INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'ajout de l'additif ou du mélange d'additifs permet premièrement de retarder la formation des hydrates même si les conditions thermodynamiques dans le milieu sont telles que les hydrates sont susceptibles de se former et deuxièmement de contrôler la croissance et l'agglomération des cristaux dès qu'ils commencent à se former dans la conduite. On observe que l'action d'inhibition de croissance et de dispersion conduit à la formation lente de petits cristaux qui restent dispersés dans le fluide. A l'inverse, dans le cas de l'addition d'un inhibiteur cinétique qui agit essentiellement sur la formation des hydrates, on observe que les hydrates croissent de manière explosive dès que ledit inhibiteur devient inefficace par une chute trop importante de la température - dépassement du sous refroidissement maximal supporté par l'additif ou par un séjour trop long du fluide dans la zone où les hydrates peuvent se former typiquement lors d'un arrêt de production prolongé.
Lorsque le procédé est appliqué aux opérations de forage l'additif ou mélange d'additifs peut être additionné aux boues via les bacs à boues en tête de puits.
Ainsi, la présente invention propose un procédé pour retarder la formation des hydrates et réduire leur vitesse de croissance et leur tendance à l'agglomération au sein d'un fluide comprenant au moins de l'eau et des hydrocarbures susceptibles de former des hydrates, dans des conditions de température et de pression où ces hydrates peuvent se former, caractérisé en ce que l'on incorpore audit fluide un additif ou un mélange d'additifs comprenant une structure chimique décrite dans l'art antérieur comme étant un inhibiteur cinétique des hydrates et d'un composé comportant un enchaînement d'au moins deux motifs oxyde d'alkylène sous la forme d'un macromère (unité polymérisable comportant un polyoxyde d'alkylène en chaîne latérale). Ce dernier peut être utilisé soit sous la forme de macromère, soit sous la forme d'un homopolymère ou d'un copolymère de macromères différents ou encore sous la forme de macromère(s) incorporé(s) dans un copolymère comportant également des structures de type additif cinétique.
Dans le cas de copolymères comportant à la fois des structures inhibitrices cinétique et retardant la croissance et/ou l'agglomération, les monomères inhibiteurs cinétiques agissant sur les processus de nucléation et éventuellement de croissance des hydrates peuvent être choisis panne : * le N-vinyl-2-lactame avec un cycle lactame comprenant de 5 à 7 atomes, les cycles lactame pouvant également être modifiés par des chaînes alkyle, par exemple la Nvinyl-2-pyrrolidone ou la N-vinyl-2-caprolactame, * I'acrylate de sodium, le méthacrylate de sodium ou encore les esters d'acrylate ou de méthacrylate possédant des groupements organiques comportant éventuellement des hétéroatomes et étant éventuellement chargés positivement, négativement ou encore possédant à la fois des charges positive et négative, * I'acrylamide, le méthacrylamide ou encore l'acrylamide ou le méthacrylamide Nou N,N-substitué par des groupements organiques linéaires ou cycliques comportant éventuellement des hétéroatomes et étant éventuellement chargés positivement, négativement ou encore possédant à la fois des charges positive et négative, * le N-vinyl acétamide ou le N-alkyl vinyl acétamide, * un vinyl carboxylate, * une N-acyl polyalkylène imine, telle que par exemple la 2-éthyl-2-oxazoline.
Les structures permettant de réduire notablement la vitesse de croissance des cristaux et de réduire leur tendance à l'agglomération sont des macromères polymérisables comportant une chaîne latérale de type oxyde d'alkylène ayant au moins deux enchaînements (-OCHR2-CH2-) ; ils sont définis par la formule générale (A) ci-dessous dans laquelle R1 représente un hydrogène ou un groupement alkyle comportant de I à 6 atomes de carbone et de préférence de I à 4 atomes de carbone ; R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupement aikyle n représente le degré de polymérisation et a une valeurs comprise entre I et 140.
Les deux types d'additifs inhibiteurs cinétiques et inhibiteurs de croissance et/ou d'agglomération définis par les structures mentionnées ci-dessus peuvent être réunis dans un seul et même copolymère. Dans ce copolymère, un ou plusieurs monomère(s) de type cinétique peut être associé à un ou plusieurs macromère(s) inhibiteur(s) de croissance et/ou d'agglomération. Les copolymères résultants ont des masses moléculaires moyennes comprises entre 1000 et 10 millions et sont essentiellement hydrosolubles.
