Enciente de protection

Abstract

 Enceinte de protection contre le souffle d'une explosion à haute température, ainsi que contre les effets thermiques d'un feu ambiant, ladite enceinte comprenant au moins une paroi latérale présentent une structure métallique rigide formant une enveloppe avec une ou des poutres métalliques situées à l'intérieur de l'enveloppe, ladite enveloppe présentant une largeur comprise entre 5 et 50cm et définissant un volume libre pour contenir de l'eau.

Description

Domaine de l'invention

[0001] L'invention a pour objet une enceinte de protection contre le souffle d'une explosion ou d'une poussée résultant d'une flamme à haute température, ainsi que contre les effets thermiques d'un feu ambiant sur une structure métallique.

Etat de la technique

[0002] Des éléments de protection (souples, légers ou sensiblement souples) contre le feu existent, ces éléments enveloppant une vanne ou un tuyau d'une installation chimique, pétrochimique, etc. Ces éléments s'ils permettent de résister à l'effet thermique de feux ou d'incendies ne sont pas aptes à résister au souffle d'une explosion.

[0003] On a également proposé (par exemple par le document WO02/072981) d'utiliser des poches ou sacs souples remplis d'eau et placés les uns au dessus des autres pour former une protection contre le souffle d'une explosion.
Le lien reliant les sacs ou poches d'eau entre eux n'est pas suffisant pour résister au souffle chaud d'une explosion dans une installation de transformation de gaz. De plus, dès qu'une température supérieure à environ 100°C sera atteinte dans les sacs ou poches, un risque d'explosion des sacs ou poches existent, ceci entraînant alors l'écroulement du mur.
Un mur de sacs ou poches d'eau n'est apte qu'à former une protection pendant un court lapse de temps. Enfin, l'utilisation de sacs requiert des inspections journalières et le remplacement fréquent des sacs défectueux. Ceci rend l'utilisation de sacs ou poches remplis d'eau inapte pour une utilisation dans des installation industrielle.

[0004] On connaît également des bâtiments de protection en béton armé apte à résister au souffle d'une explosion. Toutefois, de tels bâtiments ne sont pas aptes à résister aux effets thermiques prolongés d'un feu ou d'un incendie, par exemple à cause de la dilatation de l'armature du béton. En effet, la température monte progressivement dans les matériaux utilisés et diminue d'autant leur propriétés et tenues mécaniques. En outre des températures excessives peuvent apparaître à l'intérieur de l'enceinte après un certain temps d'exposition au feu. De tels bâtiments sont des plus lourds et ne peuvent pas être rapidement démontés en cas de besoin.

[0005] La présente invention vise une enceinte de protection apte à résister au souffle d'une explosion ou poussée résultant d'une flamme à haute température, ainsi qu'aux effets thermiques d'un feu ambiant, par exemple pendant plus de 30 minutes, en particulier pendant plus de 60 minutes, voire beaucoup plus. L'enceinte définira une chambre protégée de volume supérieur à 1m³, en particulier de volume compris entre 2 et 50m³, par exemple entre 2 et 30m³, tel qu'un volume de 3, 5, 8, 10, 15m³, 20m³, etc. L'enceinte sera de préférence facile à monter et à démonter en ne nécessitant pas d'engins lourds.

Brève description de l'invention

[0006] L'enceinte suivant l'invention comprend :

• une enceinte comportant une ou plusieurs parois latérales par exemple formant un ensemble continu, et avantageusement reliées entre elles mécaniquement ou par assemblages mécaniques avec interposition d'un ou de joints, en particulier d'un ou de joints d'étanchéité qui se dilatent à la chaleur ou sous l'effet de la température, et une toiture définissant une chambre intérieure,
• un ou plusieurs socles servant d'appui à au moins une partie de la ou des parois latérales.

[0007] L'enceinte suivant l'invention se caractérise :

en ce qu'au moins la ou les parois latérales présentent une structure métallique rigide formant une enveloppe comprenant une ou des poutres métalliques situées à l'intérieur de l'enveloppe, ladite enveloppe présentant une épaisseur comprise entre 5 et 50cm (avantageusement entre 10 et 50cm, de préférence entre 20cm et 50cm) et définissant un volume libre pour contenir un milieu apte à changer de phase (de préférence à une température inférieure à 150°C, plus particulièrement à une température inférieure à 110°C, par exemple à une température comprise entre 50 et environ 100°C), en particulier un milieu aqueux ( tel que de l'eau ou une solution aqueuse), ledit volume libre correspondant à au moins 50% du volume total de l'enveloppe,

en ce que l'enveloppe présente au moins une ouverture, raccord, connexion ou moyen d'évacuation pour l'évacuation de vapeur et une ouverture, raccord, connexion ou moyen pour amener de l'eau ou une solution aqueuse dans l'enveloppe, par exemple apte à être connecté à une source ou amenée d'eau, et

en ce que l'enceinte présente au moins un moyen pour permettre l'évacuation d'eau de la chambre intérieure en cas de fuite de l'enveloppe.

