Brevet FR2509020A1 — publié le 19830107

L'invention se rapporte à un dispositif d'allumage des torchères par le moyen de cartouches pyrotechniques. De tels dispositifs sont utilisés pour l'allumage de torchères alimentées de façon très discontinues ou à titre exceptionnel comme lors des essais de puits, ou bien à titre d'ultime sécurité lorsque les moyens ordinaires, maintenus en veille continue, sont rendus défaillants par un défaut d'ali- mentation des veilleuses en gaz ou par une panne d'électricité ou par tout autre évènement. Les dispositifs connus d'allumage de torchères par cartouches pyrotechniques sont actionnés manuellement à partir du sol, ce qui implique la mise en oeuvre d'un élément propul- seur susceptible de lancer les éléments combustibles de telle façon qu'ils traversent le cone de gaz sortant de l'orifice de la torche à une cote au-dessus du sol qui excède souvent cin- quante mètres. Les deux inconvénients majeurs présentés par ces dispositifs sont d'une part l'imprécision du tir balistique avec une trajec- toire présentant une courbure importante notamment dans la partie utile de la traversée du cone de gaz, trajectoire qui est très sensible aux conditions atmosphériques, notamment aux variations d'orientation du vent, et d'autre part la nécessité de maintenir les éléments propul- sés en état de combustion sur une grande partie de la trajec- toire, ce qui rend inévitable l'arrivée sur l'environnement de débris encore en ignition. La présente invention permet de pallier ces difficul- tés en plaçant le dispositif d'allumage à la distance la plus réduite qu'il est possible de l'orifice de la torchère, ce qui autorise un tir tendu beaucoup plus précis que le tir courbe des dispositifs connus, et ce qui permet de donner aux éléments propulsés de la cartouche des caractéristiques lui procurant un temps de combustion bref, ce qui entraîne l'arrivée sur l'environnement immédiat de la torchère de résidus de cartouches ayant atteint une température proche de la température ambiante, évitant ainsi tout risque d'incendie. 2509 ô 20 Un dispositif selon l'invention pour l'allumage d'une torchère par cartouche pyrotechnique est caractérisé en ce que chaque cartouche ( 22) est disposée dans un bottier ( 4) placé à une distance (a) de 1 à 10 mètres de l'axe de la torchère, et à distance (b) de 2 à 20 mètres audessous de l'orifice ( 3) de celle-ci, ce bottier étant muni d'un couvercle ( 11) apte à être déplacé d'une position de fermeture dans laquelle les cartouches, à l'intérieur du bottier ( 4), sont situées dans un logement ( 18) étanche et isolé thermiquement, à une position d'ouverture dans laquelle chaque cartouche est pointée sur un point ( 7) situé sur l'axe de la torchère à une distance (c) de 1 à 10 mètres audessus de l'orifice ( 3) de celle-ci, la distance (b) étant supérieure à la distance (c) et les distances (a), (b) et (c) étant telles que (a)/ l(b)+(cu est compris entre les valeurs de tangente 450 et de tangente . Selon un mode préférentiel de réalisation, chaque cartouche comporte un élément de propulsion et au moins un élément propulsé et combustible, dénommé étoile, dont la durée de combustion est fixée pour que cette combustion s'effectue entièrement sur un parcours compris entre 1,2 fois et 3 fois la distance du bottier ( 4) au point ( 7), sur l'axe de la tor- chère. Dans diverses réalisations, afin que, dans la posi- tion de fermeture du bottier, le logement ( 18) dans lequel sont situées les cartouches ( 22), soit étanche et isolé thermique- ment, ce logement ( 18) est entouré d'un espace ( 19) parcouru par un courant d'air de refroidissement et, ensuite, d'une gaine ( 12) continue faite d'un matériau calorifugé. Dans les mômes réalisations, chaque cartouche ( 22) située dans un logement ( 18) étanche et isolé thermiquement a l'intérieur du boîtier ( 4) est placée dans un étui cylindrique ( 23) dont l'orifice inférieur est obturé