Brevet FR2977298A1 — publié le 20130104

L'invention concerne un récipient de conditionnement de mélanges NO/N2 comprenant un corps principal formé d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, en particulier une bouteille de gaz de forme cylindrique. Les mélanges gazeux NO/N2 sont couramment utilisés pour traiter les vasoconstrictions pulmonaires chez l'adulte ou l'enfant, en particulier chez les nouveaux nés souffrant d'hypertension pulmonaire primitive ou chez les patients subissant une opération de chirurgie cardiaque. Ces mélanges NO/N2 sont classiquement conditionnés dans des bouteilles de gaz en acier. Typiquement, ces bouteilles contiennent de 100 â 1000 ppm en volume de NO et de l'azote (N2) pour le reste. Ces bouteilles ont habituellement une contenance en eau de 2 â 50 litres, ce qui permet d'y introduire une charge totale pouvant aller jusqu'à 15 m3 de mélange NO/N2. Le conditionnement, c'est-à-dire la mise en bouteille de ces mélanges, se fait dans des centres de conditionnement de gaz. Or, on a constaté en pratique une imprécision lors du conditionnement des mélanges gazeux NO/N2 dans ces bouteilles en acier. En effet, on a noté un écart entre le volume interne de chaque bouteille disponible pour le conditionnement du NO par rapport au volume théorique en eau de ces bouteilles ; cet écart est appelé ci-après « écart de contenance ». Cet écart de contenance n'a pas d'influence sur la teneur en NO finale mais se répercute sur la charge finale de la bouteille qui est alors soit supérieure, soit inférieure à la charge désirée, c'est-à-dire par rapport à la charge de consigne. Toutefois, cet écart de contenance n'est pas négligeable puisque qu'il peut atteindre environ 5% de la charge totale en gaz de chaque bouteille. Par ailleurs, les récipients de conditionnement doivent en outre ne pas être de poids excessif et surtout résister à des chocs et à une pression gazeuse pouvant atteindre plusieurs centaines de bar, typiquement de 200 à 300 bar, ainsi qu'à la corrosion. Le but de la présente invention est de résoudre ces problèmes, c'est-à-dire de minimiser ledit écart de contenance en obtenant une charge finale aussi proche que possible de la consigne de charge, c'est-à-dire un écart de l'ordre de +/- 1,5% ou inférieur, tout en proposant un récipient de conditionnement résistant aux chocs et aux hautes pressions, ainsi qu'à la corrosion, mais sans présenter un poids trop élevé. La solution de l'invention est un récipient de conditionnement de mélanges NO/N2 comprenant un corps principal comprenant un volume interne contenant un mélange NO/N2 à une pression supérieure à la pression atmosphérique, le corps principal étant formé d'un alliage d'aluminium, caractérisé en ce que le corps principal est formé d'un alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium et une proportion massique de Cr entre 0,05 et 0,80%, de Cu entre 1 et 3%, de Pb d'au plus 100 ppm, de Zn entre 5 et 8%, et de Mg entre 1 et 3%. Dans le cadre de la présente invention, il a été mis en évidence que l'écart de charge, c'est-à-dire l'imprécision de volume de charge, était en fait liée aux bouteilles utilisées pour conditionner les mélanges NO/N2. En effet, il a été remarqué que l'utilisation de bouteilles en acier ne permettait pas d'obtenir une précision de charge désirée mais qu'à l'inverse, l'utilisation de bouteilles en aluminium permettait d'obtenir la précision désirée. Or, si le fait de réaliser les bouteilles en aluminium permet également d'apporter une relative légèreté, il a été constaté que l'alliage d'aluminium doit être choisi avec soin pour ne pas engendrer une fragilité trop importante des bouteilles. Cette fragilité peut être évitée ou minimisée en contrôlant notamment la composition de l'alliage d'aluminium choisie, c'est-à-dire la teneur en les différents éléments de l'alliage, en particulier celle en Mg, Cr, Cu et/ou Zn, mais aussi la teneur en plomb de l'alliage et accessoirement la taille des grains de l'alliage. Selon le cas, le récipient de conditionnement de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,5% de Mn, moins de 0,3% de Fe, moins de 0,2% de Si et/ou moins de 0,2% de Ti. