Brevet FR2770426A1 — publié le 19990507

La présente invention concerne le domaine technique du nettoyage de surfaces diverses au moyen d'un fluide projeté sous pression. L'invention se rapporte, plus particulièrement, au nettoyage de surfaces définies par les parois d'une cavité. fl est connu que le transport ou le transfert de produits pulvérulents, de liquides chargés de particules, de liquides visqueux ou analogues, par la mise en oeuvre de moyens, tels que des canalisations, des conteneurs, des réservoirs, des trémies ou analogues, fait intervenir la nécessité d'effectuer périodiquement un nettoyage des parois internes de ces moyens de transport ou de transfert, en raison de dépôts et autres agglomérats susceptibles d'y apparaître. Tel est le cas, par exemple, pour un système dit d'accostage de conteneurs destiné à assurer l'interface entre un conteneur de stockage et de transport de produits pulvérulents et une installation de traitement et/ou d'utilisation de ces produits. Un système de ce type fait généralement intervenir une trémie d'interface ou sas disposé entre le conteneur présentant une section de sortie importante et une canalisation de transfert présentant une section d'entrée plus réduite. En raison du caractère adhérent des poudres plus ou moins pulvérulentes ou de liquides plus ou moins visqueux, il apparaît sur les parois de ladite trémie et sur les organes d'obturation du conteneur et du conduit de réception, un dépôt, une agglomération ou même un bouchage par la matière transférée. Il est donc nécessaire de procéder régulièrement à un nettoyage de ces parois, afin d'éviter notamment une contamination dans le procédé de formulation ultérieur dans le cas du transfert de matières différentes, ou de l'environnement au moment du désaccostage. La méthode connue pour effectuer un tel nettoyage consiste, après vidage complet d'un conteneur et avant mise en place d'un nouveau conteneur plein, à faire projeter par un opérateur au moyen d'une lance ou d'un pistolet adapté, un fluide de nettoyage sur les parois encrassées de la trémie. Une telle manière de procéder permet effectivement un nettoyage efficace des parois internes de la trémie mais présente, toutefois, certains inconvénients. Tout d'abord, il est nécessaire que la cavité définie par la trémie soit directement accessible à l'opérateur devant en assurer le nettoyage, de sorte qu'il apparaît que cette opération ne peut être effectuée qu'après retrait du conteneur par rapport au système d'accostage. De même, il n'est pas possible d'effectuer ce nettoyage en interrompant temporairement le vidage du conteneur sans démontage de ce dernier. Ensuite, lorsque la matière transférée du conteneur impose des règles de confinement, en vue de protéger l'environnement et la santé de l'opérateur, le nettoyage manuel de la trémie implique la mise en oeuvre d'un équipement de confinement lourd et onéreux qui, de plus, augmente la durée de l'opération de nettoyage. Les mêmes difficultés se rencontrent pour le nettoyage de toute cavité ou canalisation pour lesquelles la méthode de nettoyage connue consiste à faire intervenir directement un opérateur qui doit, le cas échéant, s'y introduire complètement. I1 apparaît donc le besoin de disposer d'un nouveau procédé de nettoyage d'une cavité qui, d'une part, n'exige pas un accès direct au volume interne de la cavité par un opérateur et, d'autre part, ne nécessite pas la mise en oeuvre de moyens onéreux tout en étant apte à respecter des normes de confinement contraignantes. Afin d'atteindre ces objectifs, un objet de l'invention est un procédé de nettoyage des parois d'une cavité, caractérisé en ce qu'il consiste à - disposer dans la cavité au moins une buse flexible allongée, immobilisée sur la paroi de la cavité par une première partie terminale qui est raccordée à une source de fluide sous pression, et possédant une seconde partie terminale libre et débouchante, - alimenter la buse en fluide sous pression pour entraîner par réaction et flexibilité, d'une part, des mouvements de fouet de la buse et, d'autre part, des déplacements aléatoires de la partie libre qui dirige un jet de fluide sur les parois de la cavité, - et évacuer de la cavité le fluide projeté et les résidus du nettoyage. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de nettoyage d'une cavité qui réponde également aux exigences ci-dessus. Un autre objet de l'invention est donc un dispositif de nettoyage d'une cavité délimitée par au moins une paroi, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une buse flexible allongée qui est disposée à l'intérieur de la cavité et qui possède - une partie terminale de fixation et de raccordement à une canalisation d'alimentation en fluide sous pression, - une partie terminale libre et débouchante. La fig. 1 illustre, en coupe axiale schématique, un exemple d'installation sur laquelle sont mis en oeuvre le procédé et le dispositif conformes à l'invention. La fig. 2 est une coupe axiale d'une forme de réalisation du dispositif de nettoyage selon l'invention. La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 2 montrant des éléments constitutifs du dispositif de nettoyage conforme à l'invention. Les fig. 4 à 6 sont des coupes montrant différentes formes de réalisation de moyens de projection équipant le dispositif de nettoyage selon l'invention. L'invention concerne un procédé et un dispositif de nettoyage pouvant être mis en oeuvre sur différents types de cavités, tels que des sas de transfert, des canalisations, des cuves de traitement, de stockage et/ou de transport ou analogues. Afin de servir de support à l'exposé de l'invention, la fig. 1 montre, à titre d'illustration mais de manière non limitative, un système d'accostage de conteneurs ou cuves mobiles de transport et de stockage de produits divers. Un tel système, désigné dans son ensemble par la référence générale 1, est constitué par une trémie 2 raccordée à et convergeant vers un conduit de vidange 3. Le système d'accostage 1 présente, à l'interface entre la trémie 2 et le conduit 3, une vanne 4 d'obturation de l'entrée de ce dernier. Au-dessus de la trémie 2, est adaptée la partie basse d'une cuve mobile 5 partiellement représentée. La communication entre la cuve 5 et la trémie 2 est contrôlée par une vanne 6. Le système d'accostage tel que décrit ci-dessus, est destiné à permettre le transfert de produits divers, tels que par exemple, des produits chimiques sous forme pulvérulente, de la cuve 5 vers une installation de conditionnement et/ou de traitement, non représentée, raccordée au conduit 3. Au cours du vidage de la cuve 5, un dépôt ou une agglomération de matière pulvérulente apparait sur les parois de la trémie 2, de sorte qu'il est nécessaire de nettoyer ces dernières. Conformément à l'invention et pour permettre ce nettoyage, la trémie 2 est équipée de trois dispositifs de nettoyage 10 répartis sensiblement dans un même plan, selon trois directions définissant deux à deux des angles de 1200. Compte tenu du plan de coupe axial de la fig. 1, seuls deux de ces dispositifs 10 apparaissent sur cette dernière. Bien entendu, le nombre de dispositifs 10 mis en oeuvre et leur disposition sont variables et dépendent principalement des dimensions et de la forme de la cavité à nettoyer. Ainsi, il serait possible, par exemple, de mettre en oeuvre un nombre différent de dispositifs 10 disposés selon une implantation autre pour le nettoyage de la trémie 2. Chacun des dispositifs 10 de nettoyage est constitué d'une buse flexible allongée 11 disposée principalement à l'intérieur de la cavité définie par la trémie 2. La buse 11 possède deux parties terminales dont l'une 12, dite fixe, est placée ou immobilisée en relation avec la paroi de la trémie 2 et dont l'autre 13, dite libre et débouchante, est orientée vers l'intérieur de ladite trémie 2. La partie terminale fixe 12 de la buse 11 est raccordée par une canalisation d'alimentation 14 à une source 15 de fluide sous pression, qui peut être de tout type approprié connu de l'homme du métier. Pour l'application illustrée, la buse 11 est constituée d'un tube souple, voire flexible en élastomère ou toute matière analogue appropriée, un tel tube pouvant être entouré d'une gaine de protection. De même, la buse 11 présente une longueur libre telle qu'elle fléchisse sous son propre poids lorsqu'elle est tenue à une extrémité. Cette longueur est choisie de préférence mais non nécessairement, en fonction des dimensions de la cavité à nettoyer, de manière à n'interférer, en aucun cas, avec les vannes 4 et 6 lors de ses mouvements aléatoires, tels qu'ils ressortent de ce qui suit. Enfin, la buse 11 possède une section moyenne de passage qui, dans tous les cas, est faible par rapport à sa longueur. De manière préférée, la buse 11 est démontable ou extractible de l'intérieur de la trémie 2. A cette fin, comme cela ressort de la fig. 2, la buse 11 est montée par son extrémité ou partie terminale 12, sur un porte-buse 20 comportant un raccord double 21 sur les embouts 22 et 23 duquel sont adaptées et immobilisées la partie terminale 12 et celle de la canalisation 14. Le porte-buse 20 est monté par vissage sur un manchon 24 solidaire de la trémie 2 et traversé par la buse 11. Le