Brevet FR2765513A1 — publié le 19990108

Procédé et dispositif pour la réalisation de piquages sur une enceinte confinée. La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour la réalisation de piquages, ou traversées de cloison, sur boîtes à gants ou enceintes actives, sans rupture de confinement. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication d'enceintes de confinement. L'application principale de l'invention est de permettre avec des moyens classiques le perçage d'une enceinte quelconque de confinement, sans rupture de celui-ci. Actuellement, de nombreuses industries comprennent des secteurs de travail nécessitant l'accès à des environnements confinés. Plus particulièrement dans les domaines du nucléaire, de la chimie, de la pharmacie, de la biologie et du médical, de nombréux produits nocifs (toxiques, radioactifs) sont manipulés pour expérimentation ou fabrication. Ces travaux pour la plupart sont réalisés dans des enceintes de confinement étanches ou à atmosphère contrôlée parfois à dispositifs de manipulation intégrées : systèmes mécaniques plus ou moins téléopérés voire automatiques, ou gants de manipulation dans lesquels l'opérateur peut introduire bras et mains, lui permettant ainsi de saisir et utiliser les outils et équipements adéquats. Dans le dernier cas, L'enceinte est nommée boîte à gant . A l'inverse, certaines expériences nécessitent, non plus de protéger l'environnement de la nocivité des travaux réalisés, mais de pouvoir réaliser ces travaux à l'abri des éventuelles agressions extérieures possibles. Sont alors utilisées des enceintes dites à ambiance contrôlée. Dans ces deux cas de figure, un problème majeur auquel peut être confronté l'industriel exploitant est la nécessité de réaliser une modification sur une enceinte existante et active. Cette modification peut avoir plusieurs causes rajout d'un hublot d'observation, rajout de moyens de manipulation ou de télémanipulation, réalisation d'un piquage type tuyauterie soudée pour aspiration, prise d'échantillon ou autre. Dans tous les cas, cette modification nécessitera le perçage de l'enceinte de confinement et donc rupture temporaire de celui-ci. Actuellement, une telle opération, lorsque possible, nécessite un temps d'arrêt de production important pour l'enceinte concernée, ou pour la chaise ou circuit sur lesquels elle est implantée, car implique un grand nombre de travaux préparatoires et opératoires: isolement et vidange de l'enceinte, confinement de la zone de travail, décontamination et nettoyage des zones concernées, contrôle de l'environnement et des conditions de travail des opérateurs, récupération des effluents générés, vérification après perçage et modification de l'intégrité de l'installation, notamment. Ces procédés et leur mise en oeuvre ont donc des impacts importants: b de perte de production par immobilisation des installations, sur la sécurité et sur la sûreté, car affectant une enceinte de protection par rupture du confinement réalisé, W de surcoûts engendrés par les nombreux travaux préparatoires et opératoires à réaliser. La présente invention consiste à mettre en oeuvre un procédé de réalisation de piquages, ou traversées de cloison, sur boîtes à gants ou enceintes étanches, sans rupture de confinement ; selon l'invention, on introduit une enveloppe étanche dans l'enceinte que l'on place au droit d'une zone de perçage et/ou d'ouverture d'une paroi de l'enceinte. La présente invention a pour résultat de permettre la réalisation d'un perçage pour piquage sans rupture du confinement de l'enceinte, grâce à un procédé d'isolement local temporaire de la zone de perçage par l'intérieur même de l'enceinte. Ce confinement local réalisé grâce à une enveloppe (également nommée bulle ) étanche permet de limiter l'arrêt de production au strict minimum, dans le sens où il permet d'éviter un grand nombre de travaux préparatoires, tels que cités précédemment, et ainsi de réduire les coûts opératoires. