Brevet FR2567426A1 — publié le 19860117

La presente invention concerne un procédé d'enlèvement de résidus solides déposes sur des parois de formes et nature diverses. De nombreuses industries (alimentaires,chimiques, metallurgiques, pétrolières, etc.) mettent en oeuvre des installations complexes dont le fonctionnement entraîne la formation progressive, sur ou dans certaines parties de celles-ci, d'une croûte dure constituee par le depôt et l'agglomération de residus solides dont l'augmentation d'épaisseur a pour corollaire une diminution du rendement desdites installations et de la qualité des produits issus de ces dernières. Par exemple, le fonctionnement de nombreux appareils utilises dans les installations de raffinage du petrole et des produits petroliers (réacteurs, colonnes et tours de fractionnement, chaudieres, fours, etc.) entraine la formation d'un depôt de coke sur ou dans certaines parties ou organes de ces appareils. L'épaisseur de ce dépôt de coke dur, compact et épais peut varier entre quelques millimètres et plusieurs dizaines de centimètres, voire depasser un metre, par exemple pour les réacteurs des unités de craquage catalytique. Afin de débarrasser les installations de ces dépôts inévitables, des arrêts de fonctionnement de ces dernieres ont lieu periodiquement, selon une programmation rigoureuse,la durée de ces arrêts qui représentent un manque à gagner considérable devant être la plus courte possible, afin d'en limiter le coût. Toutefois, les procedes classiques d'enlèvement de ces dépôts solides de residus actuellement mis en oeuvre presentent l'inconvénient de nécessiter l'emploi d'un matériel encombrant, difficilement manoeuvrable et coûteux (compresseurs, marteaux pneumatiques, systèmes hydrauliques à haute pression, etc.) et de mobiliser un nombre important d'executants intervenant simultanément en différents points de l'installation (afin d'en réduire la durée d'immobilisation) dans des conditions de sécurité rendues difficiles par la présence, dans les zones dangereuses,de plusieurs personnes s'exposant mutuellement à des risques d'accident (chute de blocs de residus détachés des parois). En outre,l'enlevement des croûtes résiduaires par les procédés classiques exige une durée d'immobilisation des installations relativement longue, même en employant un grand nombre d'exécutants à cette tâche.D'autre part, toutes les interventions decoulant de la mise en oeuvre de ces procédés sont extrêmement extenuantes. On a tenté de pallier aux nombreux inconvénients des méthodes classiques de "décroûtage", en provoquant une dislocation des amas compacts de résidus, au moyen de charges d'explosifs, logées dans des trous forés, de place en place, dans lesdits amas compacts. Toutefois, ce procédé de dislocation des amas de résidus au moyen d'explosions internes provoquées au sein de ces amas,présente d'importantes insuffisances. I1 n'est pratiquement applicable que si la croûte à désagréger presente une épaisseur suffisante, supérieure à 400 mm ; il est en effet impossible de forer des trous présentant la profondeur nécessaire au logement des charges explosives dans un dépôt de résidus d'épaisseur réduite. En outre,l'onde de choc produite par la déflagration de la charge explosive peut provoquer une détérioration de la paroi supportant la croûte de résidus à détacher. De plus, dans le cas de l'application du procédé à l'enlèvement du dépôt de coke formé sur les parois de certains appareils des installations de raffinnage du pétrole, la friabilite que peut présenter la couche du dépôt, en certains endroits,ne permet pas le forage de trous stables à ces endroits. En effet,le dépôt de coke est très hétérogène et se presente sous forme d'un amas de petits blocs de 0,5 à 5 kg liés par de la très fine poussière fortement comprimée.On comprend donc que le manque de cohésion que peut ainsi presenter la couche de coke en certains endroits empêche tout forage de trous stables, soit parce que les parois des trous forés s'effritent et ne conservent pas leur forme après le retrait de l'outil de forage, soit parce que des veines de poussières viennent obstruer les trous fores,soit, encore, dans le cas de forage de trous verticaux, que ce forage entraîne la chûte