montage du porte-buse est effectué pour contribuer, par exemple par la coopération de l'embout 22, à l'établissement d'un raccordement étanche, et par la configuration interne du manchon à un maintien axial et radial sur une longueur significative de la partie terminale 12 de la buse 11. La fig. 2 montre que dans une forme de réalisation préférée, le raccord double 21 peut être constitué par une pièce indépendante traversant le porte-buse 20 pour y être fixé par tout moyen convenable notamment par vissage. Une réalisation monobloc par décolletage pourrait aussi être prévue. La fig. 3 montre qu'il est avantageux de prévoir, en cas de non montage de la buse 11, un bouchon 25 de fermeture étanche du manchon 24. Enfin, la trémie 2 est équipée d'un système d'évacuation 30 distinct de la conduite 3 et raccordé par une canalisation 31 à une installation d'aspiration non représentée. Le système d'évacuation 30 est équipé d'un clapet 32 déplacé en ouverture et en fermeture par des moyens moteurs 33, tels qu'un vérin pneumatique double effet. L'installation ci-dessus permet la mise en oeuvre du procédé de nettoyage conforme à l'invention qui comporte les étapes suivantes. Tout d'abord, les vannes 4 et 6 sont fermées de manière à définir, au moyen de la trémie 2, une cavité ou un volume confiné. Ensuite, les trois buses 11 des trois dispositifs de nettoyage 10 sont montées sur la trémie 2, si elles ne l'étalent pas au préalable. Le clapet 32 du système d'évacuation 30 est alors manoeuvré en ouverture par les moyens 33. Les buses 11 sont ensuite alimentées en fluide sous pression par la source 15. Sous l'effet de l'éjection du fluide au droit des parties terminales 13 et par réaction, chacune des buses 11 est alors animée d'un mouvement de fouet qui entraîne un déplacement aléatoire assurant une aspersion omnidirectionnelle des parois de la trémie 2. De plus, chacune des buses 11, par ses mouvements de fouet, peut être amenée à frapper les parois de la trémie 2, contribuant ainsi à décoller les particules ou résidus adhérant à ces dernières. Conjointement à l'alimentation en fluide des buses 11, les moyens d'aspiration raccordés à la canalisation d'évacuation 31, sont mis en marche de manière à évacuer le fluide projeté et les résidus du nettoyage de la trémie 2. A la fin de cette opération de nettoyage, l'alimentation des buses 11 est arrêtée et ces dernières sont ou peuvent être retirées de la cavité 2 par démontage des porte-buses 20 et leur remplacement par les bouchons 25. De même, le clapet 32 est manoeuvré en fermeture, tandis que les moyens d'aspiration sont arrêtés. La trémie 2 peut alors être à nouveau utilisée pour effectuer le vidage d'une nouvelle cuve mobile 5. Le fluide utilisé pour le nettoyage de la trémie 2 peut être de toute nature appropriée, comme par exemple un liquide tel que de l'eau ou un solvant, un gaz neutre ou actif ou encore un liquide ou un gaz chargé de particules abrasives ou non. Pour l'exemple illustré et décrit, le fluide utilisé est de l'air fourni à une pression de 1 à 15 bar. Lorsque le fluide de nettoyage est un liquide, selon une variante du procédé, il est possible de faire intervenir, après projection du liquide sur les parois de la trémie 2, une projection d'un gaz de séchage de ces dernières. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent avantageusement un nettoyage efficace de la trémie sans intervention d'un opérateur directement à l'intérieur de celle-ci, garantissant ainsi un bon confinement des résidus de nettoyage tout en ne nécessitant pas d'installation lourde et onéreuse. De plus, l'invention permet le nettoyage de la trémie 2 sans imposer un démontage de la cuve 5, de sorte que cette opération peut être effectuée si le besoin s'en fait sentir, rapidement à tout moment en interrompant le vidage de la cuve 5 par la fermeture de la vanne 6 suivie de celle de la vanne 4 qui assurent toutes deux le confinement et l'isolement de la trémie 2 du reste de l'installation de transfert. Selon la variante du procédé présentée ci-dessus, l'alimentation en fluide de nettoyage est effectuée de manière continue à pression constante. Selon une autre variante du procédé, les buses 11 sont alimentées de manière intermittente en fluide sous pression. A cette fin, chacune des canalisations 14 est commandée par une électrovanne 35 raccordée par une ligne 36 à une unité de commande 37 qui est également raccordée par une ligne 38 à la source de fluide sous pression 15. L'unité de commande 37 asservit le fonctionnement de la source 15 et pilote l'alimentation des buses 11, de manière à assurer une alimentation