la suppression de l’amiante et également à protéger les opérateurs travaillant sur le chantier de désamiante.

[5] On notera qu’il existe plus particulièrement les normes AFNOR X-43269 relative à la concentration en particules fines dans un milieu de travail et la norme AFNOR X 43-050 concernant la teneur dans l’atmosphère des immeubles bâtis et dans l’environnement.

[6] Pour traiter un bâtiment, on connaît des installations comprenant :

- un module ou organe déprimogène destiné à la mise en dépression d’une zone de confinement à traiter dudit bâtiment pour le confinement dynamique de ladite zone de confinement,

- un sas d’entrée de personnes permettant un accès à la zone de confinement à des personnes habilitées,

- un anémomètre de mesure de la vitesse d’écoulement de l’air dans le sas afin de s’assurer que le débit d’air entrant est compris dans une gamme admissible.

[7] Pour assurer le fonctionnement des différents équipements précités, un opérateur de contrôle ou surveillant doit vérifier et contrôler la vitesse d’écoulement d’air dans le sas afin de s’assurer que le débit d’air est suffisant et que l’air s’écoule dans le bon sens, c’est-à-dire de l’extérieur vers l’intérieur de la zone de confinement. Cette personne doit également interagir avec un opérateur en zone de confinement pour le suivi des paramètres de fonctionnement du déprimogène tels que la gestion générale de la sécurité du personnel et de la surveillance de la zone de chantier (exemple eau chaude en sortie de sas, gestion des déchets, remplir les formulaires de suivi de chantier, entrée en zone de confinement, suivi de location et entretien de matériel,...). Egalement, dans des environnements particulièrement pollués ou pollués avec des particules de très faibles dimensions, il est nécessaire de compléter l’installation avec des moyens d’alimentation en air reliés à des dispositifs portatifs de fourniture d’air pour chacun des agents/ouvriers travaillant dans la zone de confinement. Dès lors, l’opérateur de contrôle doit également contrôler régulièrement lesdits moyens d’alimentation en air pour s’assurer de la qualité de l’air fournis et au besoin intervenir sur lesdits moyens d’alimentation en air ainsi que sur les dispositifs portatifs si ceux-ci s’avèrent avoir été alimenté durant une longue période avec de l’air de mauvaise qualité.

[8] On comprend ainsi que les différentes opérations de contrôle des équipements sont sujettes à des erreurs de relevés des paramètres de fonctionnement des équipements, des oublis de relevés réguliers desdits paramètres ou encore à une mauvaise manipulation des équipements. Ainsi, la sécurité sanitaire des opérations à l’intérieur de la zone de confinement ne peut être totalement assurée et il s’ensuit un risque non négligeable de pollution de la zone de confinement et de la périphérie à l’extérieur de la zone de confinement. De plus, il est aisé de comprendre que ces opérations de contrôle et de vérification par un ou plusieurs opérateurs s’avèrent extrêmement coûteuses.

RESUME DE L’INVENTION [9] La présente invention concerne tout d’abord l’installation de contrôle de l’air dans une zone de confinement d’air, comprenant :

- au moins une entrée d’air dans ladite zone de confinement et au moins une sortie d’air de ladite zone de confinement,

- au moins un module déprimogène principal relié à ladite au moins une sortie d’air de ladite zone de confinement d’air,

- au moins un sas d’entrée/sortie de personnes de ladite zone de confinement, lequel sas comprend des moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air, [10] Selon l’invention, l’installation comprend une unité de commande et de pilotage à distance sans fil du module déprimogène, ladite unité de commande et de pilotage étant également aptes à communiquer sans fil avec les moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air dans ledit au moins un sas.

[11] Au contraire de la technique antérieure, l’invention propose d’ajouter une unité de commande et de pilotage du module déprimogène et des moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air dans le sas. De cette manière, l’opérateur n’est plus assujetti à suivre l’évolution des paramètres de fonctionnement du déprimogène et desdits moyens de mesure de la vitesse de l’air. Il s’ensuit une amélioration importante de la sécurité sanitaire de l’installation en comparaison des installations de l’art antérieur. En pratique, on comprendra que le terme « commande » vise la possibilité d’envoyer des instructions ou commandes à un équipement donné sans pour autant que cette commande implique un pilotage manuel dudit équipement.

