1. Domaine de l'invention

Le domaine de l'invention est celui des installations renfermant un gaz sous pression.

Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz au niveau de l'interface entre une pièce intermédiaire, telle qu'un cône isolant ou un joint plat, enserrée entre deux brides, et l'une de ces brides.

L'invention trouve notamment une application pour des postes électriques sous enveloppe métallique, aussi appelés postes blindés, et plus généralement pour des portions de tuyauterie destinées à contenir un gaz sous pression équipés d'un cône isolant, et pour des conduites de gaz naturel.

2. Etat de la technique

Les postes électriques sous enveloppe métallique (aussi désignés par l'acronyme GIS pour « Gas Insulated Switchgear » en anglais), sont constitués d'un assemblage de compartiments indépendants contenant un gaz isolant sous pression, le plus souvent du SF6.

Chaque compartiment est relié au suivant au moyen de brides d'assemblage entre lesquelles on intercale un cône d'isolation destiné à soutenir les conducteurs électriques montés à l'intérieur des compartiments.

Avec le vieillissement des postes blindés, on constate une apparition progressive de fuites de gaz isolant au niveau des brides d'assemblage de compartiments et entre autres aux interfaces entre les cônes isolants et les brides.

Outre le fort impact que ces fuites ont sur l'effet de serre, il résulte de ces fuites une baisse de la pression interne dans les compartiments du poste blindé, qui si elle atteint un seuil minimal de pression entraine une mise en sécurité des compartiments.

Cette mise en sécurité des compartiments provoque une coupure du réseau, ce qui est très pénalisant pour l’exploitation d'un poste blindé. C'est pourquoi actuellement des opérations de maintenance sont réalisées régulièrement sur les compartiments des postes blindés, afin de surveiller et de compenser les éventuelles baisses de pression ou de réduire les fuites, dans le but d'éviter un risque de coupure électrique. Ces opérations de maintenance permanentes représentent à la fin de l'année une dépense importante pour l'exploitant du poste blindé.

Pour tenter de remédier au problème d'étanchéité des compartiments de postes blindés, on a proposé de colmater les points d'amorce de fuite avec de la pâte d'étanchéité ou des résines.

Un inconvénient de cette technique de colmatage est que la pâte ou la résine doit être appliquée régulièrement et avec précision autour des brides ce qui est d'autant plus complexe, long et fastidieux que le contour des brides peut être au moins en partie peu accessible.

Un autre inconvénient de cette technique connue est que l'application doit être renouvelée régulièrement.

Il existe par ailleurs un risque de détérioration du cône isolant lors d'une opération de colmatage.

Enfin, une opération de colmatage sur un compartiment de poste blindé peut présenter un risque pour les personnels qui interviennent sur le poste blindé du fait des phénomènes d’induction.

3. Objectifs de l'invention

L'invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus.

Plus précisément l'invention a pour objectif de fournir une technique de confinement d'une fuite de gaz qui soit efficace et d'un coût de revient réduit.

Un objectif de l'invention est également de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en oeuvre.

L'invention a encore pour objectif de fournir une technique de confinement d'une fuite de gaz au niveau de l'interface entre une pièce intermédiaire et une bride qui préserve l'état de la pièce intermédiaire. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit sans danger pour des opérateurs intervenant sur ou à proximité de la zone où est apparue la fuite.

4. Exposé de l'invention

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints à l'aide d'un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz au niveau d'une interface entre une pièce intermédiaire, telle qu'un cône isolant ou un joint plat, et une première bride circulaire, ou au niveau d'un orifice de reprise de fuite formé dans une pièce intermédiaire, ladite pièce intermédiaire étant enserrée entre ladite première bride circulaire et une deuxième bride circulaire.

