Brevet FR2557612A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne un récipient ou une chambre de confinement destiné à retenir la pres- sion et les fragments produits par une explosion, par exemple une détonation ou une déflagration. Les récipients de ce type sont déjà connus sous le nom de chambres de détonation. On les utilise pour la protection des environs par confinement d'opérations délicates de fabrication au cours de la production des substances explosives, comme soutes d'essais dans les détonations d'essais de telles substances, et pour les essais des armes de fragmentation ainsi que pour le stockage des substances explosives de façon générale. Les dessins de chambre de détonation disponibles jusqu'à présent ont toujours pratiquement été formés de solides soutes de béton enfoncées dans le sol. Certaines structures essentiellement sphériques, formées acier à paroi épaisse, sont aussi déjà connues. L'absence de cons- truction plus légère de chambre de détonation est à attri- buer dans une certaine mesure aux difficultés de la réali- sation de modèles fiables de calcul de résistance. Ces quelques dernières années cependant, la technologie moderne des ordinateurs a permis la compilation de programmes de calcul qui rendent possible le calcul de la résistance mecanique de corps cylindriques et sphériques à paroi multiple avec une très grande précision. Ces programmes de calcul ont débouché sur la possibilité de fabriquer des dessins de chambre de détonation légère et dont la résistance mécanique est connue. Certains dessins de telles chambres de détonation léegère sont décrits dans les demandes de 'brevets suédois n 80.06726-7, 81.05585-7 et 83. 05758-8. Parmi celles-ci, 1a première décrit une construction à plusieurs enveloppes, avant une enveloppe externe et une enveloppe interne d'acier ainsi qu'une enveloppe intermédiaire d'une matière plastique ayant pour tache d'empêcher la vibration en phase des deux enveloppes d'acier. Ce dessin a montré qu'il donnait parfaitement ce qu'il promettait au point de vue de la résistance mécanique, mais sa fabrication est difficile et sa réparation est encore plus difficile et en conséquence relativement coûteuse. Son faible poids le rend convenable à des applications mobiles, par exemple pourle désamorçage des bombes de plus en plus courantes des terroristes et pour le confinement d'étapes délicates de procédé de fabrica- tion, effectué dans les usines exécutant des opérations chimiques qui par ailleurs sont sans risque. Dans ce dernier domaine, il est en fait souvent délicat de disposer la chambre de détonation à une hauteur au- dessus du sol qui est imposée par les autres conditions de l'installation. Le second des types de chambre de détonation est une construction cylindrique à une seule paroi, ayant des éléments d'extrémités qui sont renforcés d'une manière particulière. Le troisième dessin est une chambre de détona- tion partiellement à double enveloppe, de préférence cylin- drique, dont l'enveloppe interne complète est serrée, au niveau de ses éléments d'extrémités, entre des poutres robustes de support qui sont ancrées vers l'intérieur des éléments d'extrémités de l'enveloppe cylindrique externe. Cette réalisation est très facile à fabriquer et de répara- tion relativement facile. La chemise cylindrique interne de la chambre est en fait la partie qui se détériore en premier lieu et elle peut être remplacée après la séparation de l'enveloppe externe de la chambre en deux et son extrac- tion. La réparation est alors réalisée par soudage de l'enveloppe externe avec elle. Bien que ce remplacement de l'enveloppe externe soit relativement simple en théorie, il est néanmoins relativement coûteux et prend beaucoup de temps, surtout à cause du travail impoitant de soudure qui est nécessaire. Le risque de déterioration des chambres de détona- tion destinées à être utilisées dans des essais provient essentiellement du tir de charges créant des fragments. La présente invention concerne un revêtement en tronçons, facilement remplaçable, d'une chambre d'explo- sion,destiné à recevoir le premier choc après la détonation de charge produisant des fragments. Comme le revêtement est divisé en plusieurs tronçons qui peuvent être facilement échangés et qui ont un petit nombre de formes normalisées différentes, les tronçons détériorés par les fragments peuvent être facilement remplacés. Les divers tronçons de revêtement, assemblés sur place, forment ensemble un revêtement qui, dans des chambres cylindriques de détonation, recouvre totalement l'intérieur au moins de la surface de la chambre de détonation puisqu'il se trouve à l'inté- rieur de la surface de la chemise qu'on peut supposer être exposée aux détériorations sévères par les fragments. Le principe sur lequel repose l'invention est que le râle du revêtement doit être limité à la protection de l'inté- rieur de la chambre de détonation elle-même contre les détériorations par les fragments. Les tronçons de revêtement peuvent donc être formés d'acier relativement peu coûteux, bien