[0008] De façon avantageuse, l'enveloppe ou chaque enveloppe est réalisée en acier, avantageusement inoxydable, et présente un volume libre apte à contenir de l'eau ou une solution aqueuse d'au moins 0,5m³, par exemple d'au moins 1m³, 1,5m³, 2m³, 3m³, 5m³, voire plus. L'enveloppe ou les enveloppes une fois remplies ou partiellement remplies d'eau assurent un poids suffisant de l'enceinte de manière à s'opposer à un déplacement de l'enceinte suite à un souffle.

[0009] De préférence, l'enceinte comporte plusieurs enveloppes distinctes reliées entre elles par un ou plusieurs conduits adaptés pour permettre le passage d'eau ou de solution aqueuse d'une enveloppe vers une autre enveloppe par le principe des vases communiquant.

[0010] Selon une forme de réalisation, l'enceinte est associée à une amenée d'eau et à un dispositif de contrôle pour régler le niveau d'eau ou de solution aqueuse dans l'enveloppe ou les enveloppes. Dans une autre forme de réalisation, l'enceinte est réalisée pour être à même de contenir une quantité d'eau suffisante pour faire face à un feu de plusieurs heures, dans les enveloppes ou dans un ou des réservoirs situés dans l'enceinte.
Selon un détail avantageux, l'enveloppe ou les enveloppes sont associées à un moyen pour éviter la formation de gel. Un tel moyen peut être une résistance électrique ou chauffante apte à maintenir une température supérieure à 0°C de l'eau présente dans l'enveloppe ou les enveloppes. Un tel moyen est également un additif ajouté à l'eau pour éviter le gel de celle-ci ou pour réduire le point de gel de celle-ci. De tels additifs sont par exemple des sels, des glycols, du NaCl, du CaCl, de l'éthylène glycol.

[0011] Selon un détail d'une forme de réalisation, chaque paroi latérale est associée au moins à un contrefort s'étendant dans la chambre et prenant appui sur un socle, ledit contrefort étant adapté pour s'opposer à une poussée extérieure sur la paroi.

[0012] Par exemple, la ou les parois latérales présentent une couche isolante tournée vers l'extérieur de l'enceinte par rapport à une enveloppe adjacente à ladite couche isolante.

[0013] Selon un détail avantageux d'une forme de réalisation, la ou les parois comprennent une enveloppe comprenant une armature ou structure métallique à laquelle sont attachés un ou plusieurs contreforts.

[0014] Avantageusement, l'enceinte comprend une ou des parois latérales définissant une forme extérieure sensiblement circulaire ou polygonale à au moins 5 côtés, avantageusement à au moins 6 côtés, de préférence à au moins 8 côtés.

[0015] Selon une forme avantageuse, sensiblement tout le bord inférieur de la ou des parois s'étend dans une rainure ou gorge d'un socle ou dans des rainures de socles adjacents. De préférence, la rainure ou gorge est associée à un canal d'évacuation d'eau hors de l'enceinte.

[0016] Selon une forme de réalisation particulière, la ou les parois comprennent au moins depuis l'extérieur vers l'intérieur de la chambre :

• une plaque de protection , avantageusement en acier, en particulier en acier inoxydable,
• une couche d'isolation thermique, avantageusement constituée de matériau isolant dur ou semi-dur, ladite couche présentant une épaisseur d'au moins 20 mm, avantageusement comprise entre 30mm et 200mm, de préférence comprise entre 40mm et 100mm,
• une enveloppe comportant une structure ou armature métallique reliée à un ou des contreforts, cette enveloppe contenant de l'eau ou une solution aqueuse et présentant une épaisseur comprise entre 5 et 50cm, de façon avantageuse entre 10 et 50 cm.

[0017] De préférence, l'enveloppe comporte une paroi métallique tournée vers la couche d'isolation et une paroi métallique tournée vers l'intérieur de la chambre, lesdites parois métalliques étant reliées entre elles par des poutres métalliques en I. Avantageusement, les parois métalliques ont une épaisseur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 4mm, de préférence comprise entre 5 et 30, en particulier entre 8 et 20mm

[0018] De façon avantageuse, l'enceinte suivant l'invention comporte un canal d'amenée d'air frais dans la chambre, dont l'entrée est avantageusement située en dehors de la zone de feu ou d'une zone d'incendie, et un canal d'évacuation d'air et/ou de vapeur hors de la chambre, avantageusement via un dispositif empêchant l'entrée d'air chaud venant de l'extérieur. De préférence, le canal d'amenée et le canal d'évacuation passe sous le niveau inférieur d'une paroi.

[0019] L'enceinte peut être munie de moyen pour contrôler la quantité d'eau présente dans l'enveloppe et/ou pour maintenir au moins un niveau minimal d'eau dans l'enveloppe.