[12] Selon une autre caractéristique de l’invention, l’unité de commande et de pilotage est reliée à des moyens d’affichage des paramètres de fonctionnement du déprimogène principal et des moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air. L’affichage de tous les paramètres pertinents peut désormais être réalisé simultanément sur une console déportée hors de la zone de confinement.

[13] De plus, les moyens de commande et de pilotage peuvent être reliés à un ou plusieurs postes distants par l’intermédiaire d’un réseau étendu basé sur un protocole, tel que le protocole LoRaWAN qui peut être modifié sur la base de réseau IOT, comme 5G par exemple, permettant une communication à bas débit. De cette manière, on comprend que la zone de confinement peut rester sous surveillance permanente d’un opérateur éloigné. Le terme « distant » désigne une distance de communication pouvant être mondiale.

[14] L’ installation peut comprendre un module déprimogène secondaire relié aux dits moyens de commande et de pilotage, cedit module déprimogène secondaire étant reliés auxdits moyens de pilotage et de commande. L’utilisation de moyens de commande et de pilotage du déprimogène rend possible la mise en route automatique du déprimogène secondaire lorsque cela s’avère nécessaire, par exemple en cas de défaillance du déprimogène principal, garantissant ainsi une continuité absolue de mise en dépression de la zone de confinement.

[15] Dans une réalisation particulière de l’invention, l’installation comprend une pluralité de modules externes, reliés par liaison sans fil à l’unité de commande et de pilotage, et placés sur le périmètre de la zone de confinement à l’intérieur et/ou à l’extérieur, chaque module externe comprenant des moyens de mesure de la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la zone de confinement.

[16] L’ utilisation de plusieurs modules externes s’avère particulièrement avantageuse pour avoir une indication de la dépression en plusieurs endroits distincts de la zone de confinement. A partir des informations de dépression de chacun des modules externes, il est possible d’établir un bilan aérolique de l’écoulement d’air dans la zone de confinement depuis l’entrée d’air jusqu’à la sortie du déprimogène, permettant alors un meilleur asservissement du moteur du déprimogène par l’intermédiaire de l’unité de commande et de pilotage. L’asservissement du moteur du déprimogène peut alors être effectué de manière automatique sans intervention humaine.

[17] Spécifiquement, les moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air peuvent comprendre au moins un anémomètre comportant un module d’échange de données sans fil avec les moyens de commande et de pilotage. L’installation peut comprendre deux sas, l’un pour l’entrée et la sortie de personnes et l’autre pour l’entrée et la sortie de matériel de grandes dimensions.

[18] Le déprimogène principal ou secondaire comprennent chacun, dans le sens d’écoulement de l’air, un premier filtre faiblement sélectif et un second filtre à très haute efficacité, tel qu’un filtre connu sous la dénomination HEPA visant tout dispositif capable de filtrer, en un passage, au moins 99,97 % des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3 pm.

[19] L’ installation peut aussi comprendre des moyens de mesure du niveau d’encrassement dudit second filtre, ces moyens étant par exemple des moyens de mesure de la pression différentielle entre l’entrée et la sortie du second filtre. Avantageusement, en fonction du débit d’air traversant le déprimogène et du fait de liaison à l’unité de commande et de pilotage, il est possible de prévoir le temps maximal d’utilisation du filtre et ainsi assurer une meilleure planification d’une intervention au niveau de celui-ci.

[20] L’ installation peut comprendre au moins une alarme agencée à l’intérieur de la zone de confinement et reliée par liaison sans fil à l’unité de commande et de pilotage, afin de prévenir automatiquement les personnes dans la zone de confinement d’une situation anormale, requérant par exemple une sortie immédiate de la zone de confinement.

[21] Il peut aussi être prévu que l’installation comprennent des moyens d’alimentation en air de dispositifs portatifs destinés à être portés par des opérateurs travaillant dans la zone de confinement, ces moyens d’alimentation en air étant reliés à l’unité de commande et de pilotage à distance sans fil.