Selon l'invention, un tel dispositif de confinement comprend :

- des moyens de cerclage d'une portion substantielle de la tranche de ladite pièce intermédiaire, comprenant une bande annulaire de cerclage ;

- une enceinte de collecte du gaz fuyant solidarisée auxdits moyens de cerclage, présentant un logement interne et une lumière débouchant d'une part dans ledit logement intérieur et d'autre part à l'extérieur dudit collecteur, au niveau de sa portion supérieure, et des moyens d'obturation amovible de ladite lumière ;

- un cordon d'étanchéité recouvrant au moins partiellement, sur tout le tour desdites brides, les tranches desdites brides et ladite bande annulaire de cerclage et enveloppant au moins la portion inférieure externe dudit collecteur.

L'invention propose ainsi, de façon inédite, de recouvrir une majeure partie de la tranche de la pièce intermédiaire par une bande de cerclage pour le collecter dans le logement interne de l'enceinte de collecte.

En outre, l'étanchéité du dispositif de confinement est avantageusement assurée par un cordon appliqué à la fois sur la bande annulaire de cerclage, les brides et la portion inférieure du collecteur, qui est simple et rapide à mettre en oeuvre et, dans le cas où un démontage du dispositif est requis, est aisé à détacher des brides. Enfin grâce aux moyens d'obturation amovible, qui peuvent être retirés lors de l'application du cordon d'étanchéité, le gaz peut s'échapper par la lumière lors du durcissement du cordon, ce qui évite que du gaz puisse ouvrir un passage au travers du cordon en cours de durcissement et rende le dispositif de confinement inefficient.

Il convient de noter que, dans le cadre de l'invention, l'enceinte de collecte de gaz peut être solidarisée aux moyens de cerclage par collage, par soudage ou par toute autre technique de solidarisation connue. Par ailleurs, l'enceinte de collecte peut s'étendre sensiblement en vis-à-vis du fermoir et également sur une partie substantielle du pourtour de la pièce intermédiaire, sans sortir du cadre de l'invention.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite bande annulaire de cerclage est une bande ouverte présentant une première et une deuxième extrémité, en ce que lesdits moyens de cerclage comprennent un fermoir reliant ladite première et ladite deuxième extrémité et en ce que ledit logement interne est apte à recevoir au moins partiellement ledit fermoir

La sortie du gaz est ainsi limitée à la zone de jonction entre les deux extrémités de la bande de cerclage, qui sont maintenues rapprochées par le fermoir.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, un dispositif de confinement tel que décrit ci-dessous comprend une première bande annulaire déformable et une deuxième bande annulaire déformable destinée à être montés respectivement sur ladite première bride et sur ladite deuxième bride, ou à cheval sur ladite première bride et sur ladite pièce intermédiaire et à cheval sur ladite pièce intermédiaire et ladite deuxième bride, et ladite bande annulaire de cerclage étant montée sur ladite première bande annulaire déformable et ladite deuxième bande annulaire déformable et serre ladite première bande annulaire déformable contre la tranche de ladite première bride, ou contre la tranche de la première bride et le bord extérieur de ladite pièce intermédiaire, et ladite deuxième bande annulaire déformable contre la tranche de ladite deuxième bride, ou contre la tranche de la deuxième bride et le bord extérieur de ladite pièce intermédiaire.

En intercalant des bandes annulaires déformables protectrices entre la pièce intermédiaire et les moyens de cerclage, on évite ainsi que la surface de la pièce intermédiaire soit détériorée et on crée un guide vers l'enceinte de collecte pour le gaz.

Il convient de noter que pour confiner des fuites dans le plan de joint entre la pièce intermédiaire et une bride, on positionnera les bandes annulaires déformables uniquement sur les brides, de préférence au bord de la pièce intermédiaire, et pour confiner des fuites au niveau d'un orifice de reprise de fuite, on positionnera les bandes annulaires déformables à cheval sur la pièce intermédiaire et un bride.

De façon avantageuse, ladite première bande annulaire déformable et ladite deuxième bande annulaire déformable sont en un matériau souple ou semi-rigide.

