Brevet FR3150858A1 — publié le 20250110

Installation pour la destruction d’un article par explosion L’invention concerne une installation (1) pour la destruction d’un article par explosion, comprenant : - une enceinte (3) configurée pour contenir l’explosion, comprenant deux fonds (31) longitudinaux chacun muni d’une porte d’accès à l’intérieur de l’enceinte, et un corps (33) s’étendant entre les fonds longitudinaux, et - un blindage (5), situé à l’intérieur de l’enceinte, configuré pour protéger l’enceinte des éclats générés lors de l’explosion et définissant un volume interne (VT) de traitement débouchant sur chaque fond longitudinal, le blindage s’étendant le long du corps, à distance de ce dernier, et reposant sur des éléments (7) de positionnement situés sous le blindage de sorte à ménager, entre le corps et le blindage, un volume circonférentiel (VC) accessible débouchant sur chaque fond longitudinal. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Installation pour la destruction d’un article par explosion Le présent exposé concerne une installation pour la destruction d’un article par explosion permettant un nettoyage aisé des résidus d’explosion accumulés lors des tirs, ainsi que des procédés de destruction et de maintenance associés. La destruction de munitions peut être réalisée par explosion dans une chambre blindée, suivie d’un traitement des gaz issus de la combustion. Cette destruction peut être réalisée, à l’échelle industrielle, au sein d’une installation DaVinch® (« Detonation of Ammunitions in Vacuum INtegrated CHamber ») développée par la société KOBELCO. Il peut ainsi être procédé à la destruction d’obus chimiques datant de la première guerre mondiale, par exemple. L’installation DaVinch® comprend une chambre, munie d’une seule porte d’accès, qui assure le confinement de l’explosion, et un blindage, situé à l’intérieur de la chambre, qui repose sur une tôle flottante et protège la chambre des éclats générés lors de l’explosion. Le blindage n’est pas étanche et des résidus d’explosion (débris et poussières) peuvent s’accumuler entre la chambre et le blindage jusqu’à occuper tout l’espace. Le blindage perd alors sa mobilité et risque de transmettre l’onde de choc directement à la chambre ce qui peut l’endommager durablement. Afin d’éviter que le blindage n’entre en contact avec la chambre dans sa partie supérieure, il est nécessaire d’extraire le blindage au bout d’un certain nombre de tirs pour examiner les éléments de l’installation et procéder au nettoyage l’intérieur de la chambre. Les moyens déployés sont lourds et peuvent mettre en œuvre des vérins hydrauliques à positionner devant la chambre à chaque maintenance. Pour amorcer l’extraction du blindage, il est nécessaire d’appliquer un effort de plusieurs dizaines de tonnes pour contrer les frottements. Il faut donc une réserve puissance importante, d’autant plus s’il faut gérer d’éventuels coincements. La procédure de maintenance de l’installation DaVinch® est complexe et conduit à des arrêts d’opération importants. Elle présente également un risque pour les opérateurs qui doivent respecter des règles de sécurité contraignantes. Il est donc souhaitable de disposer d’une installation de destruction d’un article par explosion pour laquelle l’opération de maintenance soit simplifiée, permettant ainsi de réduire la durée des arrêts d’opération et d’augmenter la cadence de destruction. Le présent exposé concerne une installation pour la destruction d’un article par explosion, comprenant : - une enceinte configurée pour contenir l’explosion, comprenant deux fonds longitudinaux chacun muni d’une porte d’accès à l’intérieur de l’enceinte, et un corps s’étendant entre les fonds longitudinaux, et - un blindage, situé à l’intérieur de l’enceinte, configuré pour protéger l’enceinte des éclats générés lors de l’explosion et définissant un volume interne de traitement débouchant sur chaque fond longitudinal, le blindage s’étendant le long du corps, à distance de ce dernier, et reposant sur des éléments de positionnement situés sous le blindage de sorte à ménager, entre le corps et le blindage, un volume circonférentiel accessible débouchant sur chaque fond longitudinal. L’installation selon l’invention présente un volume accessible entre le blindage et l’enceinte s’étendant le long de celle-ci et permet un nettoyage aisé, en particulier, de l’espace situé en dessous du blindage pour évacuer ainsi les résidus d’explosion accumulés au fil des tirs. Le dessous du blindage est en effet surélevé par rapport à l’enceinte grâce aux éléments de positionnement pour permettre une inspection et la réalisation de ce nettoyage. Un dispositif d’éclairage et des outillages, comme un racleur ou une canule d’aspiration, peuvent