qu'ils doivent avoir des dimensions relativement élevées afin qu'ils arrêtent la totalité des fragments. Toutes les contraintes de pression auxquelles on peut prévoir que la chambre de détonation peut être soumise, sont absorbées au contraire par les parois ordinaires de la chambre. Puisque le revêtement n'a pas à absorber de contraintes de pression, il n'est pas nécessaire que les tronçons du revêtement soient fixés en butée dans la chambre. Au contraire, il est avantageux que les tronçons de revêtement puissent légèrement balloter dans leurs dispositifs de montage puisque, de cette manière, l'appari- tion de vibrations avec la même phase dans la paroi externe habituelle de la chambre et dans le revêtement peut être évitée. ' Les tronçons individuels de revêtement doivent a'voir une epaisseur très importante afin qu'ils assurent une protection convenable contre les fragments. Simul- tanément, ceci implique que la. dimension en direction latérale doit être limitée afin que la manutention des différents éléments sans grue ou autres dispositifs de levage ne devienne pas impossible. 2557612. Dans le mode de réalisation de revêtement selon l'invention très avantageux, celui-ci est destiné à protéger la surface de la chemise d'une chambre cylindrique de détonation et comporte plusieurs parties rectangulaires ou cassettes, légèrement bombées dans un sens et qui, lorsqu'elles sont placées bord à bord les unes par rapport aux autres, forment un anneau de chemise dont le diamètre externe est inférieur au diamètre interne de la chambre de détonation. La longueur de l'anneau de la chemise en direction longitudinale par rapport à la chambre de détona- tion et la largeur des cassettes et ainsi indirectement aussi la quantité, dans chaque anneau de chemise, sont déterminées par l'épaisseur du revêtement puisque chaque cassette ne doit pas être lourde au point de ne pouvoir être manipulée à la main. Des anneaux de raccordement ou fers d'extrémités dans lesquels les cassettes peuvent être fixées par des goupilles ou des boulons, permettent le maintien des diverses cassettes les unes avec les autres à l'intérieur de l'anneau de chemise concerné. Les anneaux de raccordement peuvent eux-mêmes être formés de plusieurs parties raccordées les unes aux autres, mais chaque partie doit pouvoir fonctionner comme un ensemble raccordé. Le revêtement complet de la chambre de détonation est ainsi formé par plusieurs anneaux de cassette disposés consécuti- veinent et séparés par les anneaux de raccordement ou des fers d'extrémités. Il peut être commode de munir les casset- tes de flasques dépassant à l'extrémité afin que les casset- tes et les fers d'extrémités puissent être raccordés. Le joint formé entre les fers d'extrémités et les cassettes doit être protégé par un tronçon de protection, par exemple un tronçon U facilement amovible qui rejoint l'intérieur du fer d'extrémité et est raccordé -à l'intérieur de ce fer, afin que le joint formé entre les fers d'extrémités et les cassettes ne soit pas déformé par des fragments et que l'enlèvement des cassettes détériorées ne soit pas difficile. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une chambre de détonation; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une projection inclinée d'une partie de l'enveloppe interne de la chambre de détonation, formée de tronçons; la figure 4 est une perspective à plus grande échelle des cassettes de l'enveloppe interne; et la figure 5 représente enfin une coupe à plus grande échelle du joint de deux anneaux adjacents de chemise formés par des cassettes et des raccords de forme annulaire placés entre eux. Les parties correspondantes portent les mêmes reférences sur les différentes figures, même lorsqu'elles sont à échelle différente. La chambre 1 de détonation représentée sur les figures 1 et 2 comporte une surface cylindrique d'enveloppe externe 2 dont les extrémités sont placées entre quatre poutres robustes 3-6. La poutre 4 n'est pas représentée sur les figures. La chambre interne 9 de la chambre de détonation, fermee vers les extrémités par des éléments 7 et 8, est serrée à l'intérieur de ces poutres 3 à 6 et entre celles-ci. En plus des éléments 7 et 8 d'extrémités qui sont en appui contre les poutres, la chambre interne comporte une paroi de chemise 10 dans laquelle sont placées plusieurs ouvertures d'observation 11. Des portes 12 et 13 sont formées dans les éléments d'extrémités. Elles s'ouvrent vers l'intérieur, vers la chambre 9. Elles sont supportées par les poutres 3 à 6 et des traverses 14 à 17. Plusieurs plaques triangulaires de renforcement 19 sont soudées entre les éléments 7 et 8 d'extrémités et la. paroi 10 de la chemise. Fn outre,la chambre de détonation comporte une plaque 18 formant plancher constituée d'un caillebotis. L'enveloppe interne en tronçons selon L'invention est placée le long de l'intérieur du tronçon médian de la paroi 10 d'enveloppe de la chambre interne de détonation. L'enveloppe interne en tronçons comporte des plaques rectan- gulaires ou cassettes 