Brevet FR2975928A1 — publié le 20121207

PROCÉDÉ DE NETTOYAGE DYNAMIQUE DES CANALISATIONS D'EAU D'UN VÉHICULE ET DISPOSITIF PERMETTANT DE LE METTRE EN OEUVRE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de l'entretien des canalisations formant le réseau d'eau des véhicules et notamment aux adaptations permettant de réaliser le nettoyage desdites canalisations dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Classiquement, l'eau potable distribuée dans un véhicule tels un aéronef, un wagon de train, un bateau etc... est traitée selon différentes solutions . - des moyens chimiques (chlore et dérivés, oxygène actif, etc...), - des moyens de filtration (par exemple cartouche de filtration à charbon, par échange d'ions, etc...), - etc... Néanmoins, du fait notamment de l'utilisation non continue des canalisations de distribution, à la longue ces différents moyens n'empêchent pas le dépôt d'impuretés, de biofilms et/ou l'apparition de bactéries sur les parois intérieures des canalisations. Il existe dans l'art antérieur des procédés de nettoyage dits "dynamiques" des canalisations évitant ou venant en complément desdites solutions de traitement. Parmi ces procédés, le document DE 102009009938 décrit un procédé consistant à insérer du gaz dans de l'eau circulant dans les conduites d'alimentation en eau d'un aéronef afin de créer des turbulences dans le flux circulant, turbulences susceptibles d'éviter le dépôt de biofilms et/ou de détacher le dit dépôt à des fins d'évacuation. Les turbulences créées par un tel procédé ne sont néanmoins pas toujours suffisantes pour réaliser un nettoyage complet. - 2 Il existe également le procédé connu sous l'anglicisme d'"air scouring" tel celui décrit dans le document US 5915395 consistant originellement à isoler une section de conduite d'alimentation et à retirer l'eau de la conduite en utilisant de l'air propre comprimé. De l'air et l'eau sont graduellement réintroduits dans la conduite. L'action de tourbillonnement de l'air comprimé et de l'eau élimine les dépôts de tartre, sédiments, matières et débris de la conduite. L'accélération et le tourbillonnement de l'eau et de l'air comprimé est notamment mis en oeuvre par l'ouverture d'une extrémité de la section isolée de conduite après injection d'air comprimé. Ce document décrit plus spécifiquement le fait que l'air introduit dans la conduite puisse contenir des moyens de traitement évitant ou ralentissant tout dépôt futur. Malgré les bons résultats obtenus, une telle solution qui utilise comme la solution précédente, un état intermédiaire du fluide circulant dans la conduite à savoir un fluide formé d'eau et de gaz créant des turbulences dans la conduite à nettoyer, peut ne pas être suffisante pour détacher certains dépôts. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à concevoir un procédé et un dispositif de nettoyage des conduites d'alimentation en eau potable des véhicules permettant d'optimiser les résultats obtenus par les solutions de l'art antérieur. Ces recherches ont abouti à la conception d'un procédé de nettoyage dynamique des conduites d'alimentation en eau potable d'un véhicule remarquable en ce qu'il consiste à créer une onde de choc dans la conduite à nettoyer. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce que le choc créé définit une contrainte sur les dépôts de biofilms, de bactéries, de tartre à - 3 - laquelle ils ne peuvent résister assurant ainsi leur détachement et leur évacuation. Afin d'isoler la conduite dans laquelle l'onde de choc doit se propager, il suffit de fermer l'ensemble des robinets à l'exception du robinet situé à l'extrémité de la conduite concernée. Cette onde de choc est réalisée par la mise en place d'une discontinuité brutale dans la nature du fluide passant à travers la conduite. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé consiste à créer un fluide par mélange d'un liquide avec du gaz sous pression et à propager ladite onde choc dans ledit fluide. La création de ce mélange va permettre de non seulement supporter l'onde de choc mais également de créer une phase turbulente propice à l'enlèvement de toute impureté dans la conduite. Le procédé de l'invention permet ainsi d'associer les avantages d'une phase intermédiaire gaz et liquide à ceux d'une onde de choc optimisant les contraintes soumises sur les dépôts à enlever et garantissant leur détachement à des fins d'évacuation. La création de cette onde de choc associée à une phase intermédiaire gaz/liquide susceptible de créer des turbulences dans la conduite à nettoyer est avantageusement mise en oeuvre par le procédé de l'invention qui consiste . - à remplir partiellement un volume par un liquide, - à remplir par du gaz sous pression, le volume non occupé par le liquide, - à libérer le liquide à travers un étranglement communiquant avec la ou lesdites conduites à nettoyer tout en maintenant la pression de façon : - à créer un déplacement accéléré du liquide dans un premier temps et du mélange de gaz et de liquide se créant 35 dans un deuxième temps puis, - à générer une onde de choc, une fois le volume vidé, - 4 onde de choc se propageant en aval dudit étranglement à travers le mélange. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé consiste à faire chauffer l'eau remplissant le volume participant ainsi au nettoyage. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le véhicule est un aéronef. L'invention concerne également le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus décrit. Ainsi, selon une caractéristique de ce dispositif, ledit étranglement est créé par la différence de diamètre entre le volume et la conduite dans laquelle se propage l'onde de choc. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit volume est celui d'un réservoir d'eau du véhicule. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit volume est celui d'un réservoir indépendant venant se connecter de l'extérieur au réseau de conduites du véhicule. Ce réservoir peut être associé à l'intérieur d'un même module à différents sous-ensembles fonctionnels participant au procédé de nettoyage. Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ledit réservoir indépendant est inclus dans un module de nettoyage mobile réunissant sur une même plate-forme, les sous-ensembles suivants . - réservoir d'eau, - moyen de chauffage de l'eau, - moyen de mise en pression, - thermomètre, - pompe doseuse, et - un moyen de filtration de l'eau. Ce seul module peut ainsi, en se connectant au réseau 35 de canalisations, mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Il permet en outre de mettre en oeuvre une - 5 autre caractéristique du procédé de l'invention qui consiste à faire chauffer l'eau remplissant le volume du réservoir de sorte que l'eau assure, de par sa température, une fonction de traitement. Selon une autre caractéristique, ledit liquide est de l'eau et notamment de l'eau déjà présente dans le réservoir de stockage du véhicule. Selon une autre caractéristique, la mise en oeuvre du procédé de l'invention consiste à piloter le remplissage et la vidange d'un réservoir du véhicule ainsi que sa mise en pression afin de réaliser les différentes étapes nécessaires à l'obtention d'une phase intermédiaire de fluide et à la propagation de l'onde de choc à travers ledit fluide. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement a la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation d'un procédé et d'un dispositif conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'un circuit d'alimentation en eau potable d'un aéronef sur lequel est appliqué le procédé de l'invention à partir d'un réservoir intégré audit aéronef; La figure 2 illustre la diffusion de l'onde de choc dans le circuit de la figure 1; La figure 3 est un dessin schématique d'un circuit d'alimentation en eau potable d'un aéronef sur lequel est appliqué le procédé de l'invention à partir d'un réservoir indépendant de l'aéronef; La figure 4 illustre la diffusion de l'onde de choc dans le circuit de la figure 3. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS - 6 - Tel qu'illustré sur les dessins des figures 1 et 2, le procédé de l'invention s'applique au réseau d'alimentation en eau potable d'un aéronef référencé A dans sont ensemble lequel comprend un réservoir d'eau 100 ainsi qu'une pluralité de canalisations 200 formant ledit réseau d'alimentation en eau permettant de distribuer l'eau jusqu'aux robinets disponibles pour les utilisateurs tel le robinet 300 illustré. Le procédé de l'invention d'élimination des dépôts est appliqué à la portion d'une conduite 210 faisant communiquer ledit réservoir 100 audit robinet 300. Pour mettre en oeuvre les principes de l'invention, le réservoir 100 présente un diamètre largement supérieur à celui de la conduite 210 à nettoyer. Cette différence de diamètre crée un étranglement au point de jonction P entre ladite conduite 210 et ledit réservoir 100. Le réservoir 100 comprend en outre dans sa version d'origine ou à des fins de mise en oeuvre du procédé de 20 l'invention: - une vanne d'entrée 110 de l'eau communiquant avec l'extérieur de l'aéronef A, - au moins une vanne commandant la sortie 120 de l'eau du réservoir 100, - une vanne d'entrée de gaz 130 permettant la mise en pression du contenu du réservoir 100, - une vanne de sortie du gaz 140 permettant de réguler ladite pression. Les opérations suivantes sont alors mises en oeuvre : - le robinet 300 est fermé ainsi que les vannes 120 et 130, - la vanne 140 est ouverte et de l'eau et/ou un liquide désinfectant est injecté de l'extérieur dans le réservoir 100 par la vanne 110, - lorsque le liquide atteint le niveau haut N1 dans le réservoir 100, l'alimentation en eau est stoppée et la 25 30 35 - 7 vanne 110 correspondante est fermée, - la