intermittente desdites buses pour amplifier les mouvements de fouet de ces dernières et le caractère aléatoire des déplacements. Selon une variante différente du procédé, l'unité 37 n'assure pas une alimentation intermittente des buses 11, mais module le flux continu d'alimentation de ces dernières. Le mouvement aléatoire des buses il résulte de la combinaison des moyens énoncés précédemment, savoir flexibilité, souplesse, longueur relativement grande et fourniture d'un fluide sous pression, dont l'impact du jet sur les parois de la trémie 2 contribue à l'établissement par réaction d'un mouvement aléatoire. I1 peut être prévu de renforcer un tel caractère aléatoire en disposant au droit ou à proximité de la partie 13, des moyens 39 générateurs de variation directionnelle. De tels moyens 39 peuvent être un biseau 40 (fig. 4), un ou plusieurs ajutages asymétriques 41 combinés avec un bouchon d'extrémité 42 (fig. 5), une languette 43 déportée et/ou flexible s'étendant au-delà de l'extrémité 13 (fig. 6). Dans les exemples illustrés et décrits, les buses souples 11 sont adaptées par l'intermédiaire d'un corps solidaire des parois de la cavité, mais les buses pourraient être directement adaptées sur ces parois au moyen d'un manchon de raccordement, par exemple, soudé dans la paroi et branché à la canalisation 14. De même, les buses souples 11 pourraient être fixées sur un corps mobile relié à la source 15, introduit dans la cavité avant l'opération de nettoyage et retiré après. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé de nettoyage des parois d'une cavité, caractérisé en ce qu'il consiste à - disposer dans la cavité (2) au moins une buse (11) flexible allongée, immobilisée sur la paroi de la cavité par une première partie terminale (12) qui est raccordée à une source (15) de fluide sous pression et possédant une seconde partie terminale (13) libre et débouchante, - alimenter la buse (11) en fluide sous pression pour entraîner, par réaction et flexibilité, d'une part, des mouvements de fouet de la buse (11) et, d'autre part, des déplacements aléatoires de la partie libre (13) qui dirige un jet de fluide sur les parois de la cavité (2), - et évacuer de la cavité le fluide projeté et les résidus du nettoyage. 2 - Procédé de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter la buse (11) en faisant varier la pression du fluide. 3 - Procédé de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter, de façon intermittente, la buse (11) en fluide sous pression. 4 - Procédé de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter la buse (11) en liquide sous pression. 5 - Procédé de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter la buse (11) en gaz sous pression. 6 - Procédé de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter la buse (11) en liquide sous pression pour nettoyer les parois de la cavité (2), puis en gaz sous pression pour sécher lesdites parois. 7 - Procédé de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter la buse (11) en fluide chargé de particules solides. 8 - Dispositif de nettoyage des parois d'une cavité, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une buse (11) flexible allongée qui est disposée à l'intérieur de la cavité (2) et qui possède - une partie terminale (12) de fixation et de raccordement à une canalisation d'alimentation (14) en fluide sous pression, - une partie terminale (13) libre et débouchante. 9 - Dispositif de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie terminale (12) est adaptée de façon amovible sur la paroi de la cavité. 10 - Dispositif de nettoyage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie terminale (12) de la buse (11) est montée sur un porte-buse (20) raccordé à une canalisation d'alimentation (14) et adaptable, en lieu et place d'un bouchon de fermeture (25), sur un manchon (24) porté par la paroi de cavité et traversé par la buse. 11 - Dispositif de nettoyage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la partie terminale libre et débouchante (13) de la buse est pourvue de moyens (39) générateurs de variation directionnelle. 12 - Installation de nettoyage des parois d'une cavité pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend - une source (15) de fluide sous pression, - au moins un dispositif (10) selon l'une des revendications 8 à 11, raccordé à la source de fluide, - et des moyens (30) d'évacuation du fluide projeté dans la cavité (2) et des résidus de nettoyage, de tels moyens comprenant une canalisation d'évacuation (31) issue de la cavité, contrôlée par un obturateur commandé (30) et raccordée à des moyens d'aspiration.