Brevet FR2553810A1 — publié le 19850426

La présente invention concerne une chambre ou enceinte cylindrique qui peut confiner la surpression et les éclats produits par une explosion, par exemple une déflagration ou une détonation L'enceinte selon l'inven5 tion est destinée à protéger la zone environnante par confinement d'opérations délicates de fabrication utilisées pour la fabrication de substances explosives, ou comme enceinte d'essai de substances explosives et d'armes destinées à produire des éclats, et elle peut être utilisée 10 pour le stockage de substances explosives Les enceintes et chambres du type précité sont appelées "chambres de confinement" dans la suite du present mémoire. Les chambres de confinement actuellement utilisées sont presque sans exception de lourds caissons de béton 15 et des enceintes d'acier à parois épaisses On a parfois réalisé quelques ensembles plus légers au cours des dernières années Les caissons de béton donnent habituellement la protection nécessaire mais, étant donné leur poids élevé, on doit les placer sur le sol ou au-dessous du 20 sol et ils ne peuvent être déplacés qu'à l'aide de véhicules très lourds Une réalisation plus moderne et plus légère en acier à double paroi, avec une couche intermédiaire absorbant les chocs, formée d'une matière plastique destinée à empêcher la vibration en phase des parois, 25 est décrite dans le brevet britannique n 2 084 047 Un autre exemple de chambre de confinement légère est la chambre cylindrique à une seule paroi ayant des parois renforcées d'extrémités, décrite dans le brevet suédois n 81 05585-7. L'avantage le plus important de ces chambres de confinement qui sont légères est la réduction de leur poids par rapport à celui des types antérieurs de caissons de béton Une telle chambre légère n'est pas obligatoirement placée sur le sol Elle peut être placée à toute hauteur 35 au-dessus du sol, en fonction de deux raisons autres que le poids de l'enceinte De telles chambres ou enceintes peuvent aussi être déplacées sans problèmes particuliers. La possibilite de disposer une chambre de confinement à toute hauteur audessus du sol est particulièrement intéressante lorsqu'une seule opération dangereuse de fabrication dans un procédé par ailleurs sûr, doit être effectuée dans une enceinte. La chambre selon l'invention, par rapport aux chambres ou enceintes précitées, est essentiellement moins coûteuse et plus facile à fabriquer, et elle est en outre réalisée de manière qu'elle permette la prise 10 en compte des surtensionsde la partie interne de la chambre dans les cas particulièrement importants, sans exposition de la zone environnante à un danger insupportable La chambre de confinement' selon l'invention est à double paroi, au moins dans ses parties les moins robustes, 15 et une partie externe peut encaisser la force (contrainte) lorsque la partie interne ne peut pas la supporter en totalité Un avantage de la réalisation selon l'invention est qu'une partie interne qui peut être détériorée d'une manière relativement facile peut être remplacée par une 20 nouvelle partie interne. La chambre de confinement selon l'invention est un exemple de conception tout à fait nouvelle dans le domaine des propriétés physiques de ces enceintes. Elle est réalisée de manière que la force (contrainte) due 25 à l'augmentation de pression due à l'explosion sur la partie interne de la chambre, soit répartie directement sur la partie interne et sur la partie externe de la chambre de confinement Par ailleurs, il est tout à fait courant dans les réalisations à double paroi de disposer 30 d'une enveloppe (coque) qui encaisse la totalité de la charge (contrainte) avec un support direct ou indirect seulement par l'enveloppe externe (coquille) La répartition de la force (contrainte) due à l'augmentation de pression appliquée à la partie interne a été obtenue par 35 verrouillage de la partie interne de la chambre au niveau des parois d'extrémités entre des étriers ou des poutres de support placés à l'extérieur des parois externes et fixés directement à la paroi formant l'enveloppe de la partie externe De tels étriers ou poutres de renfort transmettent ainsi la force appliquée par l'explosion à la partie interne directement à la paroi formant l'enve5 loppe de la partie externe Les parois de l'enveloppe des parties interne et externe sont en outre réalisées à une certaine distance l'une de l'autre afin qu'elles ne risquent pas de vibreren phase après l'explosion. La partie interne comme la partie externe de 10 la chambre de confinement ont des parois cylindriques