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, ledit procédé consiste essentiellement à introduire dans l'enceinte de confinement à modifier, par les dispositifs dédiés, une enveloppe étanche ou bulle aux dimensions adéquates, c'est-à-dire supérieures à celles du perçage (et/ou de l'ouverture) à réaliser dans la paroi d'enceinte concernée, puis à plaquer de façon étanche et à maintenir à l'intérieur de l'enceinte, par exemple par collage, cette bulle au droit de la zone à percer, après repérages adaptés, puis à ouvrir en perçant et/ou en découpant la paroi de l'enceinte au droit et/ou au centre de la bulle avec un outillage, en récupérant les effluents et déchets générés pendant la coupe, puis à mettre en place l'objet de la modification de l'enceinte au travers du perçage réalisé, sans provoquer ni permettre un échange et/ou un transfert de matières nocives entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte ou bien entre l'extérieur et l'intérieur de l'enceinte, puis à évacuer la bulle après conditionnement de celle-ci et par l'intermédiaire des dispositifs dédiés. Selon un autre aspect, l'invention consiste à mettre en oeuvre un procédé de modification d'une enceinte étanche comportant une opération de réalisation d'une ouverture (par perçage ou découpe) dans une zone d'une paroi de l'enceinte, laquelle enceinte comporte un sas ; selon ledit procédé, on introduit dans l'enceinte par ledit sas un dispositif d'isolement étanche de ladite zone, et on maintient ledit dispositif plaqué de façon étanche contre la face interne de la paroi, de manière à entourer et/ou encercler ladite zone, pendant ladite opération de perçage et jusqu'à l'obturation ultérieure de ladite paroi (et/ou de ladite zone de paroi). Selon des modes préférés de mise en oeuvre du procédé: on utilise comme dispositif d'isolement étanche, un conteneur fermé de façon étanche, dont une face externe est de forme et de dimension adaptée (complémentaire) à la face interne de la zone de paroi à ouvrir et/ou percer; on perce (ou on découpe) en une même opération, de préférence avec un même outil, par exemple de façon concomitante (simultanément) ou bien successivement, ladite paroi de l'enceinte et une paroi dudit conteneur; on os recueille dans le conteneur une partie au moins des résidus résultant de l'opération d'ouverture et/ou de perçage; on utilise comme dispositif d'isolement étanche, un conteneur comportant un boîtier métallique, comportant par exemple une partie tubulaire d'axe longitudinal, obturée à une première extrémité par un fond et munie à sa deuxième extrémité d'une bride, par exemple circulaire, lequel boîtier est apte à être fermé de façon étanche par un opercule (ou capot ou couvercle ou bouchon) par exemple en forme de disque, dont une partie de la face externe est de forme adaptée pour recouvrir une partie de la face interne de la paroi dans ladite zone en englobant (entourant) celle-ci, et dans lequel ledit conteneur est décontaminé (et/ou nettoyé) puis fermé avant d'être introduit dans l'enceinte. L'invention concerne également un dispositif dit bulle , caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe étanche, en une (ou plusieurs) partie(s) (assemblées) en matériau adapté au milieu confiné, de préférence rigide et de forme cylindrique ou parallélépipédique, ouverte sur une face et de dimensions supérieures au perçage à réaliser, qui est fermée par un couvercle, par exemple plan, amovible, réalisé en Téflon (marque déposée), se fixant par visserie imperdable sur l'enveloppe. Selon un autre aspect, I'invention consiste à proposer un dispositif pour la modification d'une enceinte nécessitant une opération de perçage ou découpe d'une zone d'une paroi de l'enceinte, laquelle enceinte étanche comporte un sas, lequel dispositif comporte: un conteneur étanche dont une paroi est dotée d'une face externe adaptée à la forme de la face interne de ladite zone pour la recouvrir en l'épousant intimement et en l'entourant, un moyen, par exemple adhésif ou magnétique, de fixation étanche, de façon temporaire (amovible) dudit conteneur par ladite face externe contre ladite face interne de ladite zone de paroi. De préférence, ledit