être introduits dans le volume accessible ce qui permet au nettoyage d’être répété aisément à la fréquence souhaitée sans avoir à soulever le blindage, à la différence de la technique de l’art antérieur. En outre, la présence des portes d’accès sur chacun des fonds permet un nettoyage complet sur toute la longueur en autorisant, si cela est souhaité, une intervention aux deux extrémités de l’enceinte. Le risque d’endommagement de l’enceinte par transmission de l’onde de choc lors d’un tir du fait d’une réhausse du blindage est ainsi évité. Grâce à l’invention, l’opération d’extraction du blindage est nécessaire uniquement lorsqu’il doit être remplacé après avoir subi un nombre de tirs important, et plus pour réaliser le nettoyage. A titre illustratif, l’extraction du blindage dans l’installation DaVinch® est préconisée tous les 200 tirs alors que, dans l’invention, le blindage peut n’être extrait qu’au bout de 1500 ou 2000 tirs, ce qui réduit drastiquement la fréquence de manutention et donc les arrêts d’opération. Le blindage est ouvert à ses extrémités du côté de chaque fond longitudinal, et est donc dépourvu de fond. Cela évite d’avoir à nettoyer l’espace entre le fond du blindage et la porte d’accès qui fait appel, dans la technique antérieure, à des techniques de manutention lourdes. Les inventeurs ont constaté que les impacts des explosions viennent essentiellement cribler la partie centrale du blindage. Les extrémités du blindage sont globalement épargnées si bien que l’utilisation d’un blindage ouvert à ses deux extrémités fournit dans la majorité des cas une protection satisfaisante. Dans un exemple de réalisation, le blindage comprend du côté de chaque fond longitudinal une portion d’extrémité longitudinale s’étendant au-delà du corps et configurée pour former une surface d’appui pour un outillage de déplacement du blindage. Cette caractéristique permet avantageusement de faciliter la manutention du blindage lorsqu’il doit être extrait de l’enceinte pour être remplacé. Le blindage peut être extrait avec un moyen simple et de faible puissance par rapport aux vérins hydrauliques utilisés dans la technique antérieure. Cette caractéristique permet également de limiter le passage des poussières dans la zone entre le blindage et le corps. Dans un exemple de réalisation, les éléments de positionnement forment des zones d’appui discontinues pour le blindage. Cette caractéristique participe à minimiser la surface d’appui du blindage sur les éléments de positionnement et de ces derniers sur le corps de sorte à ouvrir le volume accessible et réduire davantage encore le piégeage de résidus d’explosion. En particulier, l’installation peut comprendre deux rangées d’éléments de positionnement répartis le long d’un axe longitudinal de l’enceinte qui peuvent être situées de part et d’autre d’un plan vertical passant par l’axe longitudinal de l’enceinte, de sorte à ménager entre elles un canal longitudinal accessible entre le blindage et le corps qui débouche sur chaque fond longitudinal. Cette caractéristique participe à réduire davantage encore le piégeage de résidus d’explosion. Dans un exemple de réalisation, les éléments de positionnement ont une forme et/ou sont en un matériau favorisant l’amortissement de l’onde de choc générée sur le corps lors de l’explosion. Une telle caractéristique réduit davantage encore le risque d’endommagement du corps par transmission de l’onde de choc. L’invention concerne également un procédé de destruction d’un article mettant en œuvre une installation telle que décrite plus haut, comprenant : - le positionnement de l’article à détruire dans le volume interne de traitement, et - la destruction de l’article ainsi positionné par explosion. L’invention concerne également un procédé de maintenance d’une installation telle que décrite plus haut, comprenant : - la destruction d’une pluralité d’articles par mise en œuvre du procédé tel que décrit plus haut, et - le nettoyage des résidus d’explosion produits par les articles ainsi détruits logés dans le volume circonférentiel. En particulier, le procédé de maintenance peut en outre comprendre : - le positionnement de l’outillage de déplacement sur les surfaces d’appui, - l’extraction du blindage à l’extérieur de l’enceinte à l’aide de l’outillage de déplacement positionné sur les surfaces d’appui, et - l’introduction d’un blindage de remplacement dans l’enceinte sur les éléments de positionnement, après l’extraction du blindage. La représente, de manière schématique et partielle, une vue en coupe longitudinale d’un exemple d’installation selon l’invention. La représente, de manière schématique et partielle, une section transversale selon II-II de l’installation de la . La représente, de manière schématique et