[22] Egalement, l’installation peut comprendre des moyens de mesure de la qualité de l’air des moyens d’alimentation en air, ces moyens de mesure étant agencés entre les moyens d’alimentation en air et lesdits dispositifs portatifs.

[23] Les moyens de mesure précités de la qualité de l'air peuvent comprendre au moins l'un des capteurs suivant : un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de taux d'humidité, un capteur de taux d'huile en suspension dans l'air, un capteur de taux de monoxyde de carbone, un capteur de taux de dioxyde de carbone et un capteur d'indice atmosphérique ou de qualité d’air. Des seuils, fixés par des normes ou un cahier des charges, seront paramétrés par l’opérateur.

[24] L’ invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

- la figure 1 est une représentation graphique d’une installation de contrôle de l’air pour une zone de confinement à traiter ;

- la figure 2 est une représentation détaillée et graphique des différents modules ou équipements de l’installation de la figure 1.

DESCRIPTION DETAILLEE [25] On se réfère maintenant simultanément à la figure 1 et à la figure 2, la figure 1 représentant graphiquement une installation 10 selon l’invention comprenant une zone de confinement 12 d’un chantier, tel que non limitativement un chantier de désamiantage, la zone de confinement étant délimitée en pointillés et la figure 2 représentant de manière plus détaillée les différents équipements de la figure 1. L’installation 10 selon l’invention comprend une unité de commande 14 et de pilotage à distance des équipements et dispositifs. Cette unité 14 comprend ainsi un module de communication à distance sans fil 16 et un dispositif d’affichage 18 permettant d’afficher les différents paramètres de fonctionnement de équipements qui seront détaillés ci-après : anémomètre, modules externes, déprimogène,...

[26] Cette zone 12 de confinement comprend au moins une entrée 20 d’air et dans le cas représenté sur la figure 1, elle comprend deux entrées d’air 20. Chaque entrée 20 d’air est formée au niveau d’un sas 22a, 22b d’entrée/sortie dans la zone 12 de confinement. Il est ainsi prévu que l’air circule de l’extérieur de la zone 12 de confinement vers l’intérieur et en ressorte après filtration par une sortie 24. Le premier sas 22a de confinement est dimensionné pour permettre l’entrée/sortie de personnes uniquement alors que le second sas 22b est dimensionné pour permettre l’entrée et la sortie de matériel.

[27] Chaque sas 22a, 22b comprend des moyens de mesure 26a, 26b de la vitesse d’écoulement d’air qui peuvent être un anémomètre. Ces moyens de mesure 26a, 26b sont reliés à l’unité 14 de commande et de pilotage. A la différence des anémomètres utilisés dans les installations de la technique antérieure, l’anémomètre utilisé avec l’installation 10 comprend un module 28 de communication à distance permettant d’échanger des données avec l’unité 14 de commande et de pilotage. Plus classiquement, l’anémomètre 26a, 26b comprend une hélice 30 entraînée en rotation par le débit d’air circulant depuis l’extérieur de la zone 12 de confinement vers l’intérieur de celle-ci, le débit d’air étant créé par un organe déprimogène qui sera décrit ci-après. L’anémomètre 26a, 26b ou plus généralement les moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air peuvent comprendre un organe de traitement de données apte à effectuer une comparaison de la valeur mesurée avec une valeur seuil préétablie qui est fournie par l’unité 14 de commande et de pilotage.

