Procédé de sécurisation d'un dispositif électromécanique de commande destiné à travailler dans un environnement présantant un risque d'explosion

Description

[0001] L'invention a pour objet un procédé de sécurisation d'un dispositif électromécanique de commande destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, plus précisément en zone 1 ou 2.

[0002] Les dispositifs de commande électromécanique, en particulier les dispositifs de commande électropneumatiques travaillant dans un environnement présentant un risque d'explosion tel qu'on le rencontre dans l'industrie chimique, doivent être sécurisés afin d'éliminer les risques d'explosion dus à une étincelle électrique ou à l'échauffement d'un composant.

[0003] Jusqu'ici, pour assurer cette sécurité, les dispositifs de commande ont été placés dans des armoires dans lesquelles un pressostat maintient un gaz neutre, par exemple de l'air, sous une pression de quelques millibars. Un tel dispositif est décrit dans les documents FR-A-2 776 086 et DE 32 35 331. L'ouverture de l'armoire entraîne la coupure totale de l'alimentation électrique, c'est-à-dire non seulement la coupure de l'alimentation des électrovalves, mais également l'alimentation des composants électroniques du dispositif de commande. L'armoire contenant généralement un nombre important de dispositifs de commande, une intervention sur l'un de ces dispositifs entraîne donc la mise hors service de tous les autres dispositifs, ce qui provoque généralement l'arrêt d'une importante unité de production, ce qui se traduit par des retards et des pertes. Cette solution nécessite en outre un câblage long et important et la confection d'une armoire coûteuse.

[0004] Dans les installations à courant fort et haute tension, il est par ailleurs connu de monter des sectionneurs dans une enceinte remplie de gaz sous faible pression, ce gaz présentant des caractéristiques diélectriques particulières dans le but d'empêcher la formation d'un arc électrique. De telles installations sont décrites dans les documents US-A-5 715 134 et EP-A-0 563 535. Une mise hors tension est dans tous les cas nécessaire en cas d'intervention. Les conditions sont propres à toutes installations à haute tension.

[0005] La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients du procédé selon l'art antérieur, c'est-à-dire d'éliminer l'armoire et d'éviter de mettre hors service des dispositifs de commande voisins lors de l'intervention sur un dispositif de commande.

[0006] Le compartiment à mettre sous pression sera donc généralement de faible volume et dans tous les cas très faible relativement au volume d'une armoire. Il sera facile de maintenir une pression bien supérieure à celle d'une armoire, par exemple une pression de 50 mbar.

[0007] Ainsi, non seulement on élimine l'armoire, mais comme chaque dispositif de commande a ses propres moyens de sécurisation, la mise hors service d'un dispositif de commande n'entraîne pas la mise hors service des autres dispositifs de commande situés dans le même environnement.

[0008] L'invention a pour objet un dispositif électromécanique de commande destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, avec les caractéristique décrites par la revendication 1.

[0009] Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'invention.

La figure 1 est une vue en perspective d'un bloc de commande comportant plusieurs valves électromagnétiques pour la commande pneumatique d'une installation.

La figure 2 est un éclaté de la figure 1, dans lequel une seule paire de valves électromagnétiques a été représentée.

La figure 3 est une vue schématique du dispositif de commande avec ses alimentations.

[0010] Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 est constitué d'un empilage d'éléments ayant chacun une fonction particulière. L'empilage est plus précisément constitué de deux plaques d'extrémité et de fermeture 1 et 2 entre lesquelles sont disposés trois éléments, 3, 4 et 5 en forme de boîtier contenant les composants électroniques et un certain nombre d'éléments 6 comportant chacun deux électrovalves 7 et 8 enfichables.

[0011] Les éléments 3, 4 et 5 présentent d'un côté une creusure et de l'autre côté une paroi constituant le fond de la creusure. Les creusures sont toutes tournées du même côté et elles sont entourées d'une garniture d'étanchéité 9, respectivement 10 et 11 contre lesquelles vient s'appliquer la paroi de l'élément voisin de manière à fermer le logement constitué par l'évidement. Sur les éléments 4 et 5, on distingue les parois 12 et 13. Les parois des éléments 3, 4, 5 présentent chacune un trou tel que les trous 14 et 15 pour l'entrée du gaz neutre, par exemple de l'air, dans les éléments. L'élément 6 présente également un trou 16 coïncidant avec le trou 15 pour le passage du gaz neutre et ce trou 16 est situé lui-même en face d'un trou 17 prévu dans la plaque d'extrémité 2 pour l'entrée du gaz neutre sous pression.

[0012] Les parois des éléments 3, 4 et 5 sont munies d'un second trou situé au dessus de la position des trous 14 et 15, non visible sur le dessin, mais dont on peut se représenter la position car ces trous sont alignés sur un passage 18 à travers l'élément 6, ce passage 18 étant situé en face d'une soupape 19 montée dans la plaque d'extrémité 2, cette soupape 19 limitant la pression dans les éléments 3, 4 et 5. Les zones de l'élément 6 et de la plaque 2 entourant les passages 16 et 18, respectivement 17 et 19, sont entourées d'une garniture d'étanchéité telle que 20 et 21. Les logements que l'on distingue sur l'élément 6 font partie du circuit pneumatique des électrovalves 7 et 8. La plaque d'extrémité 1 présente une valve de purge 22.

[0013] Dans l'élément 3, est notamment monté un capteur de pression 23 pour le contrôle de la pression du gaz neutre dans les éléments et le maintien de cette pression à 50 mbar.