par un bouchon ( 25) comportant un passage ( 26) pour un moyen de mise à feu, et dont l'orifice supérieur est obturé par un opercule ( 27) fracturable par l'effet de la mise à feu de la cartouche. Bien que le logement ( 18) dans lequel sont situées les cartouches ( 22) soit étanche, le caractère d'étanchéité des étuis ( 23) dans lesquels chaque cartouche est placée, donne une assurance supplémentaire de longévité pour les éléments de produits pyrotechniques contenus par la cartouche. De façon préférentielle, le couvercle ( 11) de chaque bottier ( 4) est apte à être déplacé d'une position de fermeture (A) à une position d'ouverture (B) au moyen d'un vérin ( 14) articulé disposé à l'intérieur du logement ( 18) étanche et isolé thermiquement. Pour les torchères installées, afin d'évacuer des débits peu importants de gaz de rejet, les bottiers ( 4) sont situés sur une passerelle ( 5) accessible à partir du sol. Pour les torches prévues pour des débits importants, les bottiers ( 4) sont déplaçables de leur position d'utilisa- tion à une position d'entretien et éventuellement à une position intermédiaire de veille grâce à un moyen de manutention. L'invention sera mieux comprise dans la description suivante, donnée à titre non limitatif, d'une forme de réalisa- tion illustrée par les figures suivantes Fig 1:Schéma d'une installation d'allumage de torchère. Fig 2:Orientation d'un bottier par rapport au vent dominant. Fig 3:Section longitudinale d'un bottier de lancement. Fig 4:Disposition des cartouches dans un bottier. Fig 5:Section longitudinale d'un étui pour cartouche. Fig 6:Dispositif d'allumage transférable entre les positions de tir et d'entretien. En se référant à la figure 1, on trouve une torchère ( 1) comportant un conduit vertical ( 2) d'axe ZZ' aboutissant à un orifice d'extémité ( 3) Le conduit vertical ( 2) peut être autosustentateur comme sur la figure 1 ou soutenu par une construction métallique non représentée ou bien maintenu en place par des haubans. La torchère ( 1) est munie d'un dispositif-d'allumage constitué par des bottiers ( 4) de lancement de cartouches pyrotechniques, disposés à une distance (a) de 1 à 10 mètres de l'axe ZZ' du conduit ( 2) et à une distance (b) de 2 à 20 mètres au-dessous de l'orifice ( 3) de la torchère La distance (a) est usuellement de quelques mètres et (b) d'une dizaine de mètres. Ces boîtiers sont inclinés de façon que l'axe du bottier ou axe de lancement rencontre l'axe ZZ' en un point ( 7) à une distance (c) de 1 à 10 mètres au-dessous de l'orifice ( 3) et de préférence à quelques mètres de cet orifice. Pour obtenir les meilleures conditions de marche, on choisit les distances (a), (b), (c) de façon à ce que (b) soit inférieur à (a) et que (a)/C(b)+(c)j soit compris entre tangente 450 et tangente 200. Les bottiers ( 4) sont reliés à un poste de commande électrique ( 6) par une canalisation électrique ( 8). La figure 2 montre la disposition de quatre boîtiers ( 4) sur une passerelle ( 5): deux de ces bottiers sont alignés dans la direction ( 9) du vent dominant, deux autres sont ali- gnés dans la direction perpendiculaire. La figure 3 donne une section longitudinale d'un bottier de lancement ( 4) comprenant un corps ( 10) de bottier à double paroi et un couvercle ( 11) également à double paroi, un volume ( 12) compris entre lesdites doubles parois et rempli d'un isolant thermique, constituant une gaine de protection continue. Le couvercle ( 11) est apte à être déplacé d'une position de fermeture (A) représentée sur la figure 3 en traits pleins à une position d'ouverture (B) représentée sur la figure 3 en traits interrompus, par rotation autour d'un axe ( 13) sous l'action d'un vérin électrique ( 14) Ce vérin ( 14) est articulé d'une extrémité par une articulation ( 15) avec le couvercle ( 11) et de l'autre extrémité par une articulation ( 16) avec une pièce solidaire du corps ( 10) du boîtier ( 4). Un