dispositif comporte un conteneur qui comporte un boîtier métallique, comportant par exemple une partie tubulaire d'axe longitudinal, obturée à une première extrémité par un fond et munie à sa deuxième extrémité d'une bride, par exemple circulaire, lequel boîtier est apte à être fermé de façon étanche par un opercule (ou capot ou couvercle ou bouchon) par exemple en forme de disque, dont une partie de la face externe est de forme adaptée pour recouvrir (entièrement) une partie de la face interne de la paroi dans ladite zone en englobant (entourant) celle-ci ; ledit opercule ou couvercle est de préférence constitué d'un matériau plus tendre que le matériau de la paroi à percer et est de préférence d'épaisseur non constante (de faible épaisseur dans la partie du couvercle destinée à être percée, et d'épaisseur plus importante autour de cette partie mince). L'invention sera à présent décrite en détail en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement en vue en coupe transversale un conteneur ou bulle ; - la figure 2 est une vue schématique de l'introduction dans une enceinte confinée du conteneur ou bulle ; - la figure 3 est une vue schématique de l'opération de mise en place du conteneur ou bulle ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale, à une échelle agrandie, d'un perçage de la paroi d'enceinte; - la figure 5 est une vue schématique d'une opération de mise en place de l'objet de modification de l'enceinte - la figure 6 est une vue schématique du conditionnement du conteneur bulle avant son évacuation hors de l'enceinte. Le principe de l'invention repose sur le fait que le perçage dans l'enceinte à modifier doit pouvoir être réalisé comme si cette enceinte contenait une atmosphère saine, strictement identique à celle de l'extérieur enceinte. Comme cela n'est pas le cas, le procédé consiste à apporter localement à l'intérieur même de l'enceinte un volume fermé contenant cette atmosphère saine, volume à placer de manière étanche au droit de la zone de travail. Le perçage pratiqué met alors deux atmosphères saines identiques en communication, sans risque de pollution ou agression de cette atmosphère par celle confinée par l'enceinte. L'exemple de conteneur selon l'invention schématisé sur la figure 1, comprend une enveloppe 3 en acier inoxydable et un bouchon 1 en Téflon qui, assemblés de manière étanche et imperdable par des vis 2 constituent une bulle 12, enfermant (délimitant) un volume 4 d'atmosphère saine (propre). L'enveloppe ou boîtier 3 comporte un manchon cylindrique et/ou tubulaire 8 d'axe longitudinal 6, qui est obturé par un fond 7 et est muni d'une bride 9, lesquelles pièces 7, 8, 9 métalliques sont assemblées par des soudures 35 étanches. Le bouchon 1 (fixé à la bride 9 par les vis 2) est en forme de disque d'axe de révolution 6, et dont la partie centrale est amincie. La figure 2 illustre la première opération qui consiste à introduire (flèche 15) le conteneur bulle 12 dans l'enceinte 11 à modifier. Cette phase d'introduction est réalisée grâce aux moyens équipant habituellement une telle enceinte, à savoir un sas d'introduction matériel 13 et des moyens de manipulation 14, téléopérés ou manuels, et ne nécessite donc pas d'autres moyens que ceux existants. Il convient de noter que les dimensions du piquage réalisé à l'aide d'un dispositif selon l'invention sont liées à celles du sas 13 d'introduction de l'enceinte 11 concernée, et à celles de la forme enveloppe du conteneur bulle 12. Par référence aux figures 2 et 3, la deuxième opération consiste à placer (flèche 16) la bulle 12 contre la face interne 22 de la paroi 21 de l'enceinte 1 1 à l'endroit (ou zone) 10 préalablement repéré pour le perçage. La zone 10 de travail aura été auparavant nettoyée et décontaminée afin d'éviter toute pollution ou agression lors du perçage. Une "colle" adaptée aux matériaux sera répandue uniformément sur la face externe 5 plane du couvercle 1 de la bulle 12 qui, après plaquage contre la face interne 22 de la paroi 21, devra être maintenue en place. Ce maintien peut être réalisé en