20, légèrement bombées dans un sens, et qui, lorsqu'elles sont placées côte à côte, forment des anneaux de chemise qui recouvrent totalement l'intérieur de la paroi 10 de la chemise, le long de la partie en face de laquelle elles se trouvent. Comme l'indique la figure 4, chaque cassette a une partie inférieure rectangulaire 21, légèrement bombée suivant un axe, et deux éléments d'extrémités 22 et 23. Ces derniers suivent la courbure du fond. La fabrication la plus simple de ces éléments est leur mise préalable à la configuration puis leur soudage sur place. Chaque élément d'extrémité a deux ou plusieurs trous 25 à 28 qui débouchent. Les éléments d'extrémités sont soudés sur le tronçon inférieur respectif, sur toute la longueur de leur joint 24. Ces éléments 22, 23 d'extrémités de la cassette sont appliqués sur des raccords annulaires 29 qui sont placés entre les différents anneaux de cassettes de la chemise. Les raccords 29 peuvent être formés, comme représenté sur la figure 3, de plusieurs parties 31 à 34 qui sont raccordées par des boulons 30. Plusieurs ouver- tures 35 sont formées dans les raccords 29, leur espacement correspondant à celui des trous des éléments d'extrémités des cassettes. Les cassettes 20 sont connectées aux raccords 29 par des goujons lisses 36 (voir figure 5) qui sont introduits dans les trous respectifs. En 'outre, le joint des cassettes et des raccords intermédiaires est recouvert d'un rail protecteur 37 en U qui est fixé à l'intérieur du raccord et qui dépasse avec des flasques 38, 39 dirigés vers les ouvertures afin qu'ils empêchent la sortie des goujons. Le rail protecteur 37 est fixé au raccord respectif 29 par des boulons 40 qui y sont vissés. Lors de l'assemblage de différents éléments, aucun ajustement absolu n'est recherché. Au contraire, il est avantageux que les différents éléments puissent présenter un certain jeu mutuel afin qu'ils ne puissent pas vibrer en phase. Les trous de passage des goupilles ou goujons et des boulons peuvent donc être légèrement ovalisés. Les rails protecteurs 37 peuvent aussi assurer un serrage de part et d'autre des éléments 22, 23 d'extrémi- tés des cassettes 20, empêchant ainsi un écartement par coulissement de ces éléments et des raccords 29. REVENDICATIONS 1. Chambre de détonation destinée à contenir la pression et les fragments produits par une explosion, telle qu'une détonation ou une déflagration, caractérisée en ce qu'elle comporte un boîtier externe (2, 9) ayant une seule enveloppe ou plusieurs, destinées à absorber les élévations de pression rencontrées, et une enveloppe interne en tronçons placée dans le boîtier et constituée de parties facilement remplaçables (20, 29) destinées à absbrber les fragments formés par l'explosion. 2. Chambre selon la revendication 1, caractérisée en ce que son boîtier externe (2, 9) comporte une surface cylindrique de chemise (10) protégée vers l'extérieur par des cloisons transversales (7, 8), et en ce que l'enve- loppe interne en tronçons qui recouvre au moins le tronçon médian de l'intérieur de la surface chemise (10) sur toute sa circonférence est formée de plaques rectangulaires ou cassettes (20) légèrement bombées dans un sens et raccor- dées côte à côte à des anneaux de chemise reposant contre l'intérieur de la surface de chemise (10). 3. Chambre selon la revendication 2, caractérisée en ce que les plaques ou cassettes (20) formant l'enveloppe interne sont maintenues sur les anneaux de chemise par des raccords de forme annulaire (29) disposés entre chaque anneau de chemise et suivant l'intérieur de la surface de chemise de l'enveloppe externe (10), toutes les plaques ou cassettes (20) étant fixées. 4. Chambre selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que chaque raccord de forme annu- laire (29) placé aux extrémités des' plaques ou cassettes, est formé de plusieurs parties (31-35) raccordées les unes aux autres. 5. Chambre selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque plaque ou cassette (20) a des éléments d'extrémités en saillie (22, 23) le long des bords bombés, munis de dispositifs de montage (36) destinés à assurer la fixation dans les raccords annulaires (29). 6. Chambre selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un dispositif protecteur (37) est fixé aux raccords annulaires (29) et protège le raccord formé entre les plaques ou cassettes adjacentes. 7. Chambre selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les raccords annulaires (29) et les plaques ou cassettes (20) sont raccordés par des goupilles (36) de blocage qui passent par des ouvertures des bords des parties adjacentes, ces goupilles (36) étant maintenues en place par le dispositif protecteur (37) des raccords annulaires (29) sous forme de tronçons repliés en U dirigés vers le bas au-delà des ouvertures de logement des goupilles. 8. Chambre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisée en ce que le raccord entre les toutes les pièces disposées à l'intérieur de l'enveloppe interne permet un léger déplacement mutuel des différentes parties.