[0020] Selon une particularité d'une forme de réalisation, l'enceinte comprend :

• une ou plusieurs enveloppes d'une ou de parois latérales,
• un ou des réservoirs d'un milieu aqueux liquide situé à l'intérieur de la chambre interne, et
• au moins un moyen pour amener du milieu aqueux liquide d'un ou de réservoirs vers l'enveloppe ou les enveloppes de la ou des parois latérales,

dans laquelle le volume du réservoir correspond à au moins 50%, en particulier au moins 100%, par exemple de 150% à 500% du volume libre de l'enveloppe ou des enveloppes.
Selon une autre caractéristique intéressante, l'enceinte comprend une porte montée soit sur des charnières présentant un axe de pivotement situé dans la chambre intérieure, soit sur glissières intérieures Une telle porte permet un accès facile à la chambre intérieure tout en assurant une excellente protection pour les charnières, permettant ainsi d'éviter toute dégradation de celles-ci. La porte présente avantageusement une forme sensiblement carrée ou rectangulaire avec des parois latérales sensiblement parallèles à l'axe de pivotement. La paroi latérale la plus éloignée de l'axe de pivotement a une forme adaptée pour permettre un mouvement de pivotement de la porte, mais également un contact de cette paroi avec un bord d'une paroi fixe ou non mobile.

[0021] Selon un détail avantageux d'une forme de réalisation, l'évacuation de vapeur hors de l'enveloppe comporte un moyen s'opposant à l'évacuation de vapeur pour une pression dans l'enveloppe inférieure à une pression déterminée. En particulier, le moyen s'opposant à l'évacuation de vapeur hors de l'enveloppe est choisi parmi le groupe constitué de soupapes, disques de rupture, clapet de retenue et combinaisons de ceux-ci.

[0022] L'invention a encore pour objet de protéger au moyen d'une enceinte suivant l'invention au moins un organe d'une installation qui pourrait être soumis accidentellement à un feu et souffle important. Les installations concernées peuvent être des unités de traitement de gaz combustible et/ou explosif, en particulier des unités de liquéfaction, de gazéification, de détente et/ou de compression de gaz, tel que du gaz naturel (méthane), du propane, de l'hydrogène, etc. L'invention concerne aussi des installations chimiques ou pétrochimiques dont au moins un organe est placé dans une enceinte suivant l'invention.

[0023] Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés.

Brève description des dessins

[0024] Dans ces dessins,

• la figure 1 est vue en coupe verticale d'une enceinte sensiblement cylindrique suivant l'invention ;
• la figure 2 est une vue partielle en coupe horizontale (ligne II-II) de l'enceinte de la figure 1,
• la figure 3 est une vue en coupe d'une paroi,
• la figure 4 est une vue en coupe d'un détail de l'enceinte de la figure 1,
• la figure 5 est une vue partielle en coupe horizontale d'une variante d'une enceinte suivant l'invention,
• la figure 6 est une vue d'un détail d'une paroi,
• les figures 7 et 8 sont des vues schématiques d'une porte d'une enceinte de l'invention en position ouverte et en position fermée, et
• la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne VIII-VIII de la porte de la figure 7 en position fermée.

[0025] L'enceinte de la figure 1 est une enceinte fermée 1 sensiblement cylindrique, dans laquelle une porte appropriée 2 (par exemple du type représenté à la figure 4) peut être aménagée pour accéder à l'intérieur et une toiture amovible 3 pour permettre des grands travaux.

[0026] L'enceinte de protection 1 présente un mur vertical 4 d'un seul tenant ou une série de murs reliés entre eux permettant le montage et démontage de l'enceinte. Par exemple, dans la forme représenté, le mur circulaire 4 comporte une série de parties de mur 4A,4B reliées entre elles par une pièce de jonction J. Un fond ou socle d'ancrage 5 sert de base ou fondement pour le mur 4. Une porte d'accès 6 à ouverture rapide est prévue dans le mur vertical 4 (voir figure 4).Un système d'évent 7 permet d'évacuer des substances indésirables qui s'accumuleraient dans l'enceinte et/ou les gaz ou vapeurs formés lors du changement de phase d'un produit présent dans la paroi. Eventuellement, un autre évent propre à évacuer le matériau qui a subi son changement de phase peut être prévu.

[0027] Les murs 4 de l'enceinte 1 sont constitués d'au moins une paroi ou tôle extérieure 40 en acier inoxydable ou réfractaire présentant par exemple une épaisseur de 0,5 à 10mm (par exemple de 1 à 2mm), une couche isolante 41 résistant aux hautes températures , une enveloppe 42 destinée à recevoir une substance ou matière M capable de changer de phase en dessous d'une température limite, par exemple à une température comprise entre 50 et environ 100°C. Une couche d'isolation à basse température peut être ajoutée, si nécessaire, le long du côté intérieur de l'enveloppe. Suivant des formes de réalisation, le fond et le toit 3 peuvent être construits de la même façon que le mur 4.