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) au plus 50 ppm de Pb, de préférence au plus 30 ppm de Pb. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) entre 0,1 et 0,50% de Cr, entre 1,5 et 2,8 % de Cu, entre 5,4 et 7,6% de Zn et/ou entre 1,2 et 2,8% de Mg. - la teneur en aluminium de l'alliage d'aluminium est comprise entre 85 et 93% en masse. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) entre 0,12 et 0,30% de Cr, entre 1,6 et 2,7 % de Cu, et/ou entre 1,25 et 2,6% de Mg. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) entre 0,15 et 0,25% de Cr, entre 1,7 et 2,6 % de Cu, et/ou entre 1,3 et 2,5% de Mg. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) entre 5,5 et 7,5% de Zn. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,3% de Mn, de préférence moins de 0,2% de Mn. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,2% de Fe. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,15% de Si - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,15% de Ti, de préférence moins de 0,10% de Ti. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,02% de Bi, de préférence moins de 0,01% de Bi. - l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,01% de Zr, de préférence 15 moins de 0,05% de Zr. - la taille maximale du grain de l'alliage ne doit normalement pas dépasser 1 mm, voire 0,56 mm dans certains cas (bouteilles de 2 litres par exemple). L'exigence de taille du grain s'applique â tous les grains et non pas â la taille moyenne du grain. - il est une bouteille de gaz comprenant un corps principal de forme cylindrique. 20 - il a une contenance (volume en eau) comprise entre 2 et 25 litres. - il a un diamètre compris entre 10 et 30 cm, et une hauteur comprise entre 50 et 120 cm. - le corps principal comprend un col avec un orifice de sortie au niveau duquel est fixé un dispositif de contrôle du passage de gaz et/ou de réduction de pression. 25 - le corps comprend une paroi périphérique ayant une épaisseur entre 2 et 20 mm. - le mélange NO/N2 contient de 1 â 1000 ppm en volume de NO et de l'azote (N2) pour le reste. L'invention concerne aussi un procédé de conditionnement d'un mélange NO/N2 dans un récipient de conditionnement selon l'invention, comprenant un corps principal comprenant 30 un volume interne dans lequel est introduit le mélange NO/N2 â une pression supérieure â la pression atmosphérique. Par ailleurs, l'invention porte également sur l'utilisation d'un récipient selon l'invention comprenant un corps principal comprenant un volume interne, ledit corps principal étant formé d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, pour conditionner un mélange gazeux NO/N2 contenant de 1 à 1000 ppm en volume de NO et d'azote pour le reste. En outre, l'invention concerne également un système de conditionnement de mélange gazeux NO/N2 comprenant un récipient selon l'invention. Enfin, l'invention concerne également une installation de distribution de mélanges NO/N2 utilisable dans le cadre d'un traitement de l'hypertension pulmonaire chez l'adulte, l'enfant ou le nouveau né, comprenant un ventilateur délivrant un gaz contenant de l'oxygène, tel de l'air ou un mélange oxygène/azote, comportant un circuit patient reliant ledit ventilateur à une interface patient, par exemple un masque respiratoire ou une canule, caractérisée en ce que le circuit patient est alimenté en gaz par un récipient selon l'invention, en particulier une bouteille de gaz. De préférence, le gaz transite par un dispositif de régulation, tel le dispositif Opti Kinox de Air Liquide Santé, agencé entre le (ou les) récipient et le circuit patient. La Figure ci-jointe monte un récipient selon l'invention (vue en coupe), à savoir une bouteille de conditionnement de mélanges gazeux NO/azote. Elle se compose d'un corps principal 1 de forme générale cylindrique comprenant un étranglement ou col 2 au niveau duquel se trouve l'ouverture 5 de passage du gaz et, à son autre extrémité, d'un fond 3 plat sur lequel repose la bouteille lorsqu'elle est posée sur un support, tel