Brevet FR2176925A1 — publié le 19731102

La présente invention concerne un procédé et un appareil de désincrustation des plantes et animaux marins fixés aux objets qui flottent en mer et elle concerne en particulier le nettoyage des coques de bateau sur lesquelles se sont incrus tées des plantes et des animaux marins tels que anatifes, mauvaises herbes, etc., tandis que la coque se trouve immergée. En outre, le procédé et l'appareil sont fondamentalement destinés à retirer les plantes et les animaux marins des parties immergées au moyen d'explosifs dont la charge et la qualité de dispersion sont calculées pour produire les performances correctes. Tous les bateaux qui vont en mer doivent etre nettoyés de façon périodique, au minimum une fois tous les deux ans et parfois aussi souvent que trois ou quatre fois par an. Il peut etre nécessaire de nettoyer les bateaux et en particulier les sous-marins tous les trois mois afin de maintenir leur rendement opératoire. La régularité du nettoyage est calculée d'après le facteur de croissance des plantes et des animaux marins dans la zone particulière où travaille le bateau. Divers crustacés et algues marines en se multipliant peuvent en effet ralentir la vitesse d'un navire d'un demi-noeud à deux noeuds. Naturellement cette diminution de vitesse provoque une perte du point de vue économique. Dans l'état actuel de la technique, le seul procédé d'enlèvement des plantes et animaux marir;ba est encore le procédé d'enlèvement physique par raclage, sablage, ou tout autre procédé de grattage qu'on effectue normalement en cale sèche. En dehors du prix de revient du carénage, le procédé par abrasion détruit les couches de peinture anti-corrosive sur la coque, et il faut donc réappliquer ces couches qui auraient sinon duré pendant encore longtemps. On a décrit un dispositif de nettoyage de navire différent et plus complexe qui aurait permis d'améliorer la technique de nettoyage des coques de navire sans faire entrer le navire en cale sèche. On effectue ce procédé de nettoyage à l'aide d'un appareil qui fournit une fréquence d'ultrasonset que des scaphandriers manoeuvrent et déplacent le long de la coque du navire. Toutefois, un procédé de nettoyage de ce type ne couvre qu'une très petite zone de la coque et prend donc du temps. Par ailleurs, le choc concentré des ondes vibratoires appliquées sur la petite surface de la coque peuvent détériorer la structure, en particulier dans les zones où les soudures sont peu résistantes ou les rivets mal assujettis. D'autres inventeurs ont décrit un système qui empêcherait de façon permanente aux plantes et animaux marins de se fixer sur la coque, en fournissant de l'électricité à haute tension au voisinage de la coque immergée de façon à donner un choc aux animaux ou aux plantes aquatiques, si bien qùe par suite de la décharge haute tension un choc est donné à ces organismes qui se trouvent ainsi empochés de se fixer. Il est ainsi décrit un appareil monté de façon permanente qui à intervalle régu- liers envoie des décharges électriques dans toute la coque du bateau. Cette invention semblait intéressante au moment de sa découverte. Toutefois, le système est peu pratique et peu intéressant du point de vue financier. En dehors de la présente invention décrite, il semble que la technique antérieure n'ait jamais pu produire un système efficace et utilisable différent du système de grattage ou d'abrasion mentionné en premier lieu et qu'on utilise toujours. La présente invention utilise un traitement d'onde de choc; toutefois, cette onde de choc est appliquée sur une grande partie de la coque du navire, ou sur toute la coque, Si bien qu'une onde d'énergie sonique prédéterminée est produite en meme temps sur une grande surface. En outre, le choc est d'une nature telle que la structure du navire sur lequel sont fixés les plantes et animaux marins absorbe ce choc sans se détériorer d'une quelconque façon ei sans qu'on observe de réactions notables. Toutefois, au moment du choc explosif suivi par l'onde de pression de gaz, toutes les plantes et tous les animaux marins disparaissent immédiatement. La technique antérieure a préconisé des systèmes qui utilisent des explosifs en vue du nettoyage, mais ces types de système n'ont jamais été utilisés pour nettoyer des objets immergés et lorsqu'on les a utilisés les charges d'explosifs étaient aléatoires et non prédéterminées. Selon la technique antérieure décrite ci-dessus, il apparatt donc que la présente invention fournit un nouveau procédé amélioré et un nouvel appareil amélioré à utiliser dans le nettoyage et/ou l'enlèvement des animaux et des plantes marines, tels que les anatifes, les algues marines, etc., des zones immergées de divers objets marins tels que bateaux, sous-marins, docks, ponts, pontons, écluses, etc si besoin est. La présente invention revendique et identifie un rauveau procédé unique en son genre permettant d'enlever des bateaux et des structures sous-marins les animaux et les plantes marines, et ce procédé peut etre mis en oeuvre de façon plus économique et plus rapide qu'aucun procédé connu