Brevet FR2412513A1 — publié le 19790720

La présente invention concerne une trémie destinée à recevoir une poudre propulsive. Lors de la manipulation des poudres propulsives, on est amené à utiliser très souvent des trémies qui, en fonctionnement normal, peuvent contenir des quantités de poudre dont la hauteur de chargement dans la trémie risque, par son importance, d'être à l'o- rigine de déflagrations, voire même de détonations. En effet, en cas d'accident ayant pour origine une prise en feu, la poudre peut soit brûler, soit déflagrer, soit enfin détoner, avec toutes les conséquences qui en découlent. Généralement, la prise en feu s'effectue dans le bas de la trémie ;- elle est provoquée, lors de l'écoulement de la-poudre, par les frottements des particules les unes contre les autres, ce qui provoque des échauffements ponctuels et des effets élec- trostatiques,ainsi que par des fridions ail niveaudessannes oudes ecluses. On apuconstater. expérimentalement que, pour un certain type de poudre couramment utilisé, la hauteur critique au-dessus de laquelle toute prise en feu provoque au moins une déflagration était de l'ordre de 0,2 à O, 3 mètre, ceci lorsque l'essai est cf fec- tué dans un tube de 200 millimètres de diamètre. Par ailleurs, la hauteur critique au-dessus de laquelle toute prise en feu provoque une détonation est de l'ordre de 0,7 à 0, 8 mètre, dans les memes conditions dressais que ci-dessus. Or, pour opérer au dessous de la hauteur critique de déflagration, il faudrait construire des trémies de très faible hauteur, ce qui n'est pas industriellement acceptable, tout comme il serait peu pratique d'utiliser des cascades de trémies. Il est donc nécessaire de pouvoir utiliser des trémies de tous types et notamment des trémies tronconiques ou pyramidales, et de les'rendre capables de contenir des quantités de poudre dont la hauteur dépasse la valeur critique, tout en leur assurant une bonne sécurité d'utilisation On connaît des trémies dont les parois sont réalisées avec une enveloppe à claire-voie en métal déployé, en treillis métallique ou en matière plastique, recouverte intérieurement d'une toile en fil de métal inoxydable dont les dimensions des mailles sont inférieures aux dimensions des grains de la poudre utilisée. Dans une telle disposition, toute surpression se libère au travers des mailles de la toile et la hauteur de poudre dans la trémie peut être supérieure à la hauteur de déflagration. Il existe également des trémies comportant sur leurs parois des panneaux amovibles répartis de façon uniforme et capables de se détacher en cas de surpression interne, pour découvrir 30 à 40 % de la surface de ces parois. Dans ce cas, seule la structure de la trémie reste en place. On connaît aussi des trémies de structure extérieure classique, qui comportent àl'intérieur dans leur partie centrale, un tube vertical, vide de poudre, plongeant presque jusqu'au fond de la trémie. Un tel tube sert d'évent lorsqu'accidentellement la poudre prend feu à la partie inférieure de la. trémie. On connaît, d'autre part, un dispositif permettant de réduire progressivement le niveau de la pression s'instaurant dans des enceintes. Un tel dispositif comporte un volet s'ouvrant au moment de l'-xplosion et se refermant après. Toutefois, ce dispo situé est surtout adapté aux installations véhiculant de l'air sus ceptibie être chargé de poussières risquant de constituer avec cet air véhiculé un mélange explosif. On citera enfin des dispositifs de protection contre les surpressions,constitués par des opercules disposés sur la paroi de l'enceinte à- protéger. Au préalable, en cas de surpression, un poinçon lié à une membrane soumise à ladite surpression, perce la partie centrale de l'opercule. Si cette ouverture sur l'extérieur n'est pas suffisante pour libérer la surpression, il y a déchirement de la paroi mince constituant l'opercule, à partir du trou précédemment perce. L'état de la technique révèle donc qu'il existe des dispositifs applicables aux trémies pour poudre propulsive et capables de faire chuter brusquement la pression qui sty instaure lorsque accidentellement la poudre s'enflamme. Mais l'inconvénient de ces dispositifs réside dans le fait qu'en cas d'incendie, la poudre enflammée et des éléments de structure de la trémie peuvent être projetés dans toutes les directions, de façon très aléatoire. De ce fait, la sécurité du personnel et des installations environnant la trémie n'est absolument pas satisfaisante. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant une trémie, capable de contenir des quantités de poudre propulsive, supérieures au volume critique, tout en assurant une excellente sécurité d'utilisation et en étant de construction peu onéreuse. Suivant l'invention, la trémie est caractérisée en ce qu'elle comprend un évènt latéral comportant des moyens pour empêcher la poudre de sortir par cet évent, et en ce qu'une zone de la paroi laterale de la trémie, située sensiblement' entre l'évent et l'ouverture de char?ement,- est réalisée en un matériau destructible sous les effets conjugués de la pression appliquée par la poudre et des flammes engendrées à l'extérieur de la trémie à proximité de cette zone. La cOmiinaison de l'évent latéral et dela zone destructible de la paroi latérale permet, d'une part, d'éviter les déflagrations et détonations en cas d'incendie, et d'autre part; d'assurer la sécurité du personnel et des installations environnantes par le fait que toute projection de matières enflammées ne peut avoir lieu que dans une direction bien déterminée. Selon une version avantageuse de l'invention, l'évent débouche à l'extérieur suivant une ouverture dirigée vers le haut, et située dans un plan sensiblement horizontal et cet évent est situé dans la partie inférieure de la trémie. Un tel agencement de l'évent empêche la poudre de sortir de la trémie du fait de la pente naturelle prise par la surface extérieure de la poudre lorsque celle-ci est chargée dans la trémie. Par ailleurs, l'orientation de son c--erture est telle que l'on obtient une destruction très rapide de la zone située entre ledit évent et la partie supérieure de la trémie, sous l'et des flammes sortant par l'évent en cas de prise de feu de la poudre au voisinage de l'orifice d'écoulement de la trémie. Selon une version préférée de l'invention, la distance comprise entre le plan de l'ouverture de l'évent et le plan de l'ouverture d'écoulement de la trémie est inférieure ou égale à la hauteur critique de déflagration de la poudre. On évite ainsi toute possibilité de déflagration due à la hauteur de chargement de la poudre comprise entre les deux ouvertures précitées. De préférence, la zone destructible comprise entre l'évent et la partie supérieure de la trémie est réalisée en un matériau combustible. Ainsi, en cas d'incendie à la partie inférieure de la trémie, les flammes en s'échappant par l'évent, entraînent la combustion de ladite zone en matériau combustible. Cette combustion détruit très rapidement cette zOne, de sorte que le chargement de poudre est immédiatement évacué par l'ouverture créée dans la paroi latérale de la trémie. D'autres particularités ét-avantages de l t invention apparaitront encore dans la description qui va suivre. Aux dessins annexés, données à titre d'exemples non limi-tatifs : - la Figure i est une vue en perspective avec arrachement, d'une trémie conforme à l'invention - la Figure 2 est une vue en coupe longitudinale suivant le plan Il-Il de la Figure 1 - la Figure 3 est une vue en perspective avec arrachement, d'une variante de trémie conforme à l'invention - la Figure 4 est une vue en coupe transversale suivant le plan-IV-IV de la Figure 3. Dans la réalisation des Figures 1 et 2, la trémie 1 sensiblement en forme de tronc de pyramide, renfermant une poudre propulsive 2, est supportée par quatre montants verticaux 3. Cette trémie i comporte une ouverture supérieure de chargement 4 et un orifice inférieur 5 d'écoulement de la poudre 2 qui, dans l'exemple représenté, est obturé par une plaque 6. Cette plaque 6 est montée de façon amovible à la partie inférieure rétrécie 7 de la trémie 1 par des moyens classiques non représentés. La hauteur totale de la trémie I est nettement supérieure aux hauteurs critiques de déflagration et de détonation de la poudre propulsive 2 utilisée. La paroi latérale de la trémie 1 est constituée par quatre plaques supérieures rectangulaires 8, par exemple en tôle d'acier, auxquelles sont fixés quatre panneaux latéraux 9, 10, 11, 12, sensiblement trapézoidaux. Conformément à l'invention, la paroi latérale de la trémie