Fonctionnement de la récupération des vapeurs sur une semi-remorque citerne de six compartiments

Sur une semi-remorque citerne de six compartiments, la récupération des vapeurs contrôle les vapeurs d’hydrocarbures déplacées pendant le chargement et le déchargement, ce qui aide les exploitants à réduire les émissions et à maîtriser les risques d’incendie. Pour les évaluateurs techniques qui étudient une semi-remorque citerne en alliage d’aluminium de 45 m2 à 6 compartiments, il est essentiel de comprendre comment fonctionnent ensemble les évents des compartiments, les conduites de collecte des vapeurs et les raccords de récupération. La question pratique n’est pas simplement de savoir si la remorque dispose d’une sortie de vapeur, mais si l’ensemble du circuit d’écoulement est compatible avec les produits, la séquence d’exploitation et les terminaux auxquels elle sera raccordée.

Une spécification mérite d’être clarifiée avant toute étude technique : « m2 » désigne une surface, et non la capacité de la citerne. Si la capacité visée est de 45 m³, elle doit être confirmée sur les plans approuvés et dans le tableau des compartiments, plutôt que déduite du nom du produit. La capacité, les limites de remplissage et les charges par essieu doivent faire l’objet de vérifications distinctes.

Circuit des vapeurs pendant le chargement par le bas

Lorsque le carburant entre dans un compartiment, il occupe l’espace précédemment rempli par un mélange d’air et de vapeurs d’hydrocarbures. Dans un système de chargement fermé, ce mélange déplacé passe par l’évent du compartiment jusqu’à un collecteur. Il circule ensuite dans le raccord de récupération des vapeurs de la remorque, puis dans le flexible du terminal, jusqu’au système de récupération ou de traitement du terminal.

L’équipement du terminal peut récupérer les hydrocarbures ou traiter les vapeurs selon une autre méthode approuvée ; la remorque n’effectue pas nécessairement ce traitement elle-même. Son rôle est de fournir un circuit contrôlé, suffisamment dimensionné et étanche entre chaque compartiment en service et le raccordement au terminal.

La configuration à six compartiments est plus complexe que celle d’une citerne unique dotée d’un seul évent. Chaque compartiment doit disposer d’un circuit défini pour les vapeurs, mais ces circuits peuvent rejoindre un collecteur commun avant d’atteindre le terminal. La conception doit tenir compte des compartiments pouvant être chargés simultanément, de l’ouverture de leurs vannes de vapeur et de la capacité du collecteur à transporter le débit combiné sans contre-pression excessive.

Un trou d’homme fermé fait partie de ce circuit. Si le joint du couvercle fuit, les vapeurs déplacées peuvent s’échapper avant d’atteindre le flexible de récupération. À l’inverse, si une vanne de vapeur ne s’ouvre pas ou si le raccordement au terminal est obstrué, la pression peut augmenter dans le compartiment. Un système de récupération repose donc à la fois sur le confinement des vapeurs et sur une sortie dégagée.

Que se passe-t-il pendant le déchargement ?

Lors de la livraison, le liquide qui quitte un compartiment doit être remplacé par du gaz. En l’absence d’un circuit adéquat pour l’admission de gaz, un vide peut se former et endommager la citerne ou interrompre le déchargement. Selon le site et la configuration de la remorque, le gaz de remplacement peut entrer par un dispositif de ventilation approuvé ou être renvoyé depuis la citerne réceptrice par un raccord d’équilibrage des vapeurs.

L’équilibrage des vapeurs ne consiste pas à envoyer les vapeurs vers une unité de récupération du terminal. Lors d’une livraison avec équilibrage, les vapeurs déplacées de la citerne réceptrice peuvent retourner dans la remorque à mesure que le carburant est déchargé. La nécessité ou la disponibilité de cette configuration dépend du produit, de l’installation réceptrice et des règles locales applicables. Les évaluateurs ne doivent pas supposer qu’un raccordement pour vapeurs utilisé dans un terminal de chargement garantit automatiquement la compatibilité de tous les sites de déchargement.

