Brevet FR3042032A1 — publié le 20170407

INFLAMMATEUR NON PYROTECHNIQUE DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention se rapporte aux inflammateurs, générateurs de flammes et autres dispositifs destinés à mettre en état d'inflammation un comburant permettant la combustion d'objets. Il se rapporte en particulier au domaine du démantèlement d'installations contenant des déchets pyrotechniques à détruire. On pense en particulier à une multitude d'explosifs sous plusieurs formes et états différents. On peut citer des édifices non confinés, des casseaux, des enrobés, des matériaux pulvérulents, des boues d'usinage, des détonateurs et des déchets souillés d'explosifs. Les déchets souillés d'explosifs, objets et matériaux se présentent sous la forme de matériels, matériaux, équipements de protection individuelle, outillages, machines, solvants, la plupart du temps souillés d'explosifs rencontrés sur le site. Art antérieur et problème posé Une technique de destruction de déchets pyrotechniques, actuellement en usage, est de brûler ces déchets à l'air libre. Le bon déroulement de cette opération de brûlage commence par une étape essentielle consistant à initier une combustion, c'est-à-dire provoquer l'allumage. Cet allumage se fait, la plupart du temps, à l'aide de dispositifs appelés « inflammateurs pyrotechniques ». Ces appareils initiateurs sont, par définition, constitués de deux éléments indispensables, qui sont une résistance et un mélange pyrotechnique, lui-même composé d'un combustible et d'un oxydant. Pour constituer ces derniers, on peut utiliser du titane, du zirconium et du nitrate de potassium et du perchlorate de potassium. 3042032 2 Une goutte du mélange pyrotechnique est déposée sur la résistance, qui est généralement constituée d'un fil fin métallique et torsadé. Dès qu'un courant électrique d'une intensité suffisante, à environ 0,6 Ampères, circule au travers de la résistance durant un temps donné, environ 0,3 ms, le mélange pyrotechnique brûle. Ceci 5 permet le départ de la combustion de la matière et permet l'allumage du comburant imbibant la matière à détruire. Ce type de dispositif est proche de certains détonateurs, cependant, il en diffère dans le sens qu'il n'a pas pour fonction de produire une onde de choc. Les inflammateurs pyrotechniques utilisent un mélange pyrotechnique 10 et engendre donc plusieurs problèmes qui sont les suivants : transport des inflammateurs sur le site d'utilisation, avec soumission aux accords européens en vigueur, relatifs au transport international de marchandises dangereuses par la route ; mise en oeuvre du dispositif sur le site, nécessitant la présence de 15 personnel habilité et compétent ; et conditions de stockage et précautions lors de la manipulation des inflammateurs, par exemple pour éviter des chocs, des frictions et les éloigner de toute source de chaleur. De plus, la flamme générée par de tels moyens, lors de l'inflammation 20 du comburant, a une durée de quelques secondes seulement. L'opération s'avère alors délicate, lorsque les conditions climatiques sont défavorables, par exemple en présence de vent et/ou de pluie. On connaît différents inflammateurs pyrotechniques par les documents suivants : 25 US 3 971 320, montrant l'utilisation d'une enveloppe plastique métallique ou plastique ; US 4 380 958 et US 4 152 988, montrant l'utilisation d'un agent d'enrobage ; US 10/947 975, montrant l'utilisation d'une charge pyrotechnique. 3042032 3 D'autre part, par le brevet US 7 363 860, on connaît un initiateur non explosif, utilisant une résistance chauffante, en contact avec un mélange inflammable, composé d'éléments métalliques et d'un oxyde métallique, appelé « thermite ». Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients des appareils 5 susmentionnés, et les problèmes qu'ils posent et d'abaisser le coût de tels appareils. Objet de l'invention L'objet principal de l'invention est un inflammateur destructible, qui 10 comprend principalement : un tube ouvert ; un morceau de laine d'acier placé dans le tube ouvert ; un fil sublimable sous une sollicitation électrique (dénommé communément « fil à éclat ») placé dans le morceau de laine 15 d'acier ; un double cordon électrique connecté au fil mis dans la laine d'acier pour l'alimenter en électricité ; un tuyau d'arrivée d'air comprimé, débouchant à l'arrière du morceau de laine d'acier du même côté que le double cordon 20 électrique ; et un disque et un cylindre en mousse placé du côté du tuyau d'arrivée d'air comprimé et du double cordon électrique, le disque maintenant en position ces deux derniers, le cordon électrique passant à l'extérieur du disque et du cylindre en mousse. 