valve 140 est fermée et la valve 120 donnant accès à la conduite 210 est ouverte. - du gaz est injecté dans le réservoir par la vanne 130, - lorsque la pression atteint la valeur désirée à l'intérieur du réservoir 100, le robinet 300 est ouvert pour démarrer le déplacement du liquide à l'intérieur de la conduite 210. Ces opérations donnent les effets physiques suivants 10 - comme le liquide se déplace dans la conduite 210, son niveau baisse dans le réservoir 100, - une fois que le liquide atteint le niveau bas N2, c'est à dire qu'il atteint le niveau de l'étranglement P, une 15 discontinuité soudaine de masse, de vélocité et de pression est alors générée, - une vitesse supersonique est atteinte au niveau du point P, - une onde de choc O d'haute intensité accompagnée d'une 20 grande turbulence est alors générée en aval du point P et se propage à l'intérieur de la conduite 210 à nettoyer. Selon un essai mesuré, la vélocité au point P passe de moins de 10 mètres par seconde à une vitesse allant au delà de 440 mètres par seconde qui est la vélocité de gaz 25 au point P lors de la génération de la discontinuité. Trois zones de propagation sont créées dans la conduite 210 : - une première zone de contact entre le gaz et le liquide, - une deuxième zone située en amont de la première où seul 30 le liquide est présent et dans laquelle l'onde de choc se propage, - une troisième zone en aval de ladite zone de contact où seul du gaz est présent et à l'intérieur de laquelle se propage l'onde de raréfaction ou d'expansion volumique. 35 Les dessins des figures 3 et 4 illustrent la mise en oeuvre du même procédé par un dispositif légèrement 5 15 20 -8- différent en ce qu'il se compose d'un réservoir 400 indépendant de l'aéronef A venant se connecter au réseau de canalisation 200 et associé à des sous-ensembles fonctionnels permettant d'assurer les différentes phases du procédé. Comme pour le dispositif ci-dessus décrit, ce dernier se base sur une grande différence de diamètre entre celui du réservoir 400 et celui de la conduite 220 de connexion avec la conduite 210 à nettoyer. Ainsi, un étranglement au point P' de liaison entre la conduite 220 et le réservoir 400 permet de créer la discontinuité souhaitée. Comme illustrée sur le dessin de la figure 4 et conformément au procédé de l'invention, l'arrivée du liquide en fond de réservoir 400 crée la discontinuité créatrice de l'onde de choc recherchée O' se propageant à travers la conduite 220 puis 210 dans le gaz, le mélange air/liquide et dans le liquide. On comprend que le procédé et le dispositif, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés aux exemples ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 25 30 35 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS1. Procédé de nettoyage dynamique des conduites d'alimentation en eau potable d'un véhicule (A), CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à créer une onde de choc (0) dans la conduite (210) à nettoyer. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à créer un fluide par mélange d'un liquide avec du gaz sous pression et à propager ladite onde de choc dans ledit fluide. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste - à remplir partiellement un volume (100) par un liquide, - à remplir le volume non occupé par le liquide par du gaz sous pression, à libérer le liquide à travers un étranglement communiquant avec l'extrémité de la ou desdites conduites à nettoyer dont l'autre extrémité est ouverte tout en maintenant la pression, de façon : - à créer un déplacement accéléré du liquide dans un premier temps et du mélange de gaz et de liquide se créant dans un deuxième temps puis - à générer une onde de choc (0) une fois le volume (100) vidé, onde de choc se propageant à travers le mélange. 8. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à faire chauffer l'eau remplissant le volume (100). 9. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le véhicule (A) est un aéronef. 10. Procédé selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit étranglement est créé par la différence de diamètre entre le volume (100) et la conduite (210) dans laquelle se propage l'onde de choc. 11. Procédé selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit volume est celui d'un réservoir d'eau (100) du véhicule (A). 10 15- 10 - 8. Procédé selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit volume est celui d'un réservoir indépendant (400) venant se connecter de l'extérieur au réseau (200) de conduites du véhicule (A). 9. Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit réservoir indépendant (400) est inclus dans un module de nettoyage mobile réunissant sur une même plate-forme les sous-ensembles suivants - réservoir d'eau, - moyen de chauffage de l'eau, - moyen de mise en pression, - thermomètre, - pompe doseuse, - moyen de filtration de l'eau. 20 25 30 35