Brevet FR2793494A1 — publié le 20001117

La présente invention concerne un mélange gazeux ternaire contenant des quantités contrôlées de propane, de butane et d'acétylène, utilisable dans une. opération d'oxycoupage. De manière connue, une opération d'oxycoupage consiste à réaliser une découpe avec un mélange de combustion d'une tôle ou analogue en un matériau métallique contenant une forte proportion de fer, par exemple de l'acier. A cette fin, de nombreux gaz ou mélanges gazeux peuvent être utilisés en tant que gaz combustible, alors qu'on emploie usuellement de l'oxygène ou un mélange gazeux riche en oxygène en tant que gaz carburant. Le gaz combustible et le gaz carburant sont mélangés l'un à l'autre pour générer le mélange gazeux de combustion qui alimente un brûleur, c'est-à-dire la buse d'un chalumeau d'oxycoupage par exemple. A titre d'exemple, on peut citer le document EP-A- 895026 qui décrit un procédé d'oxycoupage mettant en oeuvre un gaz combustible choisi parmi le propane, le CrylèneTM, le TétrèneTM et l'acétylène et un gaz carburant choisi parmi l'oxygène et l'air. Cependant, les mélanges gazeux combustibles existants conduisent à des temps de préchauffage de la tôle à couper relativement longs, c'est-à-dire pouvant atteindre 20 secondes et plus, ce qui n'est pas acceptable du point de vue industriel, car cela a un effet négatif sur la productivité. Le but de la présente invention est donc de tenter de pallier le problème susmentionné, c'est-à-dire de proposer un mélange gazeux combustible utilisable dans une opération d'oxycoupage, lequel mélange gazeux conduit à des temps de préchauffage avant coupage proprement dit nettement inférieurs à ceux obtenus avec les mélanges gazeux classiquement utilisés. L'invention concerne alors un mélange gazeux ternaire combustible constitué de . 10 à 40% d'acétylène . . 10 à 50% de butane, et . 10 à 80% de propane De préférence, le mélange gazeux contient . 15 à 30% d'acétylène . 14 à 43% de butane, et . 27 à 71% de propane Préférentiellement, le mélange gazeux contient . 20 à 30% d'acétylène . 14 à 40% de butane, et . 30 à 66% de propane Selon l'invention, le butane est de l'iso-butane, du n-butane ou un mélange d'iso-butane et de n-butane. De préférence, le rapport de la proportion de butane à la proportion de propane est d'au moins 0,25 de préférence de 0,25 à 0,66, et/ou la proportion de butane est inférieure ou égale à la proportion d'acétylène. Avantageusement, la proportion d'acétylène est comprise entre 20 et 30%. L'invention concerne aussi un récipient, en particulier une bouteille de gaz contenant un tel mélange gazeux ternaire et l'utilisation dudit mélange gazeux ternaire dans une opération d'oxycoupage, en tant que gaz combustible destiné à être mélangé à une proportion souhaitée d'oxygène ou d'un mélange gazeux contenant de l'oxygène, tel l'air. De préférence, on réalise, sur site d'utilisation, un mélange gazeux de combustion en mélangeant des proportions désirées d'un mélange gazeux ternaire selon l'invention et d'oxygène ou d'un gaz contenant de l'oxygène, de préférence le mélange gazeux de combustion est réalisé dans un mélangeur de gaz ou directement dans une buse ou un brûleur. L'invention va être mieux comprise à l'aide des exemples ci-après, donnés à titre illustratif mais non limitatif. Exemples Dans les exemples 1 à 3 ci-après, des mélanges gazeux ternaires selon l'invention ont été utilisés en tant que gaz combustible dans une opération d'oxycoupage d'une tôle métallique de 20 mm d'épaisseur. Par ailleurs, le gaz carburant utilisé est de l'oxygène. Pour chaque mélange gazeux, on a déterminé le temps de préchauffage, c'est-à-dire la durée nécessaire à la réalisation d'un préchauffage efficace de la tôle à couper. Ensuite, on a comparé le temps de préchauffage nécessaire lors de l'utilisation, en tant que gaz carburant, d'un mélange gazeux selon l'invention aux temps de préchauffage nécessaires lors de la mise en oeuvre, dans les mêmes conditions, de butane ou, selon le cas, de propane. Exemple 1 Le mélange gazeux ternaire contient - 30% d'acétylène - 28% de butane - 42% de propane Le rapport de la proportion de butane à celle de propane est de 0,66. Les résultats obtenus montrent que la mise en oeuvre de ce mélange gazeux ternaire conduit à un gain de temps de préchauffage de 60% par rapport au butane et de 43% par rapport au propane. Exemple 2 Le mélange gazeux ternaire contient - 25% d'acétylène - 22,5% de butane - solde de propane Le rapport de la proportion de butane à celle de propane est de 0,43. Les résultats obtenus montrent que la mise en oeuvre de ce mélange gazeux ternaire conduit à un gain de temps de préchauffage de 65% par rapport au butane et de 45% par rapport au propane. Exemple 3 Le mélange gazeux ternaire contient - 20% d'acétylène - 16% de butane - 64% de propane Le rapport de la proportion de butane à celle de propane est de 0,25. Les résultats obtenus montrent que la mise en oeuvre de ce mélange gazeux ternaire conduit à un gain de temps de préchauffage de 63% par rapport au butane et de 40% par rapport au propane. Au vu des exemples 1 à 3, il apparaît clairement qu'un mélange gazeux ternaire selon l'invention conduit à des résultats inattendus, à savoir des gains de 40 à 65% du temps de préchauffage, par rapport à l'utilisation de butane ou de propane en tant que gaz combustibles. REVENDICATIONS 1. Mélange gazeux ternaire combustible constitué de . 10 à 40% d'acétylène, . 10 à 50% de butane, et . 10 à 80% de propane. 2. Mélange selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de . 15 à 30% d'acétylène, . 14 à 43% de butane, et . 27 à 71% de propane. 3. Mélange selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué de . 20 à 30% d'acétylène, . 14 à 40% de butane, et . 30 à 66% de propane. 4. Mélange selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le butane est de l'iso-butane, du n-butane ou un mélange d'iso-butane et de n-butane. 5. Mélange selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rapport de la proportion de butane à la proportion de propane est d'au moins 0,25, de préférence de 0,25 à 0,66, et/ou en ce que la proportion de butane est inférieure ou égale à la proportion d'acétylène. 6. Mélange selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la proportion d'acétylène est comprise entre 20 et 30%. 7. Récipient, en particulier une bouteille de gaz, contenant un mélange ternaire selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Utilisation d'un mélange gazeux ternaire selon l'une des revendications 1 à 6 en tant que mélange gazeux combustible dans une opération d'oxycoupage. 9. Utilisation selon la revendication 8, dans laquelle le mélange gazeux ternaire selon l'une des revendications 1 à 6 est mélangé à une proportion souhaitée d'oxygène ou d'un mélange gazeux contenant de l'oxygène. 10. Utilisation selon l'une des revendications 8 ou 9, dans laquelle on réalise, sur site d'utilisation, un mélange gazeux de combustion en mélangeant des proportions désirées d'un mélange gazeux ternaire selon l'une des revendications 1 à 6 et d'oxygène ou d'un gaz contenant de l'oxygène, de préférence le mélange gazeux de combustion est réalisé dans un mélangeur de gaz ou directement dans une buse ou un brûleur.