I comprend un évent 13 et une zone constituée par le panneau 12 qui s'étend entre l'évent 13 et la plaque supérieure 8 adjacente, est réalisée en un matériau combustible, tel qu'une forte toile de coton. Sur la Figure 2, l'épaisseur du panneau 12 a été exagérée pour la clarté de la repré-sentation. Le panneau 12 en toile de coton possède une resistance suffisante pour supporter la charge de poudre 2 contenue dans la trémie 1. Ce panneau de toile 12 peut être renforcé extérieurement par un grillage métallique fixé aux panneaux adjacents 9 eut 10, ou par des traverses lo, comme indiqué sur la Figure 2. Les panneaux latéraux 9, 10 et 11 sont réalisés, contrairement au panneau 12, en un matériau incombustible tel que la tôle d'acier. On voit, d'autre part, que l'évent 13 débouche à l'exté- rieur par une ouverture 13a dirigée vers le haut et située dans un plan P sensiblement horizontal. Cette disposition empêche la poudre 2 de sortir par l'évent 13, en raison de la pente naturelle de la surface 15 de la poudre. 2 (Voir Figure 2) prise par celle-ci lors de son chargement dans la trémie 1. On voit, en outre, que l'évent 13 se situe au voisinage de la partie inférieure rétrécie 7 de la trémie 1, la distance d comprise entre le plan P de l'ouverture 13a de l'évent et le plan de l'orifice 5 d'écoulement étant de préférence inférieure ou égale à la hauteur critique de déflagration de la poudre. L'ouverture 13a de l'évent 13 est adjacente au bord inférieur du panneau de toile 12 et s'étend sur la totalité de la largeur du bord précité. Par ailleurs, on voit, notamment sur la Figure 2, que la paroi extérieure 16 qui relie la partie inférieure rétrécie 7 de la trémie 1 à l'évent 13 est sensiblement parallèle au panneau de toile 12. Les effets techniques de la trémie 1 que l'on vient de décrire sont les suivants En cas d'allumage accidentel de la poudre 2 au voisinage de l'orifice inférieur d'écoulement 5, la pression engendrée par la combustion est immédiatement libérée par l'évent 13. On évite ainsi tout risque de déflagration ou de détonation qui proviendrait normalement du fait que la hauteur de chargement de la poudre est supérieure a' la hauteur critique. D'autre part, les flammes engendrées par la combustion de la poudre au voisinage de l'orifice d'écoulement 5 s'échappent par l'évent 13, immédiatement après la mise en feu. Etant donné que cet évent 13 est adjacent au panneau 42 en toile de coton, ce dernier est aussitôt enflammé par les flammes qui s'échappent de l'évent 13, ce qui entraîne la destruction rapide du panneau 12. A cet égard, le fait que la paroi 16, située sous l'évent 13, est sensiblement parallèle au panneau 12, assure que les flammes soient dirigées vers ce panneau 12. Après destruction du panneau 12, le chargement de poudre 2 se vide de la trémie au traverse l'ouverture créée par la destruction du panneau 12. Cette poudre 2 libérée de la trémie 2 provoque ainsi un incendie limité au secteur angulaire situé en regard du panneau 12. Un tel incendie ntentraîne aucune conséquence désastreuse, car il est engendré sans aucune déflagration ni projections violentes de matières solides enflammées. De plus, cet incendie est réalisé dans des conditions et une direction connues à l'avance. Ainsi, le panneau 12 en toile de coton peut être orienté vers une zone interdite au personnel et exempte de produits ou matériels susceptibles d'être détruits par l'incendie précité. Exemple numérique. L'invention a été expérimentée sur une trémie correspondant sensiblement à celle représentée sur les Figures 1 et 2. Cette trémie a été chargée par 725-kg de poudre dont la hauteur critique de déflagration est comprise entre 0,2 et 0,3 mètre et la hauteur critique de détonation est comprise entre 0,7 et 0,8 mètre. Dans l'expérimentation précitée, la hauteur totale de poudre dans la trémie était de l'ordre de 1,4 mètre soit près du double de la hauteur critique de détonation et près de cinq fois la hauteur critique de déflagration. La paroi 12 de la trémie était réalisée en toile de coton du meme type que celle utilisée pour les sacs de poudre noire; Pour simuler une mise à feu accidentelle, la poudre a été enflammée à l'orifice d'obturation par une composfion pyrotechnique d'allumage. La poudre de la trémie s'est enflammée environ une seconde