[28] L’ installation 10 comprend également un module déprimogène principal 32a agencé au niveau d’une sortie 24 de la zone 12 de confinement, ce module 32a assurant, de manière connue en soi, la mise en dépression de la zone 12 de confinement par aspiration de l’air de la zone de confinement 12. Un module déprimogène secondaire 32b peut également être prévu et l’est généralement pour palier toute défaillance du déprimogène principal 32a. Le déprimogène principal 32a est un appareil autonome raccordé au secteur électrique et qui aspire l’air de la zone de confinement au travers de moyens de filtrage. Ces moyens de filtrage comprennent un premier filtre amont 34 et un second filtre 36 aval, suivant le sens (flèches A) d’écoulement de l’air dans le canal 38 d’aspiration du déprimogène (figure 2). Le premier filtre 34 est faiblement sélectif de manière à filtrer les particules de tailles importantes en suspension dans l’air, ces particules ayant un diamètre moyen supérieur à une valeur de l’ordre de 10pm. Le second filtre 36 est un filtre à très haute efficacité tel qu’un filtre HEPA qui est bien connu de l’état de la technique ainsi que son utilisation dans un déprimogène. L’intégration de deux filtres 34, 36 ayant les caractéristiques précitées permet à l’aide du premier filtre de bloquer les particules de grosses dimensions, ce qui réduit l’encrassement du second filtre 36 qui est très coûteux et qu’il convient de conserver le plus longtemps possible. Comme représenté sur la figure 2, le déprimogène principal 32a comprend un microcontroleur 40 apte à dialoguer avec un module 42 de communication à distance sans fil avec l’unité 14 de commande et de pilotage. Ce microcontroleur 40, qui est une carte électronique de traitement embarquée sur le déprimogène principal 32a, commande la vitesse de rotation de l’extracteur d’air ou ventilateur 44 agencé dans le canal par l’intermédiaire d’un contrôle moteur 46. Le déprimogène principal 32a comporte aussi un capteur 48 de mesure du niveau d’encrassement du second filtre 36, ce capteur 48 réalisant une mesure de la pression différentielle entre les faces amont et aval du second filtre 36. Le microcontroleur 40 autorise un asservissement de la vitesse de rotation du ventilateur au moyen de la pression différentielle au niveau du second filtre 36. Le niveau d’encrassement des filtres 34, 36 et le temps prévu de maintenance peuvent être envoyés à l’unité 14 de commande et de pilotage par liaison sans fil. De cette manière, on diminue fortement le risque de fuites d’air pollué de la zone 12 de confinement et on réduit les coûts relatifs au second filtre 36 en effectuant un changement de celui-ci uniquement lorsque cela est nécessaire.

[29] Le déprimogène secondaire 32b peut être soit identique au déprimogène principal 32a ou bien être dépourvu de module de communication à distance et de mesure du niveau d’encrassement. Dans ce cas, le déprimogène secondaire 32b peut être relié à un module 50 de contrôle déporté relié sans fil à l’unité 14 de commande et de pilotage.

[30] Comme représenté sur les figures 1 et 2, l’installation présente la particularité de comprendre une pluralité de modules externes 52a, 52b, agencés à l’extérieur de la zone 12 de confinement et qui permettent de mesurer la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la zone 12 de confinement. Ces modules externes 52a, 52b sont répartis à des endroits stratégiques de la zone 12 de confinement en fonction de la géométrie de celle-ci. Il peut être avantageux qu’un module externe 52a soit un module externe primaire communiquant à l’aide d’un module 54 de communication sans fil avec les autres modules externes 52b secondaires et avec les moyens de commande et de pilotage. De préférence, tous les modules externes 52a, 52b sont agencés à une même hauteur afin de pouvoir faire une mesure de la dépression à une même hauteur et ainsi être indépendant des variations de pression dues aux différences de hauteur. La dépression est mesurée entre un point X1 à l’intérieur de la zone 12 de confinement et un point X2 à l’extérieur.

[31] L’ installation 10 comprend aussi un dispositif d’alarme 56 relié par un module 58 sans fil à l’unité 14 de commande et de pilotage, par exemple par l’intermédiaire du module externe primaire 52a.

[32] Enfin, il peut être prévu des moyens d’alimentation 60 en air de dispositifs 62 portatifs de fourniture d’air. Comme cela est visible sur la figure 1, les dispositifs portatifs peuvent être des masques, des combinaisons ou encore tout dispositif permettant une fourniture d’air individuel lorsque cela s’avère nécessaire du fait de particules très fines en suspension dans l’air. Ces dispositifs 62 portatifs sont reliés aux moyens d’alimentation 60 en air, tel qu’un compresseur, par l’intermédiaire d’un conduit souple 64. Afin de s’assurer de la qualité de l’air alimentant les dispositifs portatifs 62, il peut être prévu d’adjoindre des moyens de mesure 66 de la qualité de l’air, ces moyens 66 étant agencés immédiatement en sortie du compresseur 60 d’air et étant reliés par communication sans fil 68 à l’unité 14 de commande et de pilotage afin d’asservir l’alimentation en air. La mesure de la qualité de l’air peut être effectuée au moyen d’une pluralité de capteurs qui comprennent un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de taux d’humidité, un capteur de taux d’huile en suspension dans l’air, un capteur de taux de monoxyde de carbone, un capteur de taux de dioxyde de carbone et un capteur d’indice atmosphérique.