[0014] Dans l'exemple représenté, les bornes 24 sont prévues pour la connexion d'un bus par fibres optiques et la borne 25 pour la connexion d'un bus par conducteur galvanique. Les bornes 26 des éléments 4 et 5 sont destinées à être reliées à des capteurs extérieurs.

[0015] Les bobines 7 et 8 des électrovalves sont enfichables comme décrit dans le brevet EP 0 905 820 du demandeur. Le gaz neutre sous pression s'étend donc jusqu'à la connexion des bobines. Le brevet EP 0 905 820 décrit un mode d'enfichage dans lequel l'arc électrique susceptible de se former lors de la mise en place ou de l'enlèvement de la bobine se produit dans un logement communiquant avec le compartiment sous pression.

[0016] Le principe de fonctionnement du dispositif est représenté schématiquement à la figure 3. Le trait-tillé 30 représente la séparation entre l'espace exempt de risque et l'espace présentant un risque d'explosion. Le dispositif est représenté par le rectangle hachuré 31. Dans l'espace 32 hachuré selon une première inclinaison se trouve le gaz neutre à une pression d'environ 50 mbar. L'espace 33 hachuré dans l'autre sens représente l'espace d'activité des valves contenant le gaz de fonctionnement de la commande pneumatique. Ce gaz, par exemple de l'air, est le même que celui remplissant l'espace 32. Il est fourni par une source 34 qui alimente directement l'espace 33 et alimente l'espace 32 à travers un réducteur de pression 35. Les doubles flèches 36 représentent la liaison pneumatique entre les valves et des actionneurs.

Revendications

1. Dispositif électromécanique, en particulier électropneumatique, de commande, destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilage d'éléments comprenant deux plaques d'extrémité et de fermeture (1 ; 2) et au moins un élément (3 ; 4 ; 5) en forme de boîtier formant une creusure entourée d'une garniture d'étanchéité, cet élément s'appliquant sur les parois des éléments voisins pour délimiter un logement étanche de faible volume, ce logement contenant des composants électroniques de sorte de remplir une fonction particulière, les différents éléments présentant des trous correspondants pour permettre l'introduction d'un gaz neutre sous pression.

2. Dispositif électromécanique, en particulier électropneumatique, de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'empilage comprend au moins un élément comportant au moins une électrovalve enfichable (7 ; 8).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est relié à une source de gaz neutre sous pression et en ce l'élément en forme de boîtier (3) contient un capteur de pression, lequel, en association avec l'électronique, maintient la pression à la valeur désirée.

4. Dispositif selon la revendication 2, équipé de valves pour la commande pneumatique d'actionneurs et relié à une source de gaz sous pression, caractérisé en ce que le gaz contenu dans le ou les élément(s) étanche(s) est le même que le gaz contenu dans le circuit pneumatique et provient de la même source.

Ansprüche

1. Elektromechanische, insbesondere elektropneumatische Steuervorrichtung zur Verwendung in einer explosionsgefährdeten Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Stapel von Elementen mit zwei End- und Verschlussplatten (1; 2) und mindestens einem Element (3; 4; 5) in Kastenform mit einer Vertiefung besteht, die von einer Dichtung umgeben ist, wobei das genannte Element an den Wandungen der benachbarten Elemente anliegt und einen abgedichteten Einbauraum mit einem kleinen Volumen begrenzt, der elektronische Bauteile enthält, welche eine besondere Funktion ausüben, und wobei die einzelnen Elemente entsprechende Öffnungen zur Einleitung eines neutralen Gases unter Druck aufweisen.

2. Elektromechanische, insbesondere elektropneumatische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel mindestens ein Element enthält, in dem sich mindestens ein steckbares Elektroventil (7; 8) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Quelle eines unter Druck stehenden neutralen Gases verbunden ist, und dass das kastenförmige Element (3) einen Drucksensor enthält, der im Zusammenwirken mit der Elektronik den Druck auf dem gewünschten Wert hält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche mit Ventilen zur pneumatischen Steuerung von Aktoren ausgerüstet und mit einer Quelle des unter Druck stehenden Gases verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem abgedichteten Element bzw. in den abgedichteten Elementen enthaltene Gas das gleiche ist, welches sich im pneumatischen Kreislauf befindet und aus der gleichen Quelle stammt.

Claims

1. Electromechanical command device, in particular electropneumatic command device, for use in an environment presenting a risk of explosion, characterised by the fact that it is composed by a stack of elements having two ending and closing plates (1; 2), and at least one housing shaped element (3; 4; 5) forming a cavity surrounded by a gasket, said element being applied against the walls of the neighbouring element for defining a tight receptacle having a small volume, said receptacle containing electronic components fulfilling a particular function, the different elements being provided with corresponding holes for allowing the introduction of a neutral pressurised gas.

2. Electromechanical command device, in particular electropneumatic command device, according to claim 1, characterised in that the stack comprises at least one element containing at least one pluggable electrovalve (7, 8).

3. Device according to claim 1, characterised in that it is connected to a source of a neutral pressurised gas, and in that the housing shaped element (3) contains a pressure sensor which, in association with the electronics, maintains the pressure at the desired level.

4. Device according to claim 2 equipped with valves for a pneumatic command of actuators and connected to a pressurised gas source, characterised in that the gas contained in the tight element or elements is the same as the gas that is contained in the pneumatic circuit and stems from the same source.

Dessins