Il peut notamment s'agir de bandes annulaires en EPDM (acronyme de éthylène-propylène-diène monomère).

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit fermoir est une grenouillère. Dans une variante de ce mode de réalisation, il peut être envisagé que le fermoir soit un fermoir de type vis-crémaillère, tel qu'employé pour les colliers de serrage à bande non perforée ou comprenne un tourillon, lesdits moyens de cerclage formant un collier à tourillon.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit cordon est formé de résine, de préférence de résine polyuréthane bi-composant, de tissu enduit de résine ou en matériau thermoformable, thermorétratable ou électroformable.

De façon préférentielle, l'épaisseur dudit cordon est comprise entre 2 et 15 millimètres. De façon avantageuse, un dispositif de confinement tel que décrit ci- dessus comprend un capot enveloppant ladite enceinte et ledit cordon d'étanchéité et des moyens de fixation dudit capot auxdites brides.

On protège ainsi l'enceinte et le cordon d'étanchéité des ultra-violets, du sel ou de la pollution et on limite les risques de corrosion de l'enceinte.

Avantageusement, ladite enceinte de collecte présente une lumière débouchant d'une part dans ledit logement intérieur d'autre part à l'extérieur dudit collecteur dans sa portion supérieure et des moyens d'obturation amovible de ladite lumière.

Selon un aspect avantageux de l'invention, lesdits moyens d'obturation amovible de ladite lumière comprennent des moyens de soutirage du gaz stocké dans le logement de l'enceinte.

On peut ainsi récupérer ce gaz, lorsque son rejet à l'atmosphère n'est pas autorisé, comme c'est le cas par exemple du SF ₆ .

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite première bride et ladite deuxième bride ayant des diamètres extérieurs différents, les épaisseurs radiales de ladite première bande annulaire déformable et de ladite deuxième bande annulaire déformable sont adaptées de sorte que le diamètre extérieur de ladite première bande annulaire déformable soit identique au diamètre extérieur de ladite deuxième bande annulaire déformable.

On prévoit ainsi des bandes annulaires déformables d'épaisseurs différentes pour compenser la différence de diamètre extérieur entre les deux brides.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdites première et deuxième brides sont des brides d'assemblage de deux compartiments d’un poste électrique sous enveloppe métallique et en ce que ladite pièce intermédiaire est un cône isolant.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens de cerclage et ladite enceinte de collecte sont formés monobloc.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite enceinte de collecte est fixée audit orifice de reprise de fuite. 5. Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz selon l'invention monté sur la périphérie de deux brides d'assemblage de compartiments d'un poste électrique sous enveloppe métallique, qui enserrent un cône isolant, auquel on a retiré son capot ;

- la figure 2 est une vue en coupe transverse du dispositif de confinement présenté en référence à la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue en coupe sagittale du dispositif de confinement présenté en référence à la figure 1 ;

- la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de confinement présenté en référence à la figure 1 équipé de son capot ;

- la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un autre exemple de mode de réalisation d'un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz au niveau de la sortie d'un orifice de reprise de gaz formé dans un cône isolant selon l'invention ;

- la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une variante du dispositif de confinement présenté en référence à la figure 5 ;

- la figure 7 est une vue en perspective d'un troisième exemple de mode de réalisation d'un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz dans lequel la bande de cerclage et l'enceinte de collecte sont formés monobloc ;

- la figure 8 est une vue en coupe transversale du dispositif présenté en référence à la figure 7, réalisée au niveau de l'enceinte de collecte du gaz.

6. Description détaillée de l'invention On a illustré sur la figure 1, un exemple de mode de réalisation d'un dispositif 10 de confinement d'une fuite de gaz selon l'invention, dans une vue en perspective, sans capot de protection.

