Brevet FR2491110A1 — publié le 19820402

La présente invention concerne une chambre ou un récipient sphérique ou presque sphérique, pouvant assurer une protection contre les effets de la pression et des éclats produits à l'intérieur de la chambre par l'explo- sion, la déflagration ou la détonation de substances explosives. Le récipient ou la chambre selon l'invention est donc destiné à protéger les environs par réalisation dans une enceinte étanche des opérations particulièrement délicates de fabrication impliquant la mise en oeuvre de matières explosives, par exemple. On peut même l'uti- liser comme dispositif de stockage des matières explosives ou comme laboratoire protégé destiné aux essais des poudres et de matières explosives. On a utilisé jusqu'à présent presque toujours des bâtiments blindés de béton à cet effet. En outre, on les a souvent placés dans le sol, et, lorsque cette dispo- sition n'a pas été possible, on a entouré l'ensemble de l'installation d'un mur de protection, tout en maintenant la partie délicate de l'installation aussi libre que possible afin de limiter au minimum les dégâts provoqués par une explosion possible. Par rapport à ces bâtiments blindés connus, le dispositif selon l'invention se carac- térise par sa configuration adaptable et par son poids relativement faible. La chambre peut donc être utilisée pour des raisons de sécurité, autour d'un ou plusieurs dispositifs mettant en oeuvre des opérations délicates, incluses dans un procédé par ailleurs sûr, l'emplacement de la chambre en hauteur devant être déterminé par la cons- truction générale de l'installation de traitement. Un autre avantage est que la chambre peut être facilement adaptée afin qu'elle corresponde à des forces différentes d'ex- plosion, et on peut la fabriquer avec différentes dimen- sions car sa configuration est telle qu'elle permet le calcul de sa résistance aux forces explosives à diverses valeurs, et le réglage de cette résistance avec une gran- de précision grâce à l'utilisation de modèles mathématiques. Un autre avantage de la chambre selon l'invention est qu'elle réalisée d'une manière telle qu'elle peut être entèrement fabriquée en usine puis transportée et montée sur place alors qu'elle est totalement terminée. De cette manière, plusieurs chambres différentes peuvent le cas échéant être montées au-dessus les unes des autres ou à côté les unes des autres. La chambre selon l'invention a une construction à trois couches comprenant une enveloppe résistante ex- terne, une couche intermédiaire destinée à absorber les chocs, et une couche interne de protection contre les éclats, sous forme d'une enveloppe interne concentrique intégrée à l'enveloppe externe. L'enveloppe externe donnant la ré- sistance mécanique et l'enveloppe interne de protection contre les éclats sont avantageusement formées de tôles d'acier dont les dimensions sont déterminées en fonction des contraintes prescrites, alors que la couche d'absorp- tion de chocs est formée d'une matière ayant des qualités tout à fait différentes en ce qui concerne la transmission des vibrations mécaniques, et il s'agit par exemple d'une matière plastique convenable.. La mise en oeuvre de l'in- vention comprend avantageusement l'utilisation de modèles mathématiques pour le calcul de la résistance à la trac- tion des enveloppes, individuellement et collectivement. De cette manière, l'invention permet l'évaluation de la transmission des vibrations, créées par une surpression interne provoquée par une explosion, par la paroi de la chambre. Cette chambre est donc telle que l'enveloppe in- terne assure la protection contre les éclats, l'enveloppe externe permet à la chambre de supporter la déflagration ou l'augmentation de pression provoquée par une détona- tion alors que la couche intermédiaite d'absorption de chocs doit avoir des dimensions telles que les vibrations créées dans les enveloppes externe et interne ne sont ja- mais en phase et ne peuvent donc pas atteindre des valeurs critiques. Cette caractéristique montre donc que les en- veloppes externe et interne ne peuvent pas être reliées par un pont métallique d'une manière telle que le raccord permette la transmission de vibrations critiques dans les enveloppes. L'invention concerne aussi la réalisation de toutes les ouvertures de la paroi de la chambre, coopé- rant avec des portes ou des couvercles destinés à fer- mer ces ouvertures, avec une résistance au moins égale à celle des parois de la chambre, la réalisation étant telle que le dessin de vibrations de l'enveloppe externe et la protection contre les éclats ne sont pas perturbés. Les portes ont donc une forme particulière et, pour cette raison, elles