partielle, les éléments de positionnement en vue de dessus avec le blindage retiré. La représente, de manière schématique et partielle, une opération de maintenance de l’installation de la . La représente, de manière schématique et partielle, une autre opération de maintenance de l’installation de la . L’invention est à présent décrite au moyen de figures, présentes à but descriptif pour illustrer certains modes de réalisation de l’invention et qui ne doivent pas être interprétées comme limitant cette dernière. L’installation 1 de la est destinée à la destruction par explosion d’un article (non représenté à la ). L’article peut être un article pyrotechnique, pyrotoxique ou toxique. L’article peut comprendre une matière explosive, comme du RDX ou du HMX, ou un agent chimique, comme le gaz sarin, ou encore une combinaison d’un explosif et d’un agent chimique. L’article peut être une munition conventionnelle ou chimique. L’installation 1 comprend une enceinte 3 qui est configurée pour contenir de manière étanche l’explosion. L’enceinte 3 peut être en acier. L’enceinte 3 a ici une forme généralement cylindrique. L’enceinte 3 s’étend selon un axe X longitudinal et comprend deux fonds 31 longitudinaux chacun muni d’une porte d’accès à l’intérieur de l’enceinte 3. L’enceinte 3 comprend également un corps 33 cylindrique reliant les fonds 31. Chaque fond 31 peut être mis dans une configuration ouverte, permettant par exemple l’introduction de l’article à détruire ou le nettoyage de l’installation et dans une configuration fermée pour réaliser la destruction par explosion. L’enceinte 3 définit une surface interne 32 qui forme un volume intérieur de l’installation 1 et une surface externe 34 définissant une partie extérieure de celle-ci. L’installation 1 comprend en outre un blindage 5 qui est situé à l’intérieur de l’enceinte 3. Le blindage 5 est configuré pour résister aux impacts avec les éclats générés lors de l’explosion, et peut par exemple être en acier. Le blindage 5 a ici une forme généralement cylindrique. Le blindage 5 s’étend le long du corps 33, selon l’axe X. Le blindage 5 est ouvert à ses deux portions d’extrémité longitudinale 51, c’est-à-dire qu’il ne présente pas de fond. Ainsi, le blindage 5 définit un volume interne de traitement VT qui débouche sur chaque fond longitudinal 31. Le blindage 5 définit une surface interne 53 qui délimite le volume VT, et une surface externe 55 en regard de la surface interne 32 de l’enceinte 3. Si cela est souhaité, chaque fond 31 peut être muni d’une tôle de blindage 31a, distincte du blindage 5, par exemple fixée par vissage. Cela constitue une précaution pour éviter tout risque d’endommager les fonds 31, bien que ceux-ci soient globalement épargnés de l’impact avec les éclats. La tôle 31a de blindage n’est pas en contact avec le blindage 5 et espacée de ce dernier. Dans l’exemple illustré, chaque portion d’extrémité 51 s’étend au-delà du corps 33 pour former une surface d’appui SA pour un outillage de déplacement du blindage, comme cela sera décrit plus en détails dans la suite en lien avec la . Le blindage 5 repose sur des éléments 7 de positionnement en saillie situés sous le blindage 5, entre le corps 33 et le blindage 5. Les éléments 7 sont ici sous la forme de plots. Une configuration particulière d’éléments 7 pouvant être utilisée dans le cadre de l’invention sera décrite dans la suite en lien avec les figures 2 et 3. Les éléments 7 sont localisés sur la surface interne 32. Les éléments 7 permettent un positionnement radial du blindage 5 dans le corps 33. Les éléments 7 permettent d’espacer, ou de surélever, le dessous du blindage 5 par rapport au corps 33 de sorte à ménager, entre le corps 33 et le blindage 5, un volume VC circonférentiel. Sauf mention contraire, les termes « sous », « dessous » et « dessus » s’entendent par rapport à la hauteur H de l’enceinte 3. Le volume VC s’étend ici tout autour du blindage 5 (à 360° autour du blindage 5). Le volume VC peut avoir une forme annulaire. Le volume VC débouche sur chaque fond 31 de sorte à permettre l’introduction d’outils pour procéder au nettoyage des résidus d’explosion sans avoir à déplacer le blindage 5, comme cela sera illustré plus bas en lien avec la . Le blindage 5 est à une distance non nulle du corps 33. A titre illustratif, une distance d séparant la surface interne 32 (ou le corps 33) du dessous du blindage 5 peut être supérieure ou égale à 150 mm, par exemple comprise entre 150 mm et 250 mm. Cette distance d peut également se retrouver entre le dessus du blindage 5 et le corps 33. On peut tolérer une différence entre l’espace au-dessous et au-dessus du blindage 5 tant que le blindage n’entre pas en contact avec le corps 33. Le blindage 5 est installé dans l’enceinte 