Le dispositif 10 est monté sur la périphérie d'une première bride circulaire

21 (non visible sur la figure 1) et d'une deuxième bride circulaire 12 boulonnées ensemble pour assembler deux compartiments 13 et 14 d'un poste électrique sous enveloppe métallique.

Ce dispositif 10 recouvre la tranche de la première bride 21 et de la deuxième bride 12 et la tranche d'un cône isolant 11 enserré entre les deux brides 21 et 12, et de même diamètre extérieur que les brides 21 et 12, dont on distingue la pointe sur la figure 1.

On peut voir sur la figure 1 la tête d'une enceinte 15 de collecte de gaz émergeant du cordon de polyuréthane bi-composant 16 de 10 millimètres d'épaisseur appliqué sur tout le pourtour de l'assemblage des brides 21, 12 et du cône isolant 11, et qui forme la couche extérieure du dispositif 10.

Comme on peut le voir sur la figure 2, dans une vue en coupe transversale A-A du dispositif 10 au niveau de la position de l'enceinte de collecte 15, l'enceinte de collecte 15 est formé dans ce mode de réalisation particulier de l'invention d'un corps fermé par un fond 26, qui délimite un logement interne

22 et présente une collerette 27 dans sa partie inférieure. Un trou a été par ailleurs taraudé dans le fond 26 de l'enceinte 15 pour permettre au gaz de s'échapper le temps que le cordon d'étanchéité 16 polymérise convenablement après son application. Ce trou a été obturé ensuite à l'aide d'une vis étanche 28, afin de retenir le gaz à l'intérieur du dispositif 10.

Le logement interne 22 de l'enceinte de collecte 16 accueille la partie supérieure d'une grenouillère 23.

La figure 3 est une vue en coupe sagittale de la zone de l'enceinte de collecte, permettant de mieux distinguer les différentes pièces de la grenouillère 23. Celle-ci se compose d'un levier 31 monté pivotant autour de l'axe 32, dont l'extrémité proximale 33 est logée dans un crochet d'accrochage 34, ce qui permet de verrouiller les deux extrémités d'une bande annulaire ouverte de cerclage 35 découpée dans une feuille de clinquant et de fixer la bande de cerclage 35 aux brides 21 et 12.

Afin de ne pas détériorer le cône isolant 11, les bords latéraux de la bande annulaire ouverte 35 reposent sur une première bande annulaire déformable

24 et une deuxième bande annulaire déformable 25, montées respectivement sur la tranche de la première bride 21 et sur la tranche de la deuxième bride 12, au bord du cône isolant 11. Ces bandes de calage 24 et 25, tout en servant d'appuis à la bande annulaire ouverte 35, délimitent un volume supplémentaire de confinement du gaz entre le cône isolant et la bande de cerclage 35.

Le gaz fuyant des compartiments du poste électrique sous enveloppe métallique au travers de l'interface entre le cône isolant 11 et les brides 21 et 12 est ainsi dirigé vers la zone de la grenouillère 23, où il chemine entre les deux extrémités superposées de la bande de calage pour être recueilli dans le logement interne 22 de l'enceinte de collecte 15.

Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, les bandes annulaires 24 et 25 sont en EPDM.

Il convient de noter que dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, la bande de cerclage 35 ne recouvre pas toute la largeur des bandes annulaires déformables 24 et 25. Ceci permet de garantir une diffusion convenable du cordon de polyuréthane 16 le long des bandes 24 et

25 et de la bande de cerclage 35 et d'augmenter la surface d'adhérence du cordon 35 avec les bandes annulaires 24 et 25.

Par ailleurs, l'enceinte de collecte 15 est dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, fixé par collage à la bande de cerclage 35 grâce à un film de polyuréthane qui pénètre entre l'enceinte lors de l'application du cordon d'étanchéité 16.

La forme extérieure du cordon d'étanchéité 16 illustrée sur les figures 1 à 3 est celle de ce mode de réalisation particulier de l'invention. D'autres formes extérieures peuvent bien entendu être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Dans une variante de ce mode de réalisation particulier de l'invention, il peut également être envisagé que le cordon d'étanchéité soit également appliqué sur les vis d'assemblage des brides 21 et 12.