Les dispositifs de décharge de pression et de dépression restent des dispositifs de sécurité ; ils ne remplacent pas un circuit d’écoulement opérationnel correctement conçu. Leurs réglages et leur capacité doivent être compatibles avec la conception de la citerne et les exigences applicables. Le chargement ou le déchargement normal ne doit pas dépendre de l’ouverture répétée d’une soupape de décharge pour compenser une conduite sous-dimensionnée ou obstruée.

Six compartiments, un collecteur : où les problèmes surviennent

Un collecteur partagé réduit le nombre de raccordements extérieurs, mais crée également des interactions entre les compartiments. Lorsque des produits répondant à des spécifications différentes sont transportés ensemble, la communication des vapeurs par une conduite commune peut avoir une incidence sur la qualité des produits et l’autorisation d’exploitation. L’ampleur du risque dépend des produits, de la configuration des vannes et de la séquence de chargement ; le schéma de tuyauterie doit clairement indiquer les possibilités d’isolement.

Le collecteur doit également être examiné pour détecter les risques d’accumulation de liquide. La condensation, les résidus de carburant ou un tracé défavorable des conduites peuvent restreindre le passage des vapeurs ou permettre au liquide d’atteindre un raccordement où sa présence n’est pas prévue. Demandez comment la conception gère les points bas et comment les inspections ou la maintenance sont effectuées en toute sécurité. Une tuyauterie d’aspect soigné ne garantit pas qu’elle se videra correctement ou restera dégagée en service.

Le fonctionnement des vannes est tout aussi important. Certains systèmes utilisent des verrouillages ou des commandes pneumatiques pour coordonner les vannes de vapeur avec l’équipement de chargement. L’évaluateur doit déterminer ce qui se passe en cas de perte d’alimentation en air ou de signal de commande, quelles vannes se ferment et comment l’opérateur peut détecter un défaut. La réponse doit s’appuyer sur la logique de commande réelle, et non sur une liste générique de composants.

La compatibilité avec le terminal ne se limite pas à la correspondance d’un raccord

Un adaptateur pour vapeurs qui se raccorde physiquement à un flexible n’est qu’un point de départ. Le terminal et la remorque doivent également être compatibles en matière de plage de pression admissible, de débits de chargement prévus, de position du raccordement et de séquence d’exploitation. Un terminal peut imposer ses propres conditions de fonctionnement pour la mise à la terre, la prévention des débordements ou l’état du raccordement des vapeurs. Ces exigences doivent être vérifiées par rapport à l’équipement prévu pour la remorque avant la finalisation de la fabrication.

Un examen technique utile consiste généralement à demander les documents et renseignements suivants :

• Un plan de disposition des compartiments et un schéma de tuyauterie indiquant chaque vanne de vapeur, la conduite commune, les points d’isolement et le raccordement extérieur.
• Les produits prévus, la configuration maximale de chargement simultané et les bases de conception utilisées pour le dimensionnement des conduites de vapeurs et le calcul des pertes de charge.
• Le type, l’emplacement et l’accessibilité des raccordements, vérifiés par rapport aux sites réels de chargement et de livraison.
• Les détails de la protection contre les débordements, des dispositifs de mise à la terre et de tout verrouillage exigé par le terminal ou la procédure d’exploitation.
• Les limites de pression et de dépression de conception de la citerne, les caractéristiques des dispositifs de décharge et la méthode de vérification de l’étanchéité.
• Les normes applicables, les dossiers d’inspection et les documents d’approbation pour la destination et l’utilisation prévues.

Ces documents doivent décrire la configuration livrée, y compris les composants en option. Une brochure générale peut présenter un système de récupération des vapeurs sans préciser la position des vannes, le diamètre des conduites ou la norme de raccordement d’une remorque donnée.