comportent des dispositifs particuliers d'in- troduction par la paroi et de verrouillage. La réalisation elle-même est telle qu'il n'y a pas de perturbations importantes du dessin vibratoire entre les enveloppes externe et interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va sui- vre faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe d'une chambre sphé- rique selon l'invention; - les figures 2 et 3 sont des coupes agrandies des détails cerclés II et III de la figure 1; - la figure 4 est une élévation latérale de la chambre selon l'invention; - la figure 5 représente sous forme agrandie et plus détaillée des parties de la porte de la chambre avec la partie adjacente de paroi, tous les verrous de blocage de porte, placés périphériquement et identiques les uns aux autres, n'étant pas représentés sur les fi- gures 4 et 5; et - la figure 6. est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. La chambre sphérique 1 représentée sur la figure 1 comprend une couche externe 2 de support mécanique, avantageusement formée d'acier, une couche interne 3 de protection contre les éclats, elle aussi avantageusement formée de tôle d'acier, et une couche intermédiaire 4 d'ab- sorption de chocs, de préférence formée d'une matière plas- tique convenable. Un orifice 5, formé dans la paroi, est fermé par une porte circulaire convexe 6, et un orifice supérieur 7 de raccordement aboutissant à une tuyauterie 8 de sortie munie d'une bride 9 de raccordement est aussi formé dans la paroi. Comme l'indique plus en détail la figure 2, la tuyauterie 8 de sortie est directement raccordée à la cou- che interne 3. Cette couche est renforcée par un collier placé autour de l'orifice 7. La couche externe 2 est elle-même munie d'un collier 11 de renforcement placé autour de l'orifice 7. Ce collier n'est cependant pas directement raccordé à la tuyauterie 8 de sortie, mais il y a un très faible espace ou jeu 12 entre eux. La porte 6 comporte aussi une couche externe 13 de support mécanique, une couche interne 14 de protec- tion contre les éclats et une couche intermédiaire 15 d'ab- sorption des chocs. La porte est réalisée de manière qu'elle soit aussi résistante au point de vue mécanique que la chambre sphérique dans son ensemble. La figure 3 montre comment la porte se raccorde à la paroi de la chambre sphérique et les figures 5 et 6 représentent plus en détail un autre mode de réalisation. La figure 3 indique que la couche externe 13 de la porte 6 a des crochets 16 de ver- rouillage qui coopèrent avec des crochets 17 de verrouil- lage disposés sur la couche externe de la sphère juste autour de l'orifice 5. De la même manière, la couche in- terne 14 de protection contre les éclats est raccordée à la couche correspondante 3 de la sphère par des crochets 18 de verrouillage qui coopère avec des crochets 19 de verrouillage fixés à la couche de protection contre les éclats de la sphère. La figure 3 indique aussi que le bord qui délimite l'orifice 5 n'est fixé qu'à la couche 3 de protection contre les éclats de la sphère et qu'il reste un faible espace entre ce bord et la couche 2 de support mécanique. Comme l'indiquent les figures 4 à 6, les crochets de verrouillage de la porte sont disposés périphériquement autour de l'orifice 5 et les crochets ou gorges de verrouillage alternent avec des orifices per- mettant l'introduction des crochets,sur la porte et le châssis,les uns par rapport aux autres; lors du verrouil- lage, la porte est ensuite tournée autour de son axe 21 qui assure son montage sur une équerre 22 à charnière qui peut elle-même pivoter par rapport au bord externe de la sphère sur lequel elle est montée. La rotation de la porte nécessaire au verrouillage équivaut à la largeur d'un crochet de verrouillage ou à la largeur d'une ouver- ture entre deux crochets. L'exemple représenté sur les figures 4 à 6 correspond à une rotation de 100. La rota- tion est effectuée à l'aide d'un levier 23 dont le point d'application se trouve entre deux tenons (24, 25) fixés à l'extérieur de la sphère. Le mécanisme de verrouillage peut être perfec- tionné comme indiqué sur les figures 5 et 6 sur lesquelles les couches interne et externe de la porte ont chacune deux rangées 26, 27 ou 28, 29 de crochets de verrouillage, décalées l'une par rapport à l'autre, les parois externe et interne de la chambre ayant un nombre équivalent de gorges de verrouillage 30 à 33. Les gorges 30 et 31 desti- nées au verrouillage des crochets 26, 27 de la couche de protection de la porte sont formées sur un encadrement 34 qui est raccordé à la couche de protection contre les éclats de la chambre, alors que les gorges de verrouillage 32, 33 destinées à