3 de manière flottante et peut bouger légèrement par rapport à celle-ci du fait de l’existence du volume VC, et éviter ainsi une transmission directe de l’onde de choc produite lors de l’explosion. Le blindage 5 n’est pas solidarisé à l’enceinte 3 mais simplement posé sur les éléments 7. Il n’y a en particulier pas d’élément de liaison mécanique solidarisant le blindage 5 à l’enceinte 3. Un dispositif de maintien peut néanmoins être ajouté pour limiter le dépositionnement du blindage 5 en roulis à chaque tir, par exemple une encoche ménagée dans le blindage, par exemple à son extrémité supérieure, qui enserre un relief en saillie du corps au droit de l’encoche. Selon une variante avantageuse, les éléments 7 peuvent être en un matériau d’amortissement de l’onde de choc générée lors de l’explosion. A titre d’exemple de matériau d’amortissement utilisable, on peut employer, de manière non limitative, un amortisseur à câble. Les éléments 7 peuvent être sous la forme d’éléments rapportés sur la surface interne 32 de l’enceinte 3. La personne du métier reconnaîtra que la fixation des éléments 7 à l’enceinte 3 peut être réalisée de différentes manières, par exemple par vissage. L’installation 1 comprend en outre un initiateur (non représenté) apte à déclencher l’explosion de l’article A qui constitue un dispositif connu en soi. On vient de décrire la structure générale de l’installation 1 et la suite s’attache à détailler, en lien avec les figures 2 et 3, un exemple de configuration possible pour les éléments 7. L’exemple décrit ici comprend une première rangée R1 d’éléments de positionnement à une première position angulaire, et une deuxième rangée R2 d’éléments de positionnement à une deuxième position angulaire, décalée de la première position angulaire le long d’une direction circonférentielle DC de l’enceinte 3. Les positions angulaires sont repérées, le long de la direction DC, en section transversale par rapport à l’axe X. Dans chacune des rangées R1 et R2, les éléments 7 sont disposés le long de l’axe X. Les éléments 7 forment, dans chaque rangée, des zones d’appui du blindage 5 discontinues. Les éléments 7 peuvent être répartis régulièrement au sein d’une rangée R1, R2 comme illustré, mais l’on ne sort pas du cadre de l’invention lorsque ce n’est pas le cas. Les figures 2 et 3 illustrent un plan P vertical qui passe par l’axe X. Sauf mention contraire, l’adjectif « vertical » désigne la direction selon la hauteur H de l’enceinte 3 qui est transversale, par exemple perpendiculaire, à l’axe X. Le plan P contient la hauteur H et l’axe X. Le plan P peut être un plan de symétrie de l’enceinte 3 ou du corps 33. Les première R1 et deuxième R2 rangées sont positionnées de part et d’autre du plan P. Les première R1 et deuxième R2 rangées peuvent être sensiblement symétriques par rapport au plan P. A titre d’exemple, l’écart angulaire α1, α2 entre chacune des rangées R1, R2 et le plan P peut être compris entre 10° et 70°, par exemple entre 20° et 70°. Dans l’exemple illustré, les écarts angulaires α1, α2 sont sensiblement égaux mais l’on ne sort pas du cadre de l’invention lorsqu’ils diffèrent l’un de l’autre. Dans l’exemple illustré, les rangées R1, R2 définissent entre elles sous le blindage un canal longitudinal CL traversant accessible. Le canal longitudinal CL s’étend le long du corps 33 et débouche sur chacun des fonds 31. Chaque rangée R1, R2 est située entre le canal CL et un espace EA qui s’étend autour du blindage 5. L’espace EA débouche également sur chacun des fonds 31. Les rangées R1, R2 définissent des espaces EI entre des éléments 7 successifs mettant en communication le canal CL et l’espace EA, facilitant ainsi le nettoyage. On vient de décrire une configuration particulière d’éléments 7 mais la personne du métier reconnaîtra que d’autres solutions sont possibles, avec par exemple des éléments d’amortissement ayant une forme de rails longitudinaux (zones d’appui du blindage continues), et non de plots. On pourrait également utiliser une unique rangée d’éléments de positionnement ayant chacun une extension circonférentielle suffisante pour maintenir en place le blindage. D’une manière générale, on notera qu’il est préférable de minimiser la surface d’appui du blindage 5 sur les éléments 7, eux-mêmes sur l’enceinte 3, de sorte à conserver un volume accessible le plus ouvert que possible et éviter ainsi au maximum le piégeage de résidus d’explosion. A titre illustratif, entre 1 et 50%, par exemple entre 2% et 15%, de la surface externe 55 du blindage 5 peut être en appui sur les éléments 7. La structure de l’installation 1 vient d’être décrite en lien avec les figures 1 à 3. La s’attache à décrire l’utilisation de cette installation pour la destruction d’articles, ainsi