[0028] L'enveloppe 42 est formée par une structure comprenant des poutres 43 avantageusement en I (poutres verticales et horizontales avec éventuellement un ou plusieurs contreventements), une paroi métallique intérieure en acier (par exemple inoxydable) 44 tournée vers la chambre intérieure dans laquelle se trouve le matériel à protéger, une paroi en acier (par exemple inoxydable) 45 tournée vers la couche isolante 41. L'enveloppe 42 est remplie d'eau ou d'une solution aqueuse. Le changement de phase de l'eau permet de maintenir une température sensiblement constante de l'enveloppe et parties en contact avec l'enveloppe, grâce à l'utilisation des calories traversant le mur pour une évaporation jusqu'à épuisement de l'eau présente dans l'enveloppe. Dans le cas où la vapeur d'eau formée dans une ou des enveloppes est libérée dans la chambre intérieure de l'enceinte ou dans une partie de celle-ci, ladite vapeur d'eau sera à même de se disperser dans toute l'enceinte ou partie de celle-ci, notamment sur la ou les parois non pourvues d'une enveloppe contenant de l'eau, ainsi qu'éventuellement sur un ou des organes à protéger. Cette vapeur d'eau peut alors contribuer, voire de manière significative, à maintenir ceux-ci à une température inférieure à la température saturée humide de l'eau, soit à une température inférieure à 100°C, voire égale à 100°C. Les enveloppes 42 contenant de l'eau et les poutres de rigidité mécanique resteront donc à température sensiblement constante, au environ de 100°C durant la phase d'évaporation. Des lors , il sera possible de maintenir les propriétés mécaniques (voire électriques ) compatibles avec les besoins envisagés. Les coefficients d'allongement, les limites de fluage, les résistances à la traction, à la compression, à la flexion, à la torsion et au cisaillement ainsi que toutes les propriétés en résultant sont maintenues dans les limites prévues et acceptables pour l'application. Un tel dispositif d'accumulation est avantageusement combiné à une évacuation 7 et évacuant la chaleur au lieu de la laisser se propager vers l'intérieur de l'enceinte de manière à y maintenir une température acceptable et préétablie.

[0029] L'enveloppe 42 a par exemple une épaisseur ou largeur E comprise entre 5 et 50 cm, en particulier entre 10 et 50 cm, de préférence entre 20 et 50cm. Le poids de l'eau présente dans les enveloppes participe ainsi au maintien en place de l'enceinte, malgré le souffle.

[0030] Les enveloppes servent ainsi d'absorbeurs et d'évacuateurs de calories. De telles enveloppes permettent de construire des murs d'enceinte moins épais donc plus manipulables ,moins coûteuses, démontables, etc. et légères lorsqu'elles ne sont pas remplies d'eau Les enveloppes permettent aussi de garder une stabilité constante et précalculée aux sollicitations mécaniques et permettent aussi de réguler la température à l'intérieur de l'enceinte au niveau souhaité. De plus, une fois l'enveloppe remplie d'eau, elle assure un poids ou assise suffisant pour l'enceinte.

[0031] L'enceinte 1 est conçue pour résister à de fortes pressions extérieures.

[0032] Pour ce faire, le bord inférieur 1A des murs 4 est placé dans une gorge 5A du socle en béton 5. De plus, des contreforts 10 sont attachés à l'enveloppe des murs, les contreforts 10 prenant appui sur le socle 5. Les contreforts sont situés du côté intérieur de l'enceinte 1, de sorte qu'ils sont protégés de l'effet thermique par les enveloppes 42. Ainsi les propriétés mécaniques des contreforts 10 peuvent être assurées même si l'enceinte est soumise à un feu continu.

[0033] L'enveloppe 42 est maintenue froide par le changement de phase du matériau qui s'y trouve, et constitue ainsi une enveloppe de force résistant aux pressions extérieures importantes. En effet, l'enveloppe elle-même, son encrage dans le sol ou socle 5, et les montants obliques ou contreforts 10 attachés à la paroi 44 de l'enveloppe 42 (contreforts s'opposant aux forces extérieures) sont maintenus à une température maximale déterminée grâce au changement de phase du matériau, et ce pendant toute la durée du changement de phase. La résistance mécanique de ces pièces, en particulier des contreforts 10, peut être calculée et conçue à ces températures (par exemple à une température correspondant sans risque de se détériorer au cours du temps de chauffe comme cela se produirait dans un système classique d'isolation thermique).

[0034] L'ancrage et l'encastrement du ou des murs au socle 5 sont obtenus en insérant la partie basse du mur d'enceinte 4 dans la gorge ou rainure 5A. Ainsi, la paroi extérieure 40, la couche isolante 41 et l'enveloppe 42 contenant le matériau susceptible de changer de phase (eau) sont, à leur base, encastrées dans le socle en béton 5 implanté dans le sol ou sur une assise stable et parfaitement rigide, telle une tuyauterie solide. Les renforts inférieurs (poutres 43) et contreforts 10 de l'enveloppe 42 sont fixés audit socle 5. La partie haute du mur 4 est rigidifiée par le toit 3 qui est encastré et fixé aux parois intérieures 44 (par des boulons et des écrous) tout en étant amovible. Le système d'attache du toit à la paroi 4 est ainsi situé dans la chambre CI et est donc protégé du feu.

[0035] Dans la forme de réalisation de la figure 1, les murs de l'enceinte 1 forment un mur cylindrique.