On a illustré sur la figure 4, le dispositif 10 équipé de son capot 41 dans une vue en perspective.

Ce capot 41 est formé de deux demi-coques qui se fixent, avec des écrous supplémentaires, sur les vis d'assemblage des brides 21 et 12. Il recouvre le cordon d'étanchéité 16 et l'enceinte de collecte 15 et les protège des ultraviolets, du sel et de la pollution.

On a représenté sur la figure 5 une vue en coupe transverse d'un autre exemple de mode de réalisation d'un dispositif 50 de confinement selon l'invention.

Ce dispositif 50 est monté sur la périphérie de la zone d'assemblage de deux compartiments 51 et 52 d'un poste électrique sous enveloppe métallique et couvre deux brides d'assemblage 53 et 54 enserrant un cône isolant 55 pris en sandwich entre deux paires de joints coaxiaux 56 et 57.

Le joint interne 56 et le joint externe 57 de ces paire de joints coaxiaux sont séparés par un espace 58 en regard d'un orifice de reprise de fuite 59 percé dans le cône isolant 55. Cet orifice de reprise de fuite 59 est constitué d'un trou horizontal 510 qui débouche de chaque côté du cône isolant 55 dans l'un des espaces 58 et d'un trou vertical 511, sécant avec le trou 510, débouchant au niveau de la tranche du cône isolant 55. Il permet de collecter le gaz dans un première enceinte 512 du dispositif de confinement 50, lorsqu'une fuite apparaît au niveau d'un joint interne 56.

Cette enceinte de collecte 512 est montée sur une bande de cerclage 513 fermée par une grenouillère 517, qui repose sur deux bandes annulaires déformables 514 et 515 dont elle assure le serrage contre la tranche des brides 53 et 54. Un bouchon étanche 516 est par ailleurs vissé dans la tête de cette enceinte 512.

Il convient de noter que dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, les bandes annulaires déformables 514 et 515 sont montées respectivement à cheval sur la bride 53 et un bord du cône isolant 55 et à cheval sur l'autre bord du cône isolant et la bride 54, afin de bloquer le passage à une fuite qui apparaîtrait au niveau d'un joint externe 57.

Afin de parfaire l'étanchéité, un cordon d'étanchéité 518 appliqué sur toute la périphérie des brides recouvre la tranche des brides 53 et 54, la bande de cerclage 513, le bord latéral extérieur et une partie de la face extérieure des bandes annulaires déformables 514 et 515 et la partie inférieure de l'enceinte de collecte 512.

Dans une variante de ce mode de réalisation particulier de l'invention illustrée sur la figure 6, il peut également être prévu que la base 61 de l'enceinte de collecte 512 puisse être insérée dans le trou vertical 511 de l'orifice de reprise de fuite 59.

Les figures 7 et 8 sont une illustration d'une variante de mise en oeuvre d'un dispositif de confinement d'une fuite d'un gaz au niveau d'un orifice de reprise de fuite, dans une vue en perspective et dans une vue en coupe transverse.

Comme on peut le voir sur la figure 7, ce dispositif de confinement 70 selon l'invention comprend un collecteur de cerclage 73 recouvert d'un cordon d'étanchéité 75, formée de deux demi-collecteurs 73A et 73B en demi-cercle assemblés ensemble de façon étanche grâce à des pattes d'assemblage 74.

Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, l'enceinte de collecte de gaz est formée monobloc avec le demi-collecteur 73A.

Ce dispositif 70 permet de confiner des fuites au niveau d'un orifice de reprise de fuite 71 formé dans un cône isolant 76 monté entre deux brides 77 et 78 entre lesquelles on a intercalé, de chaque côté du cône isolant, deux paires de joints coaxiaux 79.