Les normes et les contrôles de sécurité doivent être définis pour chaque projet

Les normes peuvent couvrir différents aspects du problème : construction de la citerne, interfaces des équipements, performance de la récupération des vapeurs, équipements électriques et commandes opérationnelles. Par exemple, EN 13081 traite des adaptateurs de collecte des vapeurs pour les citernes routières, tandis que EN 13082 couvre les vannes de transfert des vapeurs. La pertinence de ces normes, leur édition et la conformité requise doivent être confirmées pour la destination et l’équipement concerné. La référence à une norme ne prouve pas qu’une remorque ou un composant est certifié conforme à celle-ci.

Les réglementations nationales relatives aux marchandises dangereuses, les spécifications des terminaux et les exigences des autorités ou des exploitants locaux peuvent imposer des conditions supplémentaires. Ce point est particulièrement important pour les flottes opérant au-delà des frontières ou approvisionnant plusieurs terminaux : l’acceptation d’un véhicule sur un site ne signifie pas qu’il sera accepté partout.

Les vapeurs d’hydrocarbures peuvent former un mélange inflammable avec l’air. La gestion en circuit fermé réduit les émissions incontrôlées, mais n’élimine pas les risques d’inflammation. Les dispositifs de liaison équipotentielle et de mise à la terre, les équipements électriques adaptés, la maîtrise des sources d’inflammation et les procédures du site restent nécessaires. Les arrête-flammes, lorsqu’ils sont spécifiés, doivent être choisis et entretenus avec soin ; leur présence ne doit pas être présumée et ils ne remplacent pas le reste du système de sécurité.

Évaluer le système avant et après la livraison

Avant d’approuver une conception, suivez sur les plans le circuit reliant chaque compartiment à l’interface du terminal. Vérifiez la configuration de chargement la plus défavorable raisonnablement prévisible, et pas seulement le fonctionnement isolé d’un seul compartiment. Le fabricant ou le concepteur du système doit démontrer que les pertes de charge prévues, les capacités des vannes et les dispositifs de décharge restent dans les limites définies pour la citerne et le terminal.

À la livraison, comparez l’équipement installé aux plans. Identifiez chaque vanne de compartiment et vérifiez son actionnement et son indication conformément à la procédure convenue. Inspectez les joints, flexibles, bouchons et raccords accessibles, puis examinez les résultats des essais d’étanchéité et de fonctionnement spécifiés. Les essais doivent être réalisés par du personnel compétent selon une méthode approuvée ; un essai de pression improvisé peut lui-même présenter un danger.

En service, les défauts récurrents peuvent être moins spectaculaires qu’un échec du chargement. Un joint d’adaptateur endommagé, une vanne grippée, une conduite obstruée ou un trou d’homme mal fermé peuvent compromettre la récupération alors que le véhicule semble encore utilisable. Les dossiers de maintenance doivent permettre de distinguer un défaut de la remorque d’un défaut du flexible ou du système de commande du terminal, en particulier lorsque le même véhicule dessert plusieurs sites.

Ne pas transposer les spécifications entre différents liquides transportés

Le matériau et l’isolation d’une citerne pour liquides ne déterminent pas son aptitude à la récupération des vapeurs d’essence. Par exemple, la citerne à huile de palme en acier inoxydable isolée de 38 m³ est une citerne isolée à compartiment unique destinée au transport de liquides et d’huile de palme, avec une cuve en acier inoxydable 304. Sa capacité de 38 000 L et son application de transport sont différentes de celles d’une semi-remorque citerne de carburant à six compartiments. Les commandes de vapeur, les raccords et les homologations doivent être évalués en fonction du chargement et de l’utilisation réels, et non repris de cette spécification.

Shandong ORNN Vehicle Co., Ltd. fabrique des semi-remorques citernes pour carburants et produits chimiques liquides, ainsi que d’autres semi-remorques, et possède 17 ans d’expérience dans le secteur. Pour les projets impliquant des exploitants d’Afrique de l’Est, d’Afrique de l’Ouest ou d’Arabie saoudite, la démarche pratique reste la même : définir les produits, les capacités des compartiments, les exigences du pays de destination et les interfaces des terminaux, puis utiliser ces données pour examiner les plans proposés et les documents d’essai avant de passer commande.