[0036] Les parois de l'enveloppe sont avantageusement façonnées de telle sorte que celle-ci soit la plus continue possible le long de son périmètre, de manière à assurer une surface extérieure la plus petite possible et/ou la plus aérodynamique possible. On peut donc également utiliser un profil polygonal (figure 5) au lieu d'un profil circulaire (figure 2). Cette façon de concevoir permet d'assurer une bonne résistance aux pressions extérieures importantes (par exemple d'origine dynamique), mais permet également d'éviter des jonctions marquées et donc des problèmes d'étanchéité entre les différentes parties formant le mur de l'enceinte. Elle permet aussi de mieux rigidifier l'ensemble et d'assurer une meilleure résistance mécanique aux pressions extérieures Les différentes sections de mur seront assemblés par boulonnage et joint et/ou par soudure.

[0037] L'enceinte est avantageusement munie d'une porte d'accès 11. (figure 4)

[0038] Dans des enceintes sensiblement monocoques, il est avantageux de prévoir une porte d'accès aux personnes, pour le contrôle, la maintenance, etc.
La porte 11 est avantageusement conçue pour réduire ou éviter les ponts thermiques et des pertes d'étanchéité entre la partie chaude (l'extérieur )et la partie froide (la chambre intérieure CI). A cet effet, on peut par exemple utiliser une porte 11 à translation directe (X) et perpendiculaire au plan du mur porteur 4, la porte étant montée sur chariot mobile, sur charnières internes , sur glissières mobiles internes ou étant apte à être montée sur un chariot 12.

[0039] Les enveloppes 42 contiennent une ou plusieurs matières aptes à changer d'état lorsqu'elles sont soumises à une élévation de température et dont la phase vapeur peut facilement se disperser dans le volume fermé de l'enceinte, via les ouvertures 42bis, avant que cette phase vapeur ne soit évacuée.

[0040] Les substances utilisées seront de préférence choisies d'après leur température de changement d'état et leur pouvoir d'y accumuler les calories à cette occasion. La facilité de leur utilisation et leur coût seront aussi pris en considération. Les substances (M) seront avantageusement sensiblement ininflammables, ainsi que leur produits de transformation.
L'eau est la substance qui répond le mieux à ces critères .A sa température d'ébullition, 100°C , la plupart des matériaux gardent de plus des propriétés mécaniques intéressantes. En outre, on peut facilement y ajouter des additifs antigel et anticorrosion.

[0041] Dans les murs de l'enceinte, on utilise une couche d'isolation, destinée à réduire la quantité de chaleur ou de calories devant être accumulée par la matière à changement d'état.

[0042] On utilisera de préférence un isolant dur ou semi-dur qui ne se déforme pas sous l'effet des pressions extérieures. Il sera fixé aux parois de l'enveloppe (vers l'extérieur) en veillant à minimiser l'effet des ponts thermiques. L'isolant sera choisi de préférence pour résister aux hautes températures et pour présenter une conductivité thermique en rapport avec le potentiel d'accumulation de chaleur évacuable qui se trouve dans l'enveloppe

[0043] L'enceinte est avantageusement aérée. Par exemple, un ensemble de deux conduits 13,14 se terminant respectivement par une bouche d'évacuation ou cheminée 7 (avantageusement munie d'un clapet de retenue empêchant l'entrée d'air, en particulier d'air chaud) et par une bouche d'aspiration 6 d'air frais permettra une ventilation naturelle ou forcée (grâce à un ventilateur ou soufflante 15) du volume intérieur afin d'éliminer des substances nocives ou explosives qui s'y accumuleraient. Ces conduits 13, 14 s'étendent au moins partiellement dans le sol pour passer à travers le socle 5 en dessous des murs 4, ce qui évitera la nécessité de former des ouvertures de passage dans les murs, de telles ouvertures induisant alors un déforcement mécanique de ceux-ci et des problèmes d'étanchéité pour ceux-ci.
La bouche d'évacuation 7 et la bouche d'aspiration 6 seront avantageusement situées dans une zone éloignée de l'enceinte, en particulier dans une zone qui ne devrait pas être soumise à un incendie ou à l'effet d'un incendie.

[0044] Dans la forme de réalisation représentée, l'évacuation des vapeurs ou autres produits dus au changement de phase peut se faire via la chambre CI. Dans ce cas, l'enveloppe 42 présente à sa partie supérieure une ou plusieurs ouvertures 42bis.

[0045] En effet, dans le cas de l'eau, la vapeur formée se répandra à l'intérieur de la chambre CI de l'enceinte et servira à diluer l'atmosphère existante avant d'être évacuées par le ou les conduits d'aération 13. Les produits de transformation auraient également pu être évacués directement vers l'extérieur ou via un circuit de réchauffement additionnel implanté dans la partie chaude du mur d'enceinte, ce qui extrait d'autant plus les calories.
L'évacuation des vapeurs se fait grâce au conduit 13 qui présente une extrémité 13A adaptée pour collecter des vapeurs chaudes au voisinage de la toiture ou de la partie haute de l'enceinte, et un clapet de retenue ou anti retour 13B.

[0046] Le volume de la chambre intérieure est par exemple compris entre 1 et 50m³, tel que par exemple 5, 10, 15, 20, 30m³.

[0047] L'enceinte est avantageusement munie de moyens pour collecter et évacuer des eaux de condensation et de moyens pour protéger les appareils placés dans la chambre contre les effets de condensation d'eau. De tels moyens sont par exemple des canalisations 60,61 traversant le socle. La canalisation 60 est adaptée pour évacuer des eaux éventuellement présentes dans la gorge 5A.