coopérer avec les crochets 28, 29 de la couche externe de la porte forment un encadrement ex- terne 35 qui est lui-même raccordé à la couche externe de la paroi de la chambre. Des colliers 36, 37 de ren- forcement sont disposés aux points de fixation des enca- drements.La sécurité des couches externe et interne de la porte l'une par rapport à l'autre sans que des vibrations mécaniques en phase apparaissent entre les deux couches dans le cas d'une augmentation importante de la pression dans la chambre, est obtenue par fixation de boulons de sécurité 38 à l'une des deux couches, mais sans contact avec un orifice prévu à cet effet et formé dans l'autre couche, ces boulons étant bloqués par des écrous 39 à l'extérieur de cette autre couche. REVENDICATIONS 1. Chambre sphérique ou sensiblement sphérique, destinée à confiner la pression et les éclats produits par une explosion, une déflagration ou une détonation de substances explosives, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe externe (2) constituant un support mécanique et ayant des dimensions telles qu'elle peut absorber la surpression créée, une enveloppe interne (3) ayant des dimensions telles qu'elle peut confiner et retenir des éclats ainsi formés, et une couche ou enve- loppe intermédiaire (4) absorbant les chocs, formée avec une matière et des dimensions telles que les vibrations créées dans les enveloppes externe et interne à la suite de l'augmentation de pression dans la chambre ne peuvent pas être en phase et ne peuvent pas atteindre des valeurs critiques, les enveloppes externe et interne n'ayant aucun raccordement pouvant les obliger à vibrer en phase. 2. Chambre selon la revendication 1, caractérisée en ce que les enveloppes externe (2) et interne (3) sont formées d'acier, et la couche (4) absorbant les chocs est formée d'une matière plastique convenable. 3. Chambre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs orifices (5) destinés à être fermés chacun de manière étanche par une porte (6) qui peut être ouverte, les portes ayant des dimensions telles qu'elles ont de façon générale une résistance mécanique ayant au moins égale à celle de la chambre et comportent une enveloppe externe (13) de support mécanique, une couche interne (14) de protection contre les éclats, et une couche intermédiaire (15) d'ab- sorption des chocs, l'enveloppe externe et la couche de protection contre les éclats de la porte n'ayant pas de raccordement pouvant transmettre les vibrations, l'en- veloppe externe de la porte et la couche de protection contre les éclats étant verrouillées sur la couche équi- valente de la chambre le long des bords de l'orifice de la porte lorsque cette dernière est fermée. 4. Chambre selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'orifice ou les orifices formés dans la paroi de la chambre sont circulaires, et l'enveloppe externe de support mécanique de la chambre d'une part et la couche interne de protection contre les éclats d'autre part ont desdispositifs séparés de renforcement de paroi (34, 36; 35, 37) le long des bords de l'orifice (5). 5. Chambre selon la revendication 4, caractérisée en ce que les dispositifs de renforcement (34, 35) comportent un certain nombre de gorges de verrouillage (30, 31 et 32, 33) disposées périphériquement le long des bords des orifices, et interrompues par des ouvertures destinées au passage de crochets de verrouillage (26-29) fixés à la couche externe ou interne de la porte, si bien que, lorsque la porte (5) a pivoté en position de travail depuis la position d'ouverture ou en position d'ouverture depuis la position de travail, autour d'un support articulé (22) à l'extérieur de la chambre, les crochets peuvent pénétrer dans les gorges de verrouillage en étant en prise avec celles-ci lorsque la porte est totalement fermée, ou peuvent sortir des gorges de verrouillage, lorsque la porte tourne autour de son axe (21) qui est monté sur un support articulé afin que la porte puisse tourner. 6. Chambre selon la revendication 5, caractérisée en ce que les couches externe et interne sont verrouillées chacune sur la couche équivalente de la chambre par une double rangée de crochets de verrouillage (26-29), ces crochets étant décalés latéralement et périphériquement, les crochets externes de verrouillage (28, 29) étant dis- posés périphériquement vers l'extérieur par rapport aux crochets internes (26, 27) de verrouillage, les gorges (30, 33) de verrouillage destinées à chaque jeu de cro- chets de verrouillage étant décalées de manière équiva- lente. 7. Chambre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la porte de la chambre s'ouvre sous la commande d'un levier monté sur elle (23).