d'enveloppe qui sont fermées, au moins au niveau de la partie interne, a chaque extrémité de celle-ci, par des parois d'extrémités qui sont soudées à la paroi d'enveloppe. Cette partie interne est verrouillée dans la paroi d'enve15 loppe de la partie externe avec un certain jeu entre les parois d'enveloppe La partie interne est verrouillée entre les étriers ou renforts à l'aide de boulons, de rivets ou par soudage Ces étriers ou dispositifs de renfort sont fixés entre les surfaces en regard de la Z O paroi d'enveloppe de la partie externe Les étriers ou renforts sont ainsi placés à une distance du bord de la paroi d'enveloppe de la partie externe qui est inférieure à une valeur déterminée Des obturateurs ou portes débouchant dans la partie interne peuvent être placés entre 25 les différentes parties des étriers ou renforts afin que ces derniers puissent encaisser les forces ou contraintes appliquées aux portes ou obturateurs Ces portes ou obturateurs sont toujours ouverts à l'intérieur de la chambre de confinement Certains organes radiaux d'arma30 ture qui peuvent transmettre les forces (contraintes) entre les parois d'extrémités de la partie interne et la paroi d'enveloppe de celle-ci, sont placés entre de tels tronçons des parois d'extrémités qui dépassent des étriers ou renforts ou de la paroi adjacente d'enveloppe. 35 La chambre selon l'invention implique que la partie principale des forces ou contraintes dues à la pression agissant surles parois d'extrémités de la partie interne, soit transformée à l'aide des étriers ou renforts, en force de traction appliquée à l'enveloppe de la partie externe Les forces dues à la pression, agissant sur les tronçons des parois d'extrémités de la partie interne, 5 à l'extérieur des étriers ou renforts, et les forces radiales agissant sur la paroi d'enveloppe de la partie interne doivent cependant être encaissées par la partie interne seule Les organes radiaux de renforcement assurent donc un équilibre des forces réelles (contraitnes) entre 10 les parois d'extrémités et la paroi d'enveloppe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale 15 d'une chambre de confinement selon l'invention; la figure 2 est une coupe en plan de la chambre de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne IIIIII de la figure 1; et la figure 4 est une vue de bout de la chambre de confinement de la figure 1. La chambre de confinement représentée sur les figures 1 à 4 comporte une partie interne 1 et une partie externe 2 La partie interne est formée par une paroi 3 25 d'enveloppe en forme de tube ou de cylindre, deux parois d'extrémités 4, 5 ayant chacune une ouverture centrale 6, 7, ayant des portes ou obturateurs qui peuvent être ouverts vers l'intérieur de la chambre Un certain nombre d'organes triangulaires 10 de renforcement sont soudés le long 30 des raccords des coins entre la paroi d'enveloppe 3 et les parois d'extrémités 4, 5 La partie interne 1, comme représenté sur les figures, est placée à distance à l'intérieur de la partie externe 2 en etant verrouillée, avec un certain jeu 11 entre sa propre paroi d'enveloppe 3 et 35 la paroi d'enveloppe 12 de la partie externe Les étriers ou renforts 13, 14 sont places à chaque extrémité de la paroi 12 Chaque étrier ou renfort comporte deux poutres verticales 15, 16 ou 17, 18 et deux poutres horizontales 19, 20 ou 21, 22 Les poutres, dans chaque ensemble, sont soudées en formant un bâti très robuste Ces poutres verticales sont en outre disposées dans des ouvertures 5 convenables 23 à 26 de la paroi 12 de la partie externe 2. Les poutres sont soudées à la paroi d'enveloppe autour des ouvertures 23 à 26 La partie interne 1 est bloquée entre les étriers ou renforts 13, 14 et est soudée ou fixée par des boulons aux poutres Les portes ou obtura10 teurs 8, 9 sont fixés aux poutres, a l'intérieur, dans les parties qui sont en regard Les portes sont ouvertes vers l'intérieur de la chambre de confinement et elles ont une dimension supérieure à la distance séparant les poutres Les ouvertures 6 et 7 des portes formées dans 15 les parois 4, 5 d'extrémités sont d'autre part plus grandes que les portes si bien qu'elles ne transfèrent pas directement les vibrations entre elles Les poutres verticales 15, 16 et 17, 18 forment, à l'extérieur de la paroi 12 d'enveloppe de la partie externe 2, quatre pieds différents 20 destinés à supporter la chambre de confinement Ces poutres peuvent aussi se prolonger au-dessus de la paroi d'enveloppe jusqu'à quatre autres points de fixation. La chambre de confinement a aussi un plancher 31 formé