après la mise à feu. La combustion de la poudre a duré trois à quatre secondes. Aucun effet pyrotechnique autre qu'un incendie relativement violent n'a été observé. En particulier, aucun effet sonore ni déformation de la trémie n'ont été constatés. La-trémie utilisée dans cet essai était réutilisable après remplacement de la toile de la paroi 12. La trémie conforme à l'invention procure, par conséquent, une sécurité d'utilisation considérablement améliorée par rapport aux réalisations connùes, étant donné non seulement qu'elle supprime les-risques dé détonation ou de deflagration-en limitant- ceux-ci à un simple incendie, mais qu'elle permet, en outre, de localiser un tel incendie dans un-secteur prédéterminé, non dangereux, contigu à la trémie. Bien entendu, l'invention n1 est pas limitée à l'exemple que l'on a décrit en référence aux Figures 1 et 2 et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi les Figures 3 et 4 représentent une trémie 20 tronconique. Dans cet exemple, la paroi latérale 21 de la trémie 20 comprend un évent latéral 22 qui débouche à l'extérieur par une ouverture 23, en forme de croissant, située dans un plan sensiblement horizontal. La paroi latérale 21 comprend, en outre, une portion 24 réalisée dans une matière combustible telle que de la toile. Cette portion combustible 24 s'étend sur une fraction du pourtour de la trémie 20, entre l'ouverture 23 et la partie supérieure cylindrique-25 de la trémie 20. Les effets techniques de la trémie 20 sont identiques à ceux de la trémie 1 représentée sur les Figures 1 et 2. Le panneau 12 de la trémie 1 et la portion 24 de la paroi latérale 21 de la trémie 20 peuvent être réalisés en tout autre matériau, aussi rapidement combustible que la toile de coton, pourvu que ce matériau pos-sède une résis-tance suffisante pour supporter la charge -de poudre. C' est ainsi que l'on pourrait également utiliser du carton ou une feuille de bois ou de matière plastique relativement combustible. En outre,- il n'est pas absolument nécessaire que ce maté rlau soit combu-stible. -En -effet,- -il suffit~que -ce-dernier soit destructible, c1est-à-dire puisses déchirer au contact des flammes sortant de l'évent 13 ou 22. Ainsi, on peut utiliser une feuille de matière thermoplastique qui, au contact des flammes, se ramollit puis se déchire pour libérer la masse de poudre. Par ailleurs, l'ouverture 13a ou 23 de l'évent 13 ou 22 pourrait ne pas être située dans un plan horizontal, à condition de prévoir d'autres moyens pour empêcher-la sortie de la poudre.- Ces moyens pourraient être constitués par un tamis à mailles suffisam-ment serrées pour retenir la ppudre, tout en étant assez lâches pour ne pas contrarier la sortie des flammes. REVENDICATIONS 1. Trémie pour poudre propulsive comprenant une ouverture supérieure de chargement de la poudre, un orifice inférieur d'écoulement et un évent latéral situé à la partie inférieure de la trémie, caractérisée en ce qu'une zone de la paroi latérale de la trémie, située sensiblement entre l'évent et l'ouverture de chargement, est réalisée en un matériau destructible sous les effets conjugués de la pression appliquée par la poudre et des flammes issues de l'évent latéral en cas d'inflammation de la poudre à la partie inférieure de la trémie. 2. Trémie conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que ladite zone en matériau destructibe s1 étend sur une portion limitée du pourtour de la trémie, cette portion étant dirigée à l'opposé de ltemplacement normal des utilisateurs de la trémie. 3. Trémie conforme à la revendication 1 caractérisée en ce que l'évent s'étend sensiblement sur toute la largeur du bord inférieur adjacent de ladite zone. 4. Trémie conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée eri ce que la distance comprise entre le plan de l'ouverture dudit évent, et le plan de l'orifice d'écoulement de la trémie, est inférieure ou égale à la hauteur critique de déflagration de la poudre. 5. Trémie conforme à l1une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite zone destructible est réalisée en un matériau combustible, tel qu'unie toile. 6. Trémie conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la zone comprise entre l'évent et la partie supérieure de la trémie est réalisée en un matériau thermoplastique.