coffrage ( 17) intérieur au corps ( 10) du bottier constitue l'enveloppe d'un logement ( 18) étanche et isolé thermiquement, il délimite avec la paroi interne de ce corps ( 10) un espace ( 19) dans lequel est établie une circulation forcée -d'air frais dont l'entrée s'effectue par un ajutage tel que ( 20) et la sortie par un ajutage tel que ( 21). On a représenté en ( 22) une des quatres cartouches pyrotechniques équipant le boîtier de lancement ( 4), elles sont réparties de part et d'autre du vérin ( 14) comme il est indiqué sur la figure 4 et logées dans un étui étanche ( 23) comme il est indiqué sur la figure 5. Un tel étui ( 23) est constitué par une enveloppe tubulaire ( 24) comportant un fond inférieur constitué par un bouchon ( 25) amovible qui permet l'introduction de la cartouche à l'intérieur de l'étui, ce fond étant percé par un percement ( 26) pour le passage d'un conducteur électrique reliant la cartouche aux moyens de mise à feu et un fond supérieur consti- tué par un opercule ( 27) du type fracturable par la mise à feu de la cartouche Cet opercule est bloqué sur le contour supé- rieur de l'enveloppe tubulaire ( 24) par une virole ( 28) de façon à assurer l'étanchéité. Le corps ( 10) du bottier ( 4), outre les ouvertures ( 20) et ( 21) pour les conduits d'arrivée et de départ de l'air de refroidissement, comporte une ouverture ( 29) pour l'évacua- tion de l'eau de condensation éventuelle et une ouverture ( 30) pour l'arrivée du câble électrique d'alimentation générale ( 31) entouré de sa gaine ignifugée ( 32), ce câble ( 31) etant connec- té sur un bottier ( 33) pour la répartition des circuits relatifs au vérin ( 14) et aux cartouches telles que ( 22). Dans la partie médiane du corps ( 10) du boîtier ( 4) est inséré un plateau ( 34) qui réalise le plan de pose du dis- positif, ce plateau est fixé sur un support réglable en site, non figuré. Les quatre cartouches ( 22) prennent appui sur ce plateau ( 34) par l'intermédiaire des bouchons ( 25) qui consti- tuent le fond inférieur des étuis ( 23). On n'a pas représenté les joints d'étanchéité, d'une technique commune, utilisés dans l'assemblage des différents éléments. Sur la figure 5, est montré de façon schématique en traits discontinus, le remplissage de la cartouche ( 22), o l'on remarque un élément de propulsion ( 35) et trois éléments propulsés, dénommés étoiles, tels que ( 36) Le temps de combus- tion de ces éléments propulsés ( 36) est fixé pour que cette combustion s'effectue entièrement sur un parcours compris entre 1,2 fois et 3 fois la distance du boîtier ( 4) au point ( 7) sur l'axe de la torchère. La figure 6 donne le schéma d'un dispositif d'allu- mage dans lequel un bottier ( 4) est déplaçable d'une position de tir ( 37) à une position d'entretien ( 38), ou l'inverse selon l'utilisation sur torche chaude ou froide, à l'aide d'un moyen de transfert ( 39) Ce moyen de transfert ( 39) de techni- que usuelle est représenté schématiquement comme constitué d'une chaîne ( 40) formée de maillons articulés entre eux, cette chaîne ( 40) prenant appui sur deux roues dentées ( 41) et ( 42); la roue ( 41) est située peu-dessus de la position de tir ( 37) et la roue ( 42) est située peu au-dessous de la position d'entretien, elle est entraînée par un moteur D'autres moyens de transfert peuvent être employés, tels qu'une crémaillère, non figurée, sur laquelle une roue dentée prend appui, cette roue dentée étant mue par un moteur. Mise en oeuvre du dispositif d'allumage Le dispositif étant installé sur une torchère, comme il a été indiqué, lorsque l'allumage est rendu nécessaire par l'émission par la torchère de gaz de rejet combustibles, une commande électrique télécommandée du vérin ( 14) provoque l'ouverture du boîtier ( 4) par rotation du couvercle ( 11) autour de l'axe d'articulation ( 13). Sur la figure 3, la position de fermeture est indiquée par un trait continu et la position d'ouverture