auparavant. En termes simples, cette invention fournit un nouvel outil et un nouveau procédé d'enlèvement des animaux et des plantes marines par utilisation de forces d'énergie sonique.Ces forces soniques contrôlées sont couplées avec des forces de pression provenant d'une seule source d'énergie, cette source d'énergie est une grille ou un filet explosif qui ressemble au filet dcun pécheur et qui est suffisamment grand pour recouvrir le navire tout entier, ou dans le cas de très grands navires, des surfaces importantes de ces derniers. On fixe le filet explosif au navire, puis on le fait détoner.Les effets de la détonation fournissent alors les forces nécessaires pour nettoyer le navire d'une façon rapide et efficace; (a) en créant une onde sonore dont la vitesse est plus grande que la vitesse de propagation du son dans le métal ou le matériau sur lequel on l'utilise; (b) en créant une onde de pression de gaz qui, lorsqu'elle est couplée avec l'onde sonique, suffit à enlever des zones a nettoyer toutes les formes de plantes et d'animaux marins qui y adhèrent. Pour former les mailles du filet on a;enaole un cordeau explosif analogue au cordeau détonant connu S6US le nom de "Primacord" ou "Primex". La dimension des mailles, leur forme et la quantité d'explosifs contenus dans le cordeau sont déterminéesd'après les dimensions du navire, le matériau de la coque, l'épaisseur de la coque et le type et la quantité 'animaux et de plantes marines qu'on doit retirer. A nouveau, les forces soniques produites par le filet explosif à une vitesse moyenne de 6.700 m par seconde sont couplées avec une onde de pression de gaz qui se propage dans la base du navire en environ un dizième de seconde, laissant une surface lisse et propre. Le filet explosif peut etre fixé aux cotés du navire et à la partie inférieure de la coque par des scaphandriers ou par le personnel du pont du navire qui procèdent d'une manière similaire à celle dont on procède lorsqu'on installe des coussins pare-chocs. On peut utiliser des aimants et/ou des cordons ou cibles de support pour fixer le filet & la surface de la coque du navire de façon à assurer un contact intime entre le filet et la surface du navire sur toute la zone à nettoyer. La quantité d'explosif du cordeau détonant formant le filet peut varier de trois grains par mètre à 1.200 grains par mètre; l'ouverture des mailles peut varier entre 7,6 cm et 1,2 m (côté des carrés), selon les paramètres précédemment mentionnés. On peut faire détoner le filet en un seul point ou en plusieurs points simultanément en utilisant soit des détonateurs à inflammateur électrique (détonateurs électriques) soit des détonateurs du type à fusibles qui sont bien connus des hommes de l'art. On a mis en oeuvre la présente invention et on a effectué divers essais sur les porte-avions, les chalands et les pilotis de support en bois immergés, et ces divers essais ont été couronnés de succès. Lorsqu'on compare les surfaces nettoyées par les systèmes de raclage utilisés dans les docks jusqu'à présent (sablage, etc.) avec le système explosif immergé du type à filet de la présente invention, comme expliqué et décrit ci-après plus en détail, on constate la nette supériorité de ce dernier système qui conserve à la coque du navire son aspect lisse et qui ne provoque aucun dommage visible aux cordons de soudure, à la peinture, aux boulons ou aux rivets.En fait, on peut contrôler avec précision la libération d'énergie sonique de façon à pouvoir présewurer les couches de peinture qui sont sous-jacentes aux incrustations marines toute enlevant ces incrustations formées de plantes et d'animaux marins. Etant donné que les groupes qui luttene poz la préservation de l'environnement peuvent s'intéresser aux dommages possibles causés à la vie aquatique ou aux problèmes de la pollution que peut provoquer la détonation, on a déterminé les éléments suivants au cours des essais (1) Les animaux marins tels que les poissons, etc., peuvent évidemment être tués ou blessés dans un rayon de 3 mètres du filet; toutefois, durant la fixation du filet par les scaphandriers, la plupart des poissons disparaissent. (2) La désintégration des animaux et des plantes tzarines en poussière atomique et en débris et en particules dispersés par les courants marins ambiants assure la nutrition de l'eau de mer et par là meme l'augmen tation de la vie aquatique. En conclusion, il apparat que la présente invention constitue une amélioration par rapport à la technique d'élimination des plantes et animaux marins effectuéeen cale sèche (sablage) qui entraine la pollution atmosphérique. Beaucoup de caractéristiques et avantages uniques de ce système deviendront évidents à la lecture, comme par exemple (1) abaissement incroyable de la durée de nettoyage totale; (2) on peut utiliser le système tandis qu'un navire est chargé ou déchargé; (3) abaissement du prix de nettoyage; (4) élimination de la mise en cale sèche pour le nettoyage; (5) absence de pollution et sécurité de l'environnement; (6) apport nutritif qui favorise la croissance de la vie aquatique. En général le présent