d'un caillebotis qui n'est représenté qu'en 25 partie sur la figure 2 La paroi 3 de la partie interne 1 a quatre fenêtres de sécurité 32 La paroi 12 de la partie externe a aussi quatre ouvertures 33 en face des fenêtres 32 Les ouvertures 33 peuvent être recouvertes aussi par des fenêtres de sécurité Lorsque la partie interne 30 est frappée d'une manière si importante qu'elle doit être remplacée, la paroi 12 de la partie externe 2 est découpée le long du trait interrompu 34 et l'ancienne partie interne est retirée et remplacée par une nouvelle partie interne Les deux moitiés de la partie externe 35 sont alors raccordées et soudées l'une à l'autre et la nouvelle partie interne est fixée aux poutres comme décrit précédemment. Les proprietes physiques de la chambre décrite précédemment peuvent être calculées avec une grande précision pour différentes forces ou contraintes La chambre de confinement représentée sur les figures est formée 5 de tôles d'acier de 60 mm pour les portes, de 50 mm pour les poutres et de 40 mm pour la paroi d'enveloppe de la partie interne, les parois d'extrémités et les organes de renforcement, et la paroi d'enveloppe de la partie externe est formée de tôles d'acier de 20 mm La qualité 10 d'acier utilisé est du type OX 602 La chambre de confinement décrite précédemment a montré théoriquement et expérimentatlement qu'elle convenait particulièrement bien au confinement d'explosions produisant des éclats. REVENDICATIONS 1 Enceinte ou chambre cylindrique d'un métal, capable de confiner les éclats et la pression élevée produits par une explosion, par exemple une déflagration ou 5 une détonation, caractérisée en ce qu'elle comporte deux parties ( 1, 2) placées l'une dans l'autre, la première partie interne ( 1) comprenant une paroi d'enveloppe ( 3) en forme de tube ferméepar des parois d'extrémités ( 4, 5) aux deux extrémités et totalement entourée par la paroi 10 d'enveloppe ( 12) de la seconde partie externe ( 2) en forme de tube, la partie interne ( 1) étant raccordée à la seconde partie externe ( 2) uniquement à ses parois d'extrémités ( 4, 5), avec un certain jeu ( 11) entre sa propre paroi d'enveloppe et la paroi d'enveloppe de la 15 partie externe ( 12) qui l'entoure. 2 Enceinte ou chambre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie interne ( 1) est maintenue à distance, à ses parois d'extrémités ( 4, 5), entre des étriers ou des renforts ( 13, 14) placés transversalement 20 aux extrémités de la partie externe ( 2). 3 Enceinte ou chambre selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi d'enveloppe ( 12) de la partie externe se prolonge au-delà des étriers ou renforts ( 13, 14) entre lesquels la partie interne est maintenue 25 à distance, les étriers ou renforts ( 13, 14) étant introduits dans la paroi d'enveloppe ( 12) de la partie externe ou etant raccordés à cette paroi. 4 Enceinte ou chambre selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie interne ( 1) est soudée 30 aux étriers ou renforts ( 13, 14) places a l'extérieur de chaque paroi d'extrémité ( 4, 5) de la partie interne ou est boulonnée sur eux. Enceinte ou chambre selon la revendication 4, caractérise en ce que les raccords des coins, entre 35 la paroi d'enveloppe ( 3) et les parois d'extrémités ( 4, 5) de la partie interne ( 1) sont renforcés par des organes triangulaires d'armature disposés radialement ( 10) reliant les côtés internes des parois et divisés au-dessus des régions des parois internes ( 4, 5) qui ne sont pas entourées par les étriers ou renforts ( 13, 14). 6 Enceinte ou chambre selon l'une quelconque 5 des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une au moins des parois d'extrémités ( 4, 5) de la partie interne ( 1) a des portes ou obturateurs ( 8, 9) qui sont ouverts vers l'intérieur de ladite partie et qui sont placés dans la zone de chaque paroi d'extrémité qui est 10 entourée par les-étriers ou renforts ( 13, 14), les portes ou obturateurs ( 8, 9), lorsqu'ils sont fermés, étant supportés par les étriers ou renforts sur lesquels la paroi d'extrémité considérée est verrouillée. 7 Enceinte ou chambre selon la revendication 6, 15 caractérisée en ce qu'un certain jeu existe entre les portes ou obturateurs ( 8, 9) et les ouvertures formées dans les parois d'extrémités ( 4, 5) pour le passage des portes ou obturateurs, et ce jeu est rempli par les étriers ou renforts. 8 Enceinte ou chambre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses propriétés sont calculées de manière que la paroi d'enveloppe ( 3) de la partie interne ( 1) forme la partie la plus faible.