[33] Enfin, chaque opérateur peut disposer d’une alarme individuelle portative 70 reliée par un module sans fil 72 à l’unité 14 de commande et de pilotage pour l’information en temps réel de l’opérateur en zone de confinement et plus spécifiquement pour la réception d’une information critique d’état de la zone de confinement.

[34] Chaque équipement est de préférence relié par une communication sans fil au module externe primaire 52a, celui-ci établissant la communication sans fil avec l’unité 14 de commande et de pilotage.

Claims

1. Installation (10) de contrôle de l’air dans une zone (12) de confinement d’air, comprenant :

- au moins une entrée d’air dans ladite zone de confinement et au moins une sortie (24) d’air (20) de ladite zone de confinement,

- au moins un module déprimogène principal (32a) relié à ladite au moins une sortie d’air de ladite zone de confinement d’air,

- au moins un sas (22a, 22b) d’entrée/sortie de personnes de ladite zone (12) de confinement, lequel sas comprend des moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air, caractérisée en ce que l’installation (10) comprend une unité (14) de commande et de pilotage à distance sans fil du module déprimogène (32a), l’unité de commande et de pilotage étant également apte à communiquer avec les moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air dans ledit au moins un sas.

2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle l’unité (14) de commande et de pilotage est reliée à des moyens d’affichage (18) des paramètres de fonctionnement du déprimogène principal (32a) et des moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air.

3. Installation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle elle comprend un module déprimogène secondaire (32b) relié à ladite unité (14) de commande et de pilotage, cedit module déprimogène secondaire (32b) étant reliés auxdits moyens de pilotage et de commande.

4. Installation selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle elle comprend une pluralité de modules externes (52a, 52b), reliés par liaison sans fil à l’unité (14) de commande et pilotage, et placés sur le périmètre de la zone (12) de confinement, chaque module externe (52a, 52b) comprenant des moyens de mesure de la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la zone (14) de confinement.

5. Installation selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de mesure de la vitesse d’écoulement d’air comprennent au moins un anémomètre comportant un module d’échange de données sans fil avec l’unité (14) de commande et de pilotage.

6. Installation selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle elle comprend deux sas indépendants précités.

7. Installation selon la revendication selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un module déprimogène (32a) comprend, dans le sens d’écoulement de l’air, un premier filtre (34) faiblement sélectif et un second filtre (36) à très haute efficacité.

8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle elle comprend des moyens de mesure du niveau d’encrassement dudit second filtre (36), ces moyens étant par exemple des moyens de mesure de la pression différentielle entre l’entrée et la sortie du second filtre (36).

9. Installation selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle elle comprend au moins une alarme agencée à l’intérieur de la zone (12) de confinement et reliée par liaison sans fil à l’unité (14) de commande et de pilotage.

10. Installation selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle elle comprend des moyens d’alimentation en air de dispositifs portatifs (62) de fourniture d’air destinés à être portés par des opérateurs travaillant dans la zone (12) de confinement, ces moyens d’alimentation en air pouvant être reliés à l’unité (14) de commande et de pilotage à distance sans fil.

11. Installation selon la revendication 10, dans laquelle elle comprend des moyens de mesure de la qualité de l’air des moyens d’alimentation en air, cesdits moyens de mesure étant agencés entre les moyens d’alimentation en air et lesdits dispositifs portatifs (62).

12. Installation selon la revendication 10 ou 11, dans laquelle lesdits moyens de mesure de la qualité de l’air comprennent au moins l’un des capteurs suivant : un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de taux d’humidité, un capteur de taux d’huile en suspension dans l’air, un capteur de taux de monoxyde de carbone, un capteur de taux de dioxyde de carbone et un capteur d’indice atmosphérique.