d'un volume de poussière de coke très important en raison de l'existence d'une couche interne très friable au-dessus d'une couche superficielle dure. Le procédé de désagrégation des dépôts de résidus au moyen de la deflagration de charges explosives logées dans des trous forés dans ces dépôts est donc inapplicable dans de nombreux cas en raison de la nature des dépôts ou de leur épaisseur, ou de la structure des supports de ces dépôts. D'autre part,le forage des trous dans la couche de dépôt, l'introduction des charges explosives dans les trous forés et le rebouchage des trous garnis de ces charges, requièrent encore une durée d'exécution relativement longue. Le procede selon l'invention a notamment pour but de remedier aux insuffisances susmentionnées de la méthode connue de dislocation des dépôts de résidus solides au moyen de l'explosion de charges explosives noyées dans la masse de ces depôts. Suivant l'invention, cet objectif est atteint grâce à un procédé suivant lequel on provoque une désagrégation de la croûte de résidus au moyen de l'onde de choc ou des vibrations produites par la déflagration d'un cordeau détonnant placé superficiellement sur la croûte de residus ou sur le support dr cette dernière. Suivant une autre disposition caractéristique, le cordeau détonnant est place dans une saigne pratiquée superficiellement dans l'amas de résidus. Les avantages obtenus par la mise en oeuvre du procédé de l'invention sont très importants. I1 permet une dislocation des dépôts de résidus solides de nature variée, dans des délais très courts,sur des supports ou structures de nature et formes très variées,dans de bonnes conditions de salubrité et de sécurité et avec un nombre reduit d'executants. I1 ne présente aucun risque de détérioration des structures encroûtées,y compris des structures relativement légères telles que les conduites ou les tirants equipant certaines installations. Les buts, caractéristiques et avantages susmentionnés, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale montrant l'application du procédé de l'invention à l'enlèvement d'un dépôt de résidus solides forme sur un support cylindrique allongé. La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2 -2 de la figure 1. La figure 3 est une vue de face montrant l'application du procédé de l'invention à la dislocation d'un amas de résidus solides formé sur une paroi courbe. La figure 4 est, à plus grande échelle, une vue en coupe suivant la ligne 4 - 4 de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe transversale illustrant un premier mode de maintien du cordeau détonnant dans une saignée pratiquée superficiellement dans un agrégat de résidus solides. Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe transversale illustrant un autre mode de maintien dudit cordeau detonnant. Les figures 8 et 9 sont des vues, en coupe axiale et en coupe transversale,respectivement, montrant l'application du procédé de l'invention à l'enlèvement d'un dépôt de residus solides formé sur la paroi interne d'une conduite métallique. Les figures 10 et 11 sont des vues, de face et en coupe transversale, respectivement, montrant un autre mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention applique à l'enlèvement d'un depôt de résidus solides formé sur la paroi interne d'une conduite métallique. On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples de mise en oeuvre intéressants, bien que nullement limitatifs, du procédé selon l'invention. Ce procédé est notamment remarquable par le fait que l'on provoque une désagrégation de la croûte de résidus solides formee sur la surface ou structure à nettoyer, au moyen de l'onde de choc et/ou des vibrations produite(s) par la déflagration d'un cordeau détonnant place, superficiellement, sur ladite croûte de résidus solides ou sur le support de celle-ci. Le cordeau détonnant utilisé peut être de tout type connu constitué d'un explosif brisant (penthrite, mélinite, etc.) placé à l'intérieur d'une gaine (enveloppe textile goudronnée, tube métallique, etc.). Les figures 1 et 2 illustrent une application du procédé de l'invention à la dislocation d'un amas de residus solides forme autour d'une structure cylindrique, de diamètre peu important, tel qu'un