fonction des possibilités offertes (outillages, espace disponible...) par l'enceinte concernée, selon plusieurs moyens : collage et/ou étayage, verrouillage magnétique ou par ventouses par exemple. La figure 4 illustre la troisième opération, qui consiste à réaliser le perçage 26 proprement dit. Le diamètre 27 de perçage est tel qu'il s'inscrit dans le diamètre 28 interne du conteneur bulle 12. Le perçage de la paroi 21 d'enceinte doit être réalisé à l'aide d'un outillage 23 adapté (tel qu'un trépan ou foret) afin de préserver le collage 24 et l'étanchéité entre l'enceinte 1 1 et la bulle 12. Le joint (ou couvercle) 1 et le collage 4 assurent en effet l'intégrité du confinement de l'enceinte 11, lorsque le volume intérieur 4 du conteneur bulle 12 est mis en communication avec l'atmosphère extérieure 20. Les effluents, déchets et résidus 31 générés par le perçage, sont piégés et/ou recueillis à l'intérieur 4 du conteneur 12, et/ou évacués à l'extérieur (20) par gravité ou aspiration par exemple. La figure 5 illustre la quatrième opération qui consiste à mettre en place l'objet de la modification. Pour exemple est schématisé ici la mise en place d'une tuyauterie 33 qui s'étend selon l'axe 30 de l'orifice (perçage 26) réalisé dans la paroi 21, et qui sera soudée (soudure repère 35) de manière étanche sur la paroi 21 de l'enceinte. Une telle opération de soudage doit être compatible avec les matériaux utilisés, sans pour autant remettre en cause l'étanchéité assurée. Il convient de noter ici que la tuyauterie 33 mise en place doit être (au moins temporairement) obstruée par un bouchon 34 de manière étanche, afin d'assurer l'intégrité du confinement de l'enceinte 11, lorsque le conteneur ou bulle 12 sera ultérieurement désolidarisé de la paroi 21 pour être évacué. La figure 6 illustre la cinquième et dernière opération, qui consiste à évacuer (selon la flèche 17) de l'enceinte il le conteneur bulle 12 après vérification de l'étanchéité de la modification 33, 35 effectuée. Dans un premier temps, il s'agit d'enlever le système (tel que collage) permettant de maintenir plaqué le conteneur bulle 12 sur la face interne 22 de l'enceinte 11, puis de désolidariser le dispositif bulle 12. La face interne 22 de l'enceinte 11 peut alors être nettoyée. Le conteneur 12 et les résidus de nettoyage sont confinés dans un volume 18 fermé par une enveloppe (sac) 19, selon les procédés usuels, pour être évacués en utilisant les moyens dédiés équipant l'enceinte 11, c'est-à-dire le sas d'introduction matériel 13 et les moyens de manipulation 14, téléopérés ou manuels. L'invention permet donc, de par son principe d'introduction d'un conteneur étanche rempli d'une atmosphère saine (c'est-à-dire compatible avec - ou de même nature que - I'atmosphère extérieure 20) dans une enceinte polluée et/ou contenant des éléments nocifs, d'effectuer un perçage pour traversée de cloison sans rupture du confinement, et en utilisant les moyens et outils propres à l'enceinte. La forme et les dimensions du perçage sont directement liées à celles du sas d'introduction de l'enceinte elle-même ; le diamètre externe 29 (figure 2) du conteneur 12 doit être inférieur au diamètre interne 25 de l'orifice de passage du sas (dans le cas où ceux-ci sont de forme cylindrique). REVENDICATIONS 1. Procédé de modification d'une enceinte (11) étanche comportant une opération d'ouverture, notamment de perçage ou découpe, dans une zone (10) d'une paroi (21) de l'enceinte, laquelle enceinte comporte un sas (13), caractérisé en ce qu'on introduit dans l'enceinte par ledit sas un dispositif (12) d'isolement étanche de ladite zone, et en ce que l'on maintient ledit dispositif plaqué de façon étanche contre la face interne (22) de la paroi (21), de manière à entourer ladite zone, pendant ladite opération d'ouverture et jusqu'à l'obturation ultérieure de ladite paroi. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise comme dispositif (12) d'isolement étanche, un conteneur fermé de façon étanche, dont une face externe (5) est de forme et de dimension adaptée à la face interne (22) de la zone de paroi à percer. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on perce ou on découpe en une même opération, de préférence avec un même outil (23), par exemple de façon concomitante (simultanément) ou bien successivement, ladite paroi (21) de l'enceinte et une paroi (1) dudit conteneur (12). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel on recueille dans le conteneur (12) une partie au moins des résidus (31) résultant de l'opération d'ouverture. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on utilise comme dispositif d'isolement étanche, un conteneur (12) comportant un boîtier (3) métallique, comportant par exemple une partie (8) tubulaire d'axe longitudinal (6), obturée à une première extrémité par un fond (7) et munie à sa deuxième extrémité d'une bride (9), par exemple circulaire, lequel boîtier est fermé de façon étanche par un opercule, par exemple en forme de disque, dont une partie de la face externe (5) est de forme adaptée pour recouvrir une partie de la face interne (22) de la paroi (21) dans ladite zone (10) en englobant celle-ci, et dans lequel ledit conteneur est décontaminé puis fermé avant d'être introduit dans l'enceinte. 6. Procédé de réalisation de piquages ou traversées de cloison, sur boites à gants ou enceintes (11) étanches, sans rupture de confinement, caractérisé en ce que l'on introduit une enveloppe (12) étanche dans l'enceinte que l'on place au droit d'une zone (10) de perçage. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on procède à l'introduction dans l'enceinte (11) de confinement à modifier d'une enveloppe (12) étanche ou bulle dont au moins une dimension est supérieure à celles du perçage (26) à réaliser dans la paroi (21) d'enceinte concernée, on "plaque" et on maintient de façon étanche à l'intérieur de l'enceinte cette enveloppe (12) au droit de la zone (10) à percer, après repérages et nettoyages éventuels, on perce la paroi (21) de l'enceinte au droit de l'enveloppe en récupérant les effluents et/ou déchets et/ou résidus générés pendant la coupe, on met en place l'objet (33) de la modification de l'enceinte au travers du perçage (26) réalisé, on évacue l'enveloppe incluant les effluents après conditionnement de celle-ci par l'intermédiaire des dispositifs (13, 14) dédiés de l'enceinte. 8. Dispositif pour la réalisation de piquages ou traversées de cloison sur boîtes à gants ou enceintes actives sans rupture de confinement, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (12) étanche en une ou plusieurs parties assemblées, de préférence de forme cylindrique ou parallélépipédique, et dont au moins une dimension est supérieure au perçage (26) à réaliser dans une paroi (21) de l'enceinte (11). 9. Dispositif pour la modification d'une enceinte (11) nécessitant une opération de perçage ou découpe d'une zone (10) d'une paroi (21) de l'enceinte, laquelle enceinte étanche comporte un sas (13), lequel dispositif comporte: un conteneur (12) étanche dont une paroi (1) est dotée d'une face externe (5) adaptée à la forme de la face interne (21) de ladite zone (10) pour la recouvrir en l'épousant intimement et en l'entourant, un moyen (24), par exemple adhésif ou magnétique, de fixation étanche, de façon temporaire (amovible) dudit conteneur par sadite face externe (5) contre ladite face interne (21). 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, qui comporte un conteneur (12) qui comporte un boîtier (3) métallique, comportant par exemple une partie (8) tubulaire d'axe longitudinal (6), obturée à une première extrémité par un fond (7) et munie à sa deuxième extrémité d'une bride (9) circulaire, lequel boîtier est apte à être fermé de façon étanche par un opercule (1), par exemple en forme de disque, dont une partie de la face externe (5) est de forme adaptée pour recouvrir une partie de la face interne (22) de la paroi (21) dans ladite zone (10) en englobant celle-ci, et dans lequel ladite paroi ou opercule (1) est constitué d'un matériau plus tendre que le matériau de la paroi (21) à percer et est d'épaisseur non constante.