25 De préférence, le tube et le disque sont en carton. Dans une réalisation préférentielle, on utilise un cylindre en mousse placé contre le disque, à l'extérieur de celui-ci, dans le but de maintenir le double cordon électrique et le tuyau d'arrivée d'air comprimé. Cela permet l'étanchéité de l'intérieur du tube, au niveau du disque. Le disque permet également de protéger le cylindre en mousse des rayonnements thermiques. 3042032 4 De préférence, il est intéressant d'utiliser une entretoise placée dans le tube ouvert, entre le morceau de laine d'acier et le disque. L'entretoise permet d'avoir une reproductibilité de fabrication de l'inflammateur. Il est intéressant que le double cordon possède deux cosses dans 5 lesquelles les extrémités du fil sublimable sont enfichées, les cosses étant décalées l'une par rapport à l'autre pour ne pas être en contact entre elles, une fois positionnées dans le morceau de laine d'acier. Il est intéressant d'utiliser un embout en silicone sur l'extrémité du tuyau d'arrivée pour faciliter le maintien de celui-ci sans arracher ce tuyau d'arrivée par 10 rapport au disque. Liste des figures L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux 15 comprises à la lecture de la description suivante, qui est accompagnée de trois figures, représentant respectivement : figure 1, en coupe, l'inflammateur selon l'invention ; figure 2, en vue cavalière, ce même inflammateur selon l'invention ; figure 3, en vue éclatée, l'inflammateur selon l'invention ; 20 figure 4, en vue cavalière, le fil sublimable et son double cordon électrique d'alimentation ; figures 5A à 5F, les différentes étapes du montage de l'inflammateur selon l'invention. 25 Description détaillée d'une réalisation de l'invention En référence à la figure 1, l'inflammateur selon l'invention comprend principalement un tube ouvert 1, à l'intérieur duquel est placé un morceau de laine d'acier 9, occupant toute la section intérieure du tube ouvert 1. A L'intérieur de ce 30 morceau de laine d'acier 9, est placé un fil 8 sublimable. Ce fil 8 sublimable est alimenté 3042032 5 en électricité par un double cordon électrique 6, qui arrive au niveau du morceau de laine d'acier 9 et est équipé de deux cosses, non représentées sur cette figure. Sur la gauche de la figure 1, se trouve un disque 3 occupant toute la section intérieure du tube ouvert 1 et à l'extérieur duquel est appliqué un cylindre en 5 mousse 2. Une entretoise 10 placée à l'intérieur du tube ouvert 1 permet de tenir espacé ce disque 3 du morceau de laine d'acier 9. Le fil 8 sublimable peut être constitué d'acier inoxydable, par exemple du Z8 CN 25 20. Le disque 3 est en carton, de même que le tube ouvert 10. Le disque 3 et le cylindre en mousse 2 sont traversés en leur centre par 10 un tuyau d'arrivée d'air comprimé 4 qui active la combustion de la laine d'acier 9. Il est complété d'un embout 5 qui l'entoure, de préférence en silicone et placé au niveau du disque 3. Ceci permet de ne pas arracher le tuyau d'arrivée d'air comprimé 4 du disque 3. Un cordon d'alimentation électrique longe le cylindre en mousse 2 et longe ou traverse le disque 3. Ce double cordon d'alimentation 6 a son extrémité 15 positionnée du côté du morceau de laine d'acier 9. Le fil 8 est serti au moyen de deux cosses 7 à ce cordon électrique 6. La figure 2 permet de voir cet ensemble monté. On y distingue le tuyau d'arrivée 4, le cordon électrique 6, le tube ouvert 1 et une surface radiale du morceau de laine d'acier 9. 20 La figure 3 permet de voir toutes ces pièces de façon éclatée. On y a fait figurer une cosse 7 de raccordement du cordon électrique 6 au fil 8. La figure 4 montre le raccordement du fil 8 sur le cordon électrique 6, au moyen de deux cosses 7. Chaque cosse 7 est placée à l'extrémité d'une des deux parties du double cordon électrique 6 et permet à une extrémité du fil 8 d'y être fixée. On 25 remarque que la position des deux cosses 7 est décalée longitudinalement, si on rapproche les deux parties du cordon électrique 6. Ceci est voulu pour que les deux cosses 7 ne soient pas en contact l'une de l'autre, une fois mises à l'intérieur du morceau de laine d'acier 9, le montage ne permettant pas forcément d'assurer un positionnement précis et séparé de ces deux cosses 7. On évite ainsi un risque de court-circuit dans 30 l'inflammateur. 