le sol 6. Cette bouteille comprend un volume interne 7 ayant une contenance typique : - soit de 5 litres (en eau), un diamètre de 14 cm, et une hauteur de 63 cm. - soit de 20 litres (en eau), un diamètre de 21 cm, et une hauteur de 108 cm. Il est toutefois également possible d'avoir une bouteille de contenance inférieure, par exemple de 2 litres seulement, ou de dimensions différentes Un mélange NO/azote contenant jusqu'à 1000 ppm en volume de NO et d'azote pour le reste, par exemple de 225, 450 ou 800 ppm vol., est conditionné dans la bouteille à une pression de plus de 150 bar, par exemple de 180 bar. Un robinet 4 ou un robinet à détendeur intégré est monté, par exemple vissé, au niveau du col 2 de la bouteille de manière à contrôler le débit et/ou la pression du gaz sortant du récipient. Conformément à l'invention, le corps 1 de la bouteille est formé d'un alliage d'aluminium dont des exemples de compositions d'alliages A et B sont donnés dans le Tableau suivant. Tableau Eléments Proportion en masse Proportion en masse Alliage A Alliage B Pb REVENDICATIONS1. Récipient de conditionnement de mélanges NO/N2 comprenant un corps principal (1) comprenant un volume interne (7) ayant une contenance comprise entre 2 et 25 litres et contenant un mélange NO/N2 à une pression supérieure à la pression atmosphérique, le corps principal (1) étant formé d'un alliage d'aluminium, caractérisé en ce que le corps principal (1) est formé d'un alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium et une proportion massique de : - Cr entre 0,05 et 0,80%, - Cu entre 1 et 3%, - Pb d'au plus 100 ppm, - Zn entre 5 et 8%, et - Mg entre 1 et 3%. 2. Récipient selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) moins de 0,5% de Mn, moins de 0,3% de Fe, moins de 0,2% de Si et/ou moins de 0,2% de Ti. 3. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 20 l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) au plus 50 ppm de Pb, de préférence au plus 30 ppm de Pb. 4. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce l'alliage d'aluminium comprend (% en masse) entre 0,1 et 0,50% de Cr, entre 1,5 et 2,8 % de Cu, entre 25 5,4 et 7,6% de Zn et/ou entre 1,2 et 2,8% de Mg. 5. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en aluminium de l'alliage d'aluminium est comprise entre 85 et 93% en masse. 30 6. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est une bouteille de gaz comprenant un corps principal (1) de forme cylindrique et ayant un fondplat et ayant un diamètre compris entre 10 et 30 cm, et une hauteur comprise entre 50 et 120 cm, de préférence le corps (1) comprend une paroi périphérique ayant une épaisseur (E) entre 2 et 20 mm. 7. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps principal (1) comprend un col (2) avec un orifice (5) de sortie au niveau duquel est fixé un dispositif (4) de contrôle du passage de gaz et/ou de réduction de pression. 8. Récipient selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 10 mélange gazeux NO/N2 contient de 1 à 1000 ppm en volume de NO et de l'azote (N2) pour le reste. 9. Procédé de conditionnement d'un mélange NO/N2 dans un récipient de conditionnement selon l'une des revendications précédentes, comprenant un corps principal (1) 15 comprenant un volume interne (7) dans lequel est introduit le mélange NO/N2 à une pression supérieure à la pression atmosphérique. 10. Utilisation d'un récipient selon l'une des revendications 1 à 8 comprenant un corps principal (1) comprenant un volume interne (7), ledit corps principal (1) étant formé 20 d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, pour conditionner un mélange gazeux NO/N2 contenant de 1 à 1000 ppm en volume de NO et d'azote pour le reste. 11. Système de conditionnement de mélange NO/N2 comprenant un récipient selon l'une des revendications 1 à 8. 12. Installation de distribution de mélanges NO/N2 comprenant un ventilateur comportant un circuit patient reliant ledit ventilateur à une interface patient, caractérisée en ce que ledit circuit patient est alimenté en gaz par un récipient selon l'une des revendications 1 à 25 8.