dépôt de coke 1 forme autour d'un tirant metallique 2 de soutien de cyclone de reacteur d'une unité de craquage catalytique, au niveau du tendeur à lanterne 2a de ce tirant. Sur la surface de ce dépôt de coke qui peut avoir une épaisseur variant, par exemple, entre quelques millimètres et 100 millimètres, on dispose,longitudinalement, une ou plusieurs longueurs de cordeau détonnant 3 maintenues au moyen de ceintures 4 de ruban adhésif ou autrement. On procède ensuite à la mise à feu des longueurs de cordeau détonnant 3, à l'aide des techniques habituelles, et l'explosion provoquée a pour effet de briser la gangue qui entoure le support 2 et d'en débarasser totalement ce dernier. Lorsque le support 2 possède une surface périphérique et que le dépôt de coke ou autre résidu solide ou solidifie entoure complètement ledit support,comme c'est le cas suivant l'exemple d'application illustré aux figures 1 et 2, les longueurs de cordeau détonnant 3 sont, de préférence, régulièrement réparties sur la périphérie du dépôt 1. De manière efficace,on place, par exemple,quatre longueurs de cordeau détonnant 3 également espacees de 90" sur la périphérie du dépôt 1, de manière à engendrer quatre amorces de rupture à 90" dans l'amas de résidus solides et à faire vibrer ledit support pour le nettoyer parfaitement. Par exemple, dans l'application du procédé de l'invention, à l'enlèvement des amas de coke formés sur les tirants des cyclones des reacteurs des unites de craquage catalytique, quatre longueurs de 0,70 m de cordeau détonnant 3 charge de 12 gr de penthrite au mètre et répartis à 90" sur la surface de l'agrégat de coke 1 formé autour des tirants 2 et présentant une épaisseur variant entre quelques millimètres et 100 millimètres, permettent de nettoyer parfaitement lesdits tirants. Selon une autre disposition caractéristique du procédé de l'invention lui conferant une efficacité plus grande, lorsque l'épaisseur du dépôt de résidus solides est supérieure à 100 mm, le cordeau détonnant est loge dans une saignée pratiquée superficiellement dans l'amas de residus solides. Ce procede est illustré aux figures 3 et 4 montrant son application à l'enlèvement d'un dépôt de résidus solides 1 forme sur une paroi 5, tel que, par exemple, un amas de coke dépose sur la surface interne de la paroi d'un réacteur d'une unité de craquage catalytique et qui peut avoir une épaisseur variant de quelques millimètres à plusieurs centaines de millimètres. Dans la couche superficielle de ce dépôt 1, on exécute, par exemple à l'aide de tout matériel portatif leger approprié,des saignées 6 dans le fond desquelles on dispose le cordeau détonnant 3 maintenu en place par tout moyen de fixation adéquat. Par exemple, selon le mode de mise en oeuvre illustré aux figures 3 et 5, le cordeau détonnant 3 est fixé au moyen de tampons 7 disposés de place en place et constitues par de petites masses d'un matériau de scellement autodurcissant tel qu'un mastic souple à séchage rapide appliqué au moyen d'un pistolet presseur. Selon un autre mode de mise en oeuvre illustré aux figures 6 et 7, on réalise un auto-coincement du cordeau détonnant 3 dans les saignées 6 en executant ces dernières avec une largeur L légèrement inférieure au diamètre d dudit cordeau détonnant (figure 6). Dans ce cas,il suffit donc de presser le cordeau detonnant en direction du fond de la saignée pour qu'il demeure coincé dans ladite saignée par l'effet d'expansion résultant de sa compression initiale (figure 7). Après installation des longueurs de cordeau detonnant 3 dans les saignes 6, on procède à la mise à feu de ce dernier et l'explosion qui en resulte a pour effet de disloquer l'amas de résidus 1 et d'en debarasser totalement la paroi 5 de part et d'autre de l'emplacement dudit cordeau. La densité et la forme du réseau de saignées 6 et/ou de cordeau détonnant sont notamment fonction de la nature et de l'épaisseur du dépôt 1 à enlever. Par exemple,la déflagration produite par un cordeau détonnant chargé de 40 gr de penthrite par mètre engage dans une saigne pratiquée dans la couche superficielle d'un dépôt de coke de 300 à 400 mm d'épaisseur formé sur une paroi métallique, nettoie parfaitement cette paroi jusqu'à 400 mn de part et d'autre de