[0048] Lorsque l'enceinte comporte plusieurs enveloppes adjacentes ou sensiblement adjacentes, il est avantageux de prévoir un ou plusieurs conduits ou passages 62 pour former une communication entre les enveloppes de manière à permettre le passage d'eau d'une enveloppe vers une autre enveloppe par l'effet de vases communiquant.

[0049] L'enveloppe 42 est avantageusement reliée à une amenée d'eau 63 pour remplir selon les besoins l'enveloppe. L'enveloppe 42 est également avantageusement munie d'un dispositif de contrôle, assurant par exemple un niveau d'eau compris entre un niveau minimal et un niveau maximal (le dispositif de contrôle contrôlant l'arrivée d'eau dans l'enveloppe. De préférence, l'enveloppe 42 est associée à un trop-plein 64 pour éviter que le niveau d'eau de l'enveloppe dépasse un niveau maximal. Selon l'implantation de l'enceinte, il peut être utile de prévoir des systèmes d'adjonction d'un produit antigel dans l'enveloppe et/ou de prévoir un système de chauffage (par exemple résistance électrique 65 située dans le bas de l'enveloppe 42. La résistance électrique est par exemple contrôlée pour assurer une température moyenne de l'eau présente dans l'enveloppe d'au moins 2°C, par exemple comprise entre 2 et 5°C, et/ou pour éviter le fonctionnement de la résistance, si cette dernière n'est pas en contact avec de l'eau.
On aurait également pu prévoir une pompe de circulation (par exemple placée à l'intérieur de l'enveloppe) pour assurer un mouvement de l'eau ou du liquide présent dans l'enveloppe.

[0050] La figure 7 montre schématiquement une partie d'une enceinte présentant des parois latérales 4 et une porte 6 en position ouverte.

[0051] La paroi latérale 4 présente une ouverture 100 définie par deux bords latéraux 101,102 s'étendant entre un bord inférieur 103I et un bord supérieur 103S. Au voisinage des bords latéraux 101,102 sont prévus des contreforts 10 constitués chacun de trois plats 104,105, 106 attachés l'un à l'autre (par des boulons, par des points ou lignes de soudure, etc.) Le plat 104 et le plat 105 forment une cornière en L s'étendant verticalement, la pointe 107 du coude étant adjacente d'un bord vertical intérieur de l'ouverture ou fenêtre 100. Le plat 106 s'étend quant à lui dans un plan vertical mais présente un axe 106A incliné par rapport à l'axe vertical. Un contrefort 10 sert à porter des charnières 108 (par exemple 3, 4 ou plus) sur lesquelles est attachée la porte. Les charnières sont situées dans la chambre intérieure CI de l'enceinte et présentent un même axe de pivotement 109.

[0052] Les bords inférieur 103I et supérieur 103S de la fenêtre présentent en coupe transversale une forme en escalier ou en palier, la distance 111 séparant les bords 103I,103S l'un de l'autre étant plus grande du côté de la chambre intérieure CI que la distance 112 séparant les bords 103I,103S du côté extérieur.

[0053] Les bords latéraux de la fenêtre sont quant à eux adaptés pour permettre l'ouverture et la fermeture de la porte par simple rotation. Ainsi le bord latéral vertical 102 s'étend dans un cercle C1 dont le centre est l'axe 109 et dont le rayon R1 est le point le plus éloigné du bord latéral 120 de la porte 6, ce point ou ligne 120A le plus éloigné correspondant au bord tourné vers l'extérieur lorsque la porte 6 obture la fenêtre.
Le bord latéral 101 s'étend quant à lui dans un cercle C2 centré sur l'axe 109 et de rayon R2 correspondant au point ou ligne le plus éloigné du bord latéral 121 de la porte par rapport à l'axe 109. Ce point ou ligne 121A est avantageusement tourné vers l'extérieur de l'enceinte lorsque la porte obture la fenêtre.

[0054] La porte 6 présente sur sa face extérieure 125 au voisinage du bord vertical 121, un prolongement 126 destiné à recouvrir la paroi latérale 4, lorsque la porte 6 est en position fermée. La paroi latérale 4 présente quant à elle des prolongements 127,128,129 destinés à recouvrir des bords de la porte lorsque cette dernière est en position fermée.

[0055] La partie inférieure de la paroi 4 est placée dans la rainure 130 du socle 5, ladite rainure 130 étant reliée à des égouts ou drain 131 par une canalisation 132.

[0056] Les parois latérales 4 et la porte 6 présente une enveloppe 140, 141 (réalisée en acier inoxydable et comportant une ou des poutres en I, lesdites poutres ayant une âme perforée pour permettre un passage libre d'eau et/ou de vapeur d'eau de chaque côté de l'âme de la poutre, tandis que les ailes des poutres sont au moins partiellement attachées ou soudées aux parois métalliques) apte à contenir de l'eau sous forme liquide, une couche d'isolation thermique 142 (par exemple rigide), et une paroi de protection extérieure 143.