procédé et le présent appareil d'élimination des plantes et des animaux aquatiques fixés sur les objets qui flottent en mer consistent à produire, au moyen d'explosifs, une onde de choc d'énergie prédét:erminée et à une fréquence qui est différente de plus ou moins 10% de la fréquence de résonance du matériau de l'objet marin auquel sont fixés les plantes et les animaux marins.L'appareil qui permet de produire l'onde de choc est un filet dont les mailles ont une dimension et une forme prédéterminées et qui est constitué de cordeaux détonants contenant une charge prédéterminée d'explosifs, exprimée en grains par mètre, cette charge étant comprise entre 3 grains/m et 1.200 grains/m, et la dimension des mailles étant comprise entre 7,6 cm et 1,2 m (dimension des côtés du carré); des moyens de support faisant partie dudit filet et permettant de positionner et de fixer ce filet contre la surface de l'objet marin correspondante, et des moyens d'allumage connectés auxdits cordeaux détonants qui assurent l'allumage si bien que le filet explose tandis qu'il est fixé à la surface de l'objet marin immergé recouverue de plantes et d'animaux marins. En conséquence, le trait qu'on pense etre caractéristique de la présente invention, tant par son organis2tion que par son procédé de fonctionnement, ainsi que les objectifs et les avantages de cette invention, seront mieux compris d'après la description suivante avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue latérale d'un grand bateau sur lequel on a fixé le filet explosif qui constitue l'appareil de cette invention; La figure 2 est une coupe verticale prise le long de la ligne 2-2 de la Figure 1, et le procédé de fixation par des scaphandriers du filet en contact avec la surface de la coque du navire couverte d'animaux et de plantes marines, est illustré en partie; -La figure 3 est une vue en plan d'un type particulier de filet explosif; et La figure 4 est une vue en plan d'un modèle différent de filet. Reportons-nous maintenant au dessin : les numéros de référence identiques désignent des parties similaires ou correspondantes dans les diverses figures; sur la Figure 1, on voit un bateau 10 de taille moyenne et de tonnage moyen qui est en train de flotter. La coque 12 présente une partie immergée 14 qu'on suppose etre recouverte de plantes et d'animaux marins. Le bateau 10 peut etre temporairement amarré ou peut etre en plein chargement, si bien qu'il existe suffisamment de temps pour profiter de ces conditions et mettre en oeuvre le procédé de l'invention qui permet d'enlever les animaux et les plantes marines. Un filet 20 forme d'un cordeau détonant 22 tel que "Primacord" (cordeau détonant vendu dans le commerce et disponible à différents diamètres, ce cordeau comprenant une gaine étanche à l'eau qui recouvre une ame d'explosif (tétranitrate de pentaérythritol ou cyclotrimtbylène-trinitramine etc). Toutefois il existe d'autres types d'explosifs. Comme étudié plus haut, le filet 20 est conçu pour avoir la forme requise (dimension des mailles et forme de ces mailles), et la quantité de matériau explosif est également prédéterminée et exprimée en grains par mètre. Le filet tout entier peut recouvrir complètement les côtés de la coque immergée (babord et tribord) si bien que le bateau est débarrassé des animaux et des plantes marines en une seule détonation du filet explosif 20. Pour des bateaux plus grands que celui illustré, on peut effectuer le procédé dans des parties distinctes de la coque qui sont respectivement la proue, le milieu du navire et la poupe. Selon les dimensions et la forme des mailles et selon la quantité d'explosifs utilisée, le filet 20 présente certaines dimensions qu'on peut facilement manipuler.Ainsi, on peut recouvrir la coque d'un petit navire avec un seul filet, tandis qu'il peut etre nécessaire d'utiliser plusieurs filets dans le cas de gros navires. Le filet 20 est normalement posi tonné par le personnel du pont et il est fixé par des cordes ou cibles, etc., comme le montre la Figure 1. Puis, comme le montre la Figure 2, les scaphandriers 30 appliquent le filet 20 contre la surface 14 de la coque et s'assurent que toutes les parties du filet explosif 20 et de ses parties constitutives ou cordeaux 22 sont en contact avec les animaux et plantes marines qui recouvrent la coque 14. Afin d'appliquer le filet 20 sur les parties concaves et convexes du navire, des aimants formant cloches ou d'autres moyens de soutien 32, dans le cas de navires en bois, par exemple des bandes adhésives, etc., sont fixés sur les cordeaux 22 par les scaphandriers 30 de façon que le filet se trouve bien en contact avec la coque 14. Ainsi les scaphandriers 30 pourront vérifier avec précision la surface totale du filet et s'assurer qu'elle est en contact avec les animaux et les plantes marines fixés sur la coque 14, avant de procéder à la détonation. On peut utiliser des filets de divers rl.odèles, comme par exemple les filets à mailles carrées, à mailles en nids d'abeilles, etc. Afin d'd-'irer et de disposer le filet à mailles carrées aussi correctement que possible