l'emplacement dudit cordeau. Les figures 8 et 9 illustrent l'application du procéde de l'invention à la désagrégation d'un dépôt annulaire de résidus solides 1 forme sur la paroi interne cylindrique d'une conduite 8. Une ou, de préférence, plusieurs longueurs de cordeau détonnant 3 sont disposées longitudinalement dans la conduite 8, en contact superficiel avec le dépôt de residus solides 1. Dans ce cas,les longueurs de cordeau détonnant 3 peuvent être maintenues au contact de la surface du dépôt,par simple tension réalisée par traction sur leurs extrémités. La deflagration résultant de la mise à feu des cordeaux détonnants-a pour conséquence de disloquer le dépôt 1 et de le detacher de la paroi interne de la conduite. Les figures 10 et 11 illustrent un autre mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention également appliqué, selon cet exemple,à la dislocation d'un agrégat annulaire de résidus solides 1 forme sur la paroi interne cylindrique d'une conduite 8. Selon cette variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, les cordeaux détonnants 3 sont disposés longitudinalement au contact de la surface extérieure du support, c'est-à-dire, suivant l'exemple choisi, au contact de la surface extérieure cylindrique de la conduite 8 contre laquelle ils sont maitenus à l'aide de ceintures 4 de ruban adhésif ou autrement, par exemple avec un espacement regulier de 90". Les vibrations produites par la déflagration des cordeaux détonnants, après mise à feu, sont transmises au support 8 et au depôt 1 et entraînent la dislocation de ce dernier qui est totalement détaché de la paroi interne dudit support. REVENDICATIONS 1. - Procédé d'enlèvement de résidus solides deposés sur des parois, caractérise par le fait que l'on provoque une désagrégation de la croûte (1) de résidus solides formee sur une surface du support ou structure (2, 5, 8) à nettoyer, au moyen de l'onde de choc et/ou des vibrations produite(s) par la déflagration d'un cordeau detonnant (3) placé, superficiellement, au contact de ladite croûte de residus solides ou de son support (2, 5, 8). 2. - Procédé d'enlèvement de residus solides déposés sur des parois, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordeau detonnant (3) est placé dans une saignée (6) pratiquée dans la couche superficielle de la croûte ou amas (1) de résidus solides. 3. - Procedé d'enlèvement de residus solides deposés sur des parois, selon l'une des revendications 1 ou 2, appliqué à la dislocation d'amas de résidus solides (1) formé autour de structures (2-2a) possédant une surface périphérique, caractérisé en ce que les longueurs de cordeau détonnant (3) sont placées longitudinalement sur ledit amas et, de préférence, régulièrement réparties sur la périphérie de ce dernier. 4. - Procedé d'enlèvement de résidus solides déposes sur des parois, suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les saignes (6) pratiquees dans la couche superficielle du dépôt de résidus solides (1) à désagréger, sont exécutees avec une largeur ( L) de dimension plus réduite que celle du diamètre (d) des cordeaux detonnants (3) qui sont loges par compression dans lesdites saignées, de manière à être maintenus en place par effet de coincement dans ces dernières. 5. - Procedé d'enlèvement de résidus solides déposés sur des parois, suivant la revendication 1, applique à la désagrégation d'amas de résidus solides (1) formé sur la paroi interne de supports cylindriques tels que des conduites (8), caractérisé en ce que le ou les cordeaux détonnants (3) est ou sont placé(s) longitudinalement contre la surface extérieure desdits supports cylindriques. 6. - Procédé d'enlèvement de résidus solides déposés sur des parois, suivant la revendication 1, appliqué à la désagrégation d'amas de résidus solides forme sur la paroi interne de supports cylindriques tels que des conduites (8), caractérisé en ce que les longueurs de cordeau détonnant (3) sont placées longitudinalement contre lesdits amas (1) avec, de préférence, un espacement régulier. 7. - Procédé d'enlèvement de résidus solides formés sur des parois, selon l'une quelconque des revendications 3, 5 ou 6, caractérise en ce que l'on dispose quatre longueurs de cordeau détonnant espacées de 90".