[0057] Les enveloppes 140,141 sont munies d'une soupape 144 contrôlant la libération dans la chambre CI de vapeur éventuellement formée dans une enveloppe et d'un disque 145 de rupture, ledit disque se déchirant en cas de pression trop importante dans l'enveloppe.

[0058] L'enceinte présente également un réservoir 150 situé dans la chambre intérieure CI. Ce réservoir a avantageusement un volume correspondant à au moins une fois la somme des volumes libres de toutes les enveloppes 140,141 aptes à contenir de l'eau. Ce réservoir 150 comporte une pompe immergée 151 apte à pousser de l'eau dans la canalisation 152 dont la partie supérieure s'étend au voisinage du plafond 153. Des conduites 154 ou des flexibles 155 relient les différentes enveloppes 140,141 à la canalisation ou raccord 152.
Le flexible 155 permet de garder une connexion entre l'enveloppe 140 et la canalisation ou raccord 152 , lors d'un mouvement de pivotement de la porte 6 (mouvement d'ouverture ou de fermeture de la porte).

[0059] Les conduites 154 et flexibles 155 sont munis de vannes 157 commandées pour assurer l'amenée d'eau dans une ou des enveloppes, lorsque le niveau d'eau dans cette ou ces enveloppes est inférieur à un niveau déterminé.

[0060] La partie inférieure de l'enveloppe 141 de la porte 6 est avantageusement reliée par un flexible 158 avec une vanne commandée 159, pour permettre de vider par gravité ou vase communiquant ou par une pompe d'aspiration (telle que la pompe 159A) l'eau de l'enveloppe 141 dans le réservoir 150.

[0061] Pour le fonctionnement de la pompe 151 et/ou 159A et du système de commande 160 de la pompe et des vannes, il est avantageux de prévoir une alimentation en énergie électrique de secours ou d'appoint 161 dans la chambre intérieure de l'enceinte.

[0062] Le volume du réservoir 150 est par exemple de plus de 1m³, tel que 2, 4, 5, 10m³, voire plus.

[0063] Les enveloppes 140 des trois parois latérales sont reliées entre elles au moyen de conduits 170, de sorte que de l'eau d'une enveloppe vers une autre par gravité ou par le principe des vases communiquants. Les conduits ou tuyaux 171 sont également prévus pour permettre un libre passage de vapeur d'eau d'une enveloppe vers une autre enveloppe 140. Les conduits 171 sont situés au voisinage du couvercle 153, tandis que les conduits 170 sont situés au voisinage de la base ou socle 5.

[0064] L'enveloppe 140 peut être munie d'un trop-plein 172 lorsque l'eau contenu dans l'enveloppe dépasse un niveau d'eau maximum prédéterminé 173, ledit trop-plein 172 étant avantageusement adapté pour renvoyer, éventuellement avec un ou des tuyaux, l'eau vers le réservoir 150. Le réservoir 150 est avantageusement muni d'une amenée d'eau ou d'un raccord apte à être relié à une amenée d'eau, de préférence munie ou muni d'une vanne de contrôle. Le réservoir 150 est également muni d'un trop-plein 176 amenant l'excès d'eau du réservoir 150 dans le drain ou canalisation 131. Le trop-plein 176 est également relié à la canalisation de vidange 198 munie de la vanne de contrôle de vidange 199, cette canalisation de vidange étant destinée pour vider l'eau du réservoir 150 dans la canalisation 131, par exemple lors d'une procédure d'inspection.
Les enveloppes 140 sont attachée mécaniquement l'une à l'autre, par exemple au moyen de cornières ou plats et de vis, boulons, etc. Un ou des joints sont placés entre deux enveloppes adjacentes, ce ou ces joints étant avantageusement des joints aptes à se dilater sous l'effet de la chaleur de manière à accroître l'étanchéité entre les enveloppes.

[0065] Le couvercle 153 est également muni sur sa face intérieure d'une couche d'isolation 142. L'enceinte de la figure 7 est avantageusement muni de systèmes ou moyens d'aération 6,7,13,13A,14 tels que décrits par la forme de réalisation de la figure 1.

[0066] Le couvercle 153 peut dans une forme de réalisation particulière présenter une chambre apte à recevoir de l'eau et/ou de la vapeur, par exemple de la vapeur provenant d'une ou de plusieurs enveloppes. Par exemple, des tuyaux relient la chambre du couvercle à une ou plusieurs enveloppes 140.

[0067] Les figures 10 et 11 sont des vues en coupe de la forme de réalisation des figures 7 et 8, le long des lignes X-X et XI-XI.