sur toute la coque du navire, la mise en place en diagonale des lignes 40 ou cordeaux du filet 20 semblait plus intéressante que 1 maintien des lignes horizontale et verticale du filet quadrillé. Outre les cordes ou les cables 42, un ou plusieurs fusibles d'allumage ou un ou plusieurs fils électriques d'allumage 44 sont fixés au filet 20, et on peut effectuer un ou plusieurs allumages. Afin de régler la libération de la valeur d'énergie sonique précalculée dans une direction donnée, énergie qui ensuite transmet une onde de pression de gaz le long de la coque dans la meme direction, on peut placer les détonatol:-s an ce":ains points, et régler en conséquence le moment de 7'allumage. on peut tricoter un filet d'un modèle quelconque ou faire des noeuds 48 indiqués sur la Figure 3; toutefois, afin d'empêcher l'action plus intense des explosifs au niveau des intersections des noeuds, on peut assurer une répartition plus uniforme des explosifs et en conséquence un effet de détonation égal grace à la forme du filet représentée sur la Figure 4. Ce filet comprend une série de moyens de raccords 50 en forme de bague, comme le trou de la clé, etc., et on peut facilement les serrer autour de deux cordeaux et ainsi former un filet présentant les spécifications requises. Les moyens de raccord 50 peuvent titre constitués en un matériau du type calcaire ou en tout autre matériau qui, lorsqu'il se casse,- ne risque pas de polluer l'eau, mais au contraire améliore ses qualités nutritives. I1 est naturellement bien évident que le filet au lieu d'être appliqué par des scaphandriers, peut Outre conçu de façon à pouvoir être tiré par-dessous le navire par le personnel du pont soit depuis la proue soit depuis la poupe. 11 peut donc exister d'autres modes de réalisation de la présente invention qui présentent d'autres formes sans pour autant s'écarter du cadre ou des caractéristiques essentielles de cette invention. Les présents modes de réalisation doivent donc être considérés comme illustratifs à tous égards et nelimitent en aucune façon le cadre de l'invention telle qu'elle est définie par les revendications annexées. R E V E N D I C A T-I O N S 1. Procédé pour enlever des objets marins les plantes et animaux marins, caractérisé en ce qu'il consiste à produire, au moyen d'explosifs, une onde de choc d'énergie prédéterminée dont la fréquence est différente, mais de pas plus de 10%, de la fréquence de résonance du matériau de l'objet marin recouvert de plantes et animaux marins. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on produit l'énergie d'onde de choc en appliquant sur la surface correspondante du matériau de l'objet marin un filet à mailles de modèle prédéterminé qui est formé de cordeaux détonants, et en mettant à feu les explosifs du filet pour faire détoner le filet sur la surface de l'objet marin immergé. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on assujettit le filet de manière qu'il soit en contact sur toute sa surface avec le matériau de l'objet marin. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on place le filet et qu'on le tend sur l'objet à l'aide de cordes, par exemple. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on applique des moyens de maintien sur toute la surface du filet pour que le filet épouse les surfaces convexes et concaves de l'objet marin correspondant et s'y fixe. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on met à feu les explosifs du filet en allumant simultanément les inflammateurs placés en divers points espacés dudit filet. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on met à feu les explosifs du filet en déterminant l'ordre de mise à feu de façon que la force d'énergie sonique soit bien dirigée vers les plantes et animaux marins. 8. Appareil destiné à mettre en oeuvre le-procédé selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il comprend : un filet à mailles de modèle et de taille prédéterminés, qui est formé de cordeaux détonants eolltenent une charge prédéterminée de grains explosifs par mètre; des moyens de maintien fixés sur le filet de façon à le positionner et à l'assujettir sur toute de la surface correspondante/l'objet marin; et des inflammateurs connectés auxdits cordeaux détonants de façon à produire une mise à feu pour que le filet explose tandis qu'il est fixé à la surface correspondante de l'objet marin immergé recouvert de plantes et animaux marins. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cordeau explosif contient une charge d'explosifs de l'ordre de 3 grains/m à 1.200 grains/m, la dimension des mailles carrées étant de l'ordre de 7,6 cm à 1,2 m, et en ce que les inflammateurs sont constitués par une série de dispositifs placés en des positions prédéterminées,à une certaine distance les uns des autres,si bien qu'en les actionnant la force d'énergie sonique est dirigée dans un sens prédéterminé. 10. Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien sont constitués par une série d'aimants placés sur lesdits cordeaux détonants du filet pour assurer le contact entre lesdits cordeaux et la surface de l'objet marin.