3042032 6 Le principe de fonctionnement de l'inflammateur est le suivant. Un courant d'une intensité suffisante implose le fil 8 sublimable. Ainsi, le morceau de laine d'acier brûle. L'alimentation en air comprimé par le tube d'arrivée 4 permet d'entretenir cette combustion et la formation d'une flamme intense pendant une durée de plusieurs 5 minutes. Ainsi, la combustion des matériaux à l'intérieur du tube ouvert 1 continue. La composition de l'ensemble de l'inflammateur, en partie en carton, permet sa destruction quasi complète à la fin de l'opération. Lors de l'utilisation, il suffit de raccorder l'inflammateur à une alimentation électrique et une alimentation en air comprimé. L'inflammateur est alors 10 placé face aux déchets à détruire. L'ouverture d'une vanne de service d'alimentation en air comprimé est alors ouverte. Le fil 8 est alors mis sous tension. On peut utiliser une tension de 25 Volts à une intensité comprise entre 10 et 20 Ampères. La pression de l'air comprimé à envoyer à l'intérieur de l'inflammateur peut être de l'ordre de 1 bar. Une fois ces conditions remplies, la mise à feu peut alors avoir lieu. 15 L'inflammateur selon l'invention est facile à élaborer. Le principe de montage est le suivant. En référence à la figure 5A, une première phase consiste à sertir le fil 8 sur les deux cosses 7. En référence à la figure 5B, la deuxième opération consiste à la mise en 20 place du cordon électrique 6 dans le morceau de laine d'acier 9, qui a été prédécoupé. En référence à la figure 5C, une troisième opération consiste à introduire cet ensemble dans le tube ouvert 1, qui est, de préférence, en carton. En référence à la figure 5D, l'opération suivante consiste à placer le tube ouvert 10, qui sert d'entretoise, à l'intérieur du tube ouvert 1. 25 En référence à la figure 5E, l'opération suivante consiste à préparer le tuyau d'arrivée 4 en air comprimé, équipé d'un embout de protection et monté sur le disque 3 et le disque en mousse 2. En référence à la figure 5F, la dernière phase consiste à introduire cet ensemble préparé lors de l'opération précédente dans l'extrémité du tube ouvert 1. 30 3042032 7 Avantage de l'invention L'inflammateur selon l'invention permet d'améliorer les conditions temporelles du brûlage des déchets. D'autre part, l'inflammateur selon l'invention est 5 fiable, permet une mise à feu à distance et la génération d'une flamme pendant plusieurs minutes et permet de résister aux intempéries pendant l'utilisation. REVENDICATIONS1) Inflammateur destructible, caractérisé en ce qu'il comprend : un tube ouvert (1) ; un morceau de laine d'acier (9) placé à l'intérieur du tube ouvert (1) ; un fil (8) sublimable sous une sollicitation électrique placé dans le morceau de laine d'acier (9) ; un double cordon électrique (6) connecté au fil (8) pour l'alimenter et passant à l'intérieur du tube ouvert (1) ; un tuyau d'arrivée (4) d'air comprimé débouchant à l'intérieur du tube ouvert (1), du même côté que le double cordon électrique (6) ; et un disque (3) placé sur toute la section du tube ouvert (1) et traversé par le tuyau d'arrivée (4) en air comprimé et le double cordon électrique (6). 2) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre de mousse (2) placé contre le disque (3), à l'extérieur de celui-ci pour maintenir le double cordon électrique (6) et le tuyau d'arrivée (4) d'air comprimé et améliorer l'étanchéité de l'intérieur du tube ouvert (1) par rapport au disque (3). 3) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise (10), placée dans le tube ouvert (1) et entre le morceau de laine d'acier (9) et le disque (3). 4) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le double cordon d'alimentation (6) possède deux cosses (7) dans lesquelles les extrémités du fil (8) sont enfichées, les cosses (7) étant décalées l'une par rapport à l'autre pour ne pas être en contact entre elles lorsqu'elles sont placées dans le morceau de laine d'acier (9). 3042032 9 5) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube ouvert (1) est en carton. 6) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque (3) est en carton. 5 7) Inflammateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il utilise un embout (5) en silicone, placé autour du tube du tuyau d'arrivée (4) d'air comprimé, au niveau du disque (3) pour maintenir le tuyau d'arrivée (4) sans l'arracher par rapport au disque (3). 10