Revendications

1. Enceinte (1) de protection contre le souffle d'une explosion ou d'une poussée résultant d'une flamme à haute température, ainsi que contre les effets thermiques d'un feu ambiant, ladite enceinte comprenant :

- une enceinte rigide (1) comportant une ou plusieurs parois latérales (4) et une toiture (3) définissant une chambre intérieure (CI),

- un ou plusieurs socles (5) servant d'appui à au moins une partie de la ou des parois latérales (4),

   caractérisée en ce qu'au moins la ou les parois latérales (4) présentent une structure métallique rigide formant une enveloppe (42) comprenant une ou des poutres métalliques (43) situées à l'intérieur de l'enveloppe, ladite enveloppe présentant une épaisseur ou largeur (E) comprise entre 5cm et 50cm, avantageusement entre 10 et 50cm, et définissant un volume libre pour contenir un milieu apte à changer de phase, en particulier à moins de 150°C, avantageusement de l'eau ou une solution aqueuse, ledit volume libre correspondant à au moins 50% du volume total de l'enveloppe,
   en ce que l'enveloppe (42) présente au moins une ouverture ou moyen ou raccord d'évacuation (42bis) pour l'évacuation de vapeur et une ouverture ou raccord ou connexion (63) adapté pour amener de l'eau ou une solution aqueuse dans l'enveloppe ou pour être relié à une source ou amenée d'eau ou de solution aqueuse, et
   en ce que l'enceinte présente au moins un moyen d'évacuation (61) pour permettre l'évacuation d'eau de la chambre intérieure en cas de fuite de l'enveloppe (42).

2. Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe (42) ou chaque enveloppe est réalisée en acier, avantageusement inoxydable, et présente un volume libre apte à contenir de l'eau ou une solution aqueuse d'au moins 0,5m³.

3. Enceinte suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs enveloppes distinctes (42) reliées entre elles par un ou plusieurs conduits ou passages (62) adaptés pour permettre le passage d'eau ou de solution aqueuse d'une enveloppe vers une autre enveloppe par le principe des vases communiquant, lesdites enveloppes étant avantageusement attachées l'une à l'autre mécaniquement avec interposition d'un ou de joints se dilatant sous l'effet de la température.

4. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'enceinte est associée à une amenée d'eau (63) ou à un raccord apte à être relié à une amenée d'eau et à un dispositif de contrôle pour régler le niveau d'eau ou de solution aqueuse dans l'enveloppe ou les enveloppes, l'enveloppe ou les enveloppes étant avantageusement munies d'un trop-plein (64).

5. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'enveloppe ou les enveloppes sont associées à un moyen (65) pour éviter la formation de gel.

6. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce chaque paroi latérale (4) est associée au moins à un contrefort (10) s'étendant dans la chambre (CI) et prenant appui sur un socle (5), ledit contrefort (10) étant adapté pour s'opposer à une poussée extérieure (P) sur la paroi (4).

7. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les parois latérales (4) présentent une couche isolante (41) tournée vers l'extérieur de l'enceinte par rapport à une enveloppe adjacente à ladite couche isolante.

8. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les parois (4) comprennent une enveloppe comprenant une armature ou structure métallique (43,42) à laquelle sont attachés un ou plusieurs contreforts (10).

9. Enceinte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'enceinte comprend une ou des parois latérales (4) définissant une forme extérieure sensiblement circulaire ou polygonale à au moins 5 côtés, avantageusement à au moins 6 côtés, de préférence à au moins 8 côtés.

10. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sensiblement tout le bord inférieur (4A) de la ou des parois (4) s'étend dans une rainure ou gorge (5A) d'un socle (5) ou dans des rainures de socles adjacents.

11. Enceinte suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la rainure ou gorge est associée à un canal d'évacuation d'eau hors de l'enceinte.

12. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en que la ou les parois (4) comprennent au moins depuis l'extérieur vers l'intérieur de la chambre (CI):

- une plaque de protection (40), avantageusement en acier, en particulier en acier inoxydable,

- une couche d'isolation thermique (41), avantageusement constituée de matériau isolant dur ou semi-dur, ladite couche présentant une épaisseur d'au moins 20 mm, avantageusement comprise entre 30mm et 200mm, de préférence comprise entre 40mm et 100mm,

- une enveloppe (42) comportant une structure ou armature métallique reliée à un ou des contreforts, cette enveloppe contenant de l'eau ou une solution aqueuse et présentant une épaisseur comprise entre 5 et 50 cm, en particulier entre 10cm et 50cm.

13. Enceinte suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que l'enveloppe (42) comporte une paroi métallique (45) tournée vers la couche d'isolation (41) et une paroi métallique (44) tournée vers l'intérieur de la chambre (CI), lesdites parois métalliques étant reliées entre elles par des poutres métalliques en 1.

14. Enceinte suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que les parois métalliques (44,45) ont une épaisseur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 4mm, de préférence comprise entre 5 et 30mm, en particulier entre 8 et 20mm.

15. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un canal d'amenée (14) d'air frais dans la chambre et un canal d'évacuation (13) de gaz, en particulier d'air et/ou de vapeur de la chambre.

16. Enceinte suivant la revendication précédente caractérisée en ce que le canal d'amenée et le canal d'évacuation passe sous le niveau inférieur d'une paroi (4).

17. Enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau (M) apte à changer de phase est un milieu apte à changer de phase à moins de 110°C.

18. Installation de transformation de gaz ou de produit inflammable, ladite installation comportant une unité de traitement de ces produits et/ou une unité de liquéfaction et/ou de gazéification et/ou de détente ou de compression, dans laquelle au moins un organe de l'installation se trouve dans une enceinte suivant l'une quelconque des revendications précédentes.

Dessins