par un trait mixte. Une cartouche ( 22) est alors mise à feu par télé- commande Le choix de la composition pyrotechnique de l'élément de propulsion ( 35) et des éléments propulsés ( 36) ainsi que la précision du montage choisi font que le passage des éléments propulsés ( 36) au travers du cone de gaz de rejet autour de la position moyenne définie par le point ( 7), provoque avec sûreté la mise à feu du gaz de rejet. Le couvercle ( 11) est alors refermé par action de la télécommande. La composition des cartouches étant telle que la durée de combustion est très brève, l'extinction des éléments résiduels de la cartouche est totale et il n'y a pas de retom- bées pyrotechniques susceptibles de provoquer une mise à feu accidentelle dans l'environnement de la torchère. Les précautions prises pour assurer l'isolement thermique et l'étanchéité du logement ( 18) et des étuis ( 23) o sont placées les cartouches ( 22) garantissement la bonne conservation de ces cartouches sur une très longue période et procurent une totale sécurité pour leur emploi quel que soit le moment o la mise à feu immédiate de la torchère devient nécessaire. 250902 O REVENDICATIONS 1 Dispositif d'allumage et réallumage d'une torchère par cartouche pyrotechnique caractérisé en ce que chaque cartouche ( 22) est disposée dans un boîtier ( 4) placé dans une position de tir ( 37) située à une distance (a) de l'axe de la torchère, et à une distance (b) au-dessous de l'orifice ( 3) de celle-ci, ce bottier étant muni d'un couvercle ( 11) apte à être déplacé d'une position de 1.0 fermeture (A) dans laquelle les cartouches, à l'intérieur du bottier ( 4), sont situées dans un logement ( 18) étanche et isolé thermiquement, à une position d'ouverture (B) dans laquelle chaque cartouche est pointée sur un point ( 7) situé sur l'axe de la torchère à une distance (c) de 1 à 10 mètres au-dessus de l'orifice ( 3) de celle-ci, la distance (b) étant supérieure à la distance (c) et les distances (a), (b) et (c) étant telles que (a)/l(b)+(c)l est compris entre les valeurs de tangente 450 et de tangente 200. 2 Dispositif selon la revendication 1 pour lequel chaque cartouche comporte un élément de propulsion et au moins un élément propulsé et combustible, dénommé étoile, dont la durée de combustion est fixée pour que cette combus- tion s'effectue entièrement sur un parcours compris entre 1,2 fois et 3 fois la distance du boîtier ( 4) au point ( 7), sur l'axe de la torchère. 3 Dispositif selon la revendication 1, pour lequel, dans la position de fermeture du boîtier, le logement ( 18) étanche et isolé thermiquement dans lequel sont situées les cartouches est entouré d'un espace ( 19) parcouru par un courant d'air de refroidissement et, ensuite, d'une gaine ( 12) continue faite d'un matériau calorifugé. 4 Dispositif selon la revendication 1 pour lequel chaque cartouche ( 22) située dans un logement ( 18) étanche et isolé thermiquement à l'intérieur du bottier ( 4) est placée dans un étui cylindrique ( 23) dont l'orifice inférieur est obturé par un bouchon ( 25) comportant un passage ( 26) pour un moyen de mise à feu, et dont l'orifice supérieur est obturé par un opercule ( 27) frac- turable par l'effet de la mise à feu de la cartouche. Dispositif selon la revendication 1, pour lequel le couvercle ( 11) de chaque boîtier ( 4) est apte à étre dépla- cé d'une position de fermeture à une position d'ouverture au moyen d'un vérin ( 14) articulé disposé à l'intérieur du logement ( 18) étanche et isolé thermiquement. 6 Dispositif selon la revendication 1 pour lequel les bol- tiers ( 4) sont situés sur une passerelle ( 5) accessible à partir du sol. 7 Dispositif selon la revendication 1 pour lequel les boîtiers ( 4) sont aptes à être déplacés entre leur position de tir ( 37) et une position d'entretien ( 38) suffisamment éloignée de l'orifice de la torchère pour être aisément accessible à l'aide d'un moyen de transfert ( 39).