que son nettoyage. Un article A à détruire, tel que décrit plus haut, est initialement suspendu dans le volume VT, à l’intérieur du blindage 5. Une des portes d’accès est ouverte pour accéder au volume VT puis ensuite refermée avant de procéder à l’explosion, comme illustré au dessin 4A. L’initiateur déclenche l’explosion de l’article A, matérialisée par la flèche D. Les résidus d’explosion RE s’accumulent dans le volume VC, en particulier sous le blindage 5, au fur et à mesure de ces destructions, comme illustré au dessin 4B. On procède alors au nettoyage du volume VC par exemple à l’aide d’une canule d’aspiration CA apte à s’introduire dans ce volume VC et permettant d’aspirer les résidus RE, comme illustré au dessin 4C. On obtient ainsi une installation nettoyée prête à être réutilisée pour la destruction d’articles et ce sans avoir réalisé de déplacement du blindage 5, comme illustré au dessin 4D. Lorsqu’un grand nombre de destructions a été réalisé, il peut s’avérer nécessaire de remplacer le blindage 5 qui a été endommagé par les éclats générés lors des multiples explosions. Ce remplacement est illustré à la . Un outillage de déplacement (non représenté) est positionné sur les surfaces d’appui SA sous le blindage 5 de sorte à le soulever et l’extraire hors de l’enceinte 3 selon la direction d’extraction E. Un blindage 5R de remplacement est ensuite introduit selon la direction d’introduction I, à l’aide de l’outillage de déplacement, et posé sur les éléments 7. L’installation est ainsi prête à reprendre les processus de destruction d’articles. L’expression « compris entre … et … » doit s’entendre comme incluant les bornes. Installation (1) pour la destruction d’un article (A) par explosion, comprenant : - une enceinte (3) configurée pour contenir l’explosion, comprenant deux fonds (31) longitudinaux chacun muni d’une porte d’accès à l’intérieur de l’enceinte, et un corps (33) s’étendant entre les fonds longitudinaux, et - un blindage (5), situé à l’intérieur de l’enceinte, configuré pour protéger l’enceinte des éclats générés lors de l’explosion et définissant un volume interne (VT) de traitement débouchant sur chaque fond longitudinal, le blindage s’étendant le long du corps, à distance de ce dernier, et reposant sur des éléments (7) de positionnement situés sous le blindage de sorte à ménager, entre le corps et le blindage, un volume circonférentiel (VC) accessible débouchant sur chaque fond longitudinal. Installation (1) selon la revendication 1, dans laquelle le blindage (5) comprend du côté de chaque fond (31) longitudinal une portion d’extrémité (51) longitudinale s’étendant au-delà du corps (33) et configurée pour former une surface d’appui (SA) pour un outillage de déplacement du blindage. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle les éléments (7) de positionnement forment des zones d’appui discontinues pour le blindage. Installation (1) selon la revendication 3, dans laquelle l’installation comprend deux rangées (R1 ; R2) d’éléments (7) de positionnement répartis le long d’un axe (X) longitudinal de l’enceinte (3) qui sont situées de part et d’autre d’un plan (P) vertical passant par l’axe longitudinal de l’enceinte, de sorte à ménager entre elles un canal longitudinal (CL) accessible entre le blindage (5) et le corps qui débouche sur chaque fond (31) longitudinal. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les éléments (7) de positionnement ont une forme et/ou sont en un matériau favorisant l’amortissement de l’onde de choc générée sur le corps (33) lors de l’explosion. Procédé de destruction d’un article (A) mettant en œuvre une installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant : - le positionnement de l’article à détruire dans le volume interne (VT) de traitement, et - la destruction de l’article ainsi positionné par explosion. Procédé de maintenance d’une installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant : - la destruction d’une pluralité d’articles (A) par mise en œuvre du procédé selon la revendication 6, et - le nettoyage des résidus d’explosion (RE) produits par les articles ainsi détruits logés dans le volume circonférentiel (VC). Procédé de maintenance selon la revendication 7 mettant en œuvre une installation (1) selon la revendication 2 ou selon l’une quelconque des revendications 3 à 5 rattachée à la revendication 2, comprenant en outre : - le positionnement de l’outillage de déplacement sur les surfaces d’appui (SA), - l’extraction (E) du blindage (5) à l’extérieur de l’enceinte (3) à l’aide de l’outillage de déplacement positionné sur les surfaces d’appui, et - l’introduction (I) d’un blindage (5R) de remplacement dans l’enceinte sur les éléments de positionnement (7), après l’extraction du blindage.