Ces copolymères sont préférentiellement définis par la formule générale (B) ci-dessous:
R5 R5 (MACROMÈRE)a CH2 C - - CH2 C - (IV) d (B) C - O R8 N SO 3Y c M R7 M R6 R7 c b [I] 1II] (III] 11V] dans laquelle l'entité MACROMÈRE représente au moins une unité macromère définie par la formule générale (A), R5 est un atome d'hydrogène ou un groupement méthyle, R6 est un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné de type alkyle, cycloalkyle, aryle ou alkylaryle contenant de 1 à 30 atomes de carbone, R7 est un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné de type alkyle, cycloalkyle, aryle ou alkylaryle contenant de 1 à 30 atomes de carbone, R6 et R7 pouvant être identiques ou différents; R8 est choisi parmi la liaison simple, les groupements divalents CH2 et les groupements divalents -C6H4- et CONHC(CH3)2-CH2-, Y est un atome d'hydrogène, un atome de métal alcalin ou un groupement ammonium. Le monomère (IV) est choisi parmi les structures cinétiques décrites ci-dessus et est tel qu'il soit différent des monomères [I], [II] et [III].
La formule du copolymère (B) est telle que la somme a + b+ c + d = 1, avec a compris entre 0,01 et 1 et b, c et d compris chacun entre 0 et 0,99.
En vue d'obtenir les meilleures performances possibles et d'adapter l'additif au fluide à traiter, L'addition d'un mélange de plusieurs copolymères définis par la formule générale (B) peut être envisagée.
Le ou les copolymère(s) défini(s) par la formule (B) est (ou sont) additionné(s) au fluide à traiter à des concentrations qui peuvent aller de 0,05 à 5 % et de préférence entre 0,1 et 2 % en masse par rapport à la teneur en eau du milieu.
L'effet conjugué inhibiteur cinétique + inhibiteur spécifique de croissance et/ou d'agglomération peut être également obtenu par le biais d'une formulation dans laquelle on incorpore des homopolymères de monomères de type cinétique ou des copolymères comportant uniquement des monomères de type cinétique ou encore des polymères naturels ayant un effet cinétique ou des tensioactifs.
Lesdits copolymères peuvent comporter un ou plusieurs monomères parmi ceux décrits dans les structures de type cinétique polymérisables mentionnées plus haut. Les monomères en question seront au moins au nombre de deux et seront incorporés dans le copolymère dans des proportions allant de 1 % à 99 % molaire suivant la nature des monomères et leur réactivité relative les uns par rapport aux autres. On peut citer en exemple, mais sans que ces exemples soient limitatifs, des copolymères tels que N-vinyl-2-pyrrolidone/N-vinyl-caprolactame (NVP/NVCap), NVP/NVCap/dialkyl acrylate ou encore Acrylamide/ Acrylamido diméthyl propane sulfonate (AA/AMPS).
A la liste des structures de type cinétique citée ci-dessus et constituée de monomères polymérisables, on peut également rajouter les polymères naturels et les tensioactifs ayant un effet sur la cinétique de formation des hydrates: * les polysaccharides naturels comme l'hydroxy éthyl cellulose (HEC) et autres dérivés cellulosique, les carraghénanes, le guar, I'agar, la gomme arabique, la caroube, le xanthane , les alginates et propylène glycol alginate, etc.
* les tensioactifs composés d'une partie hydrophobe dérivée d'un alcool, d'un acide gras, de dérivés alkylés du phénol, de polyoléfines, de chaînes alkyles longues et d'une tête polaire qui peut être - anionique, de type alcoolate, sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, acide phosphonique, - cationique, de type ammonium, phosphonium ou sulfonium, - neutre, * les dérivés d'acides aminés comme par exemple les dérivés de la tyrosine.
Le ou les inhibiteur(s) spécifique(s) de croissance et/ou d'agglomération sont les macromères définis par la formule générale (A), les polymères contenant les macromères définis en (A) soit sous la forme d'homopolymères, c'est à dire des enchaînements d'un seul et même motif macromère, soit sous la forme de copolymères, c'est à dire des polymères constitués d'au moins deux unités différentes toutes deux définies par la formule (A) et qui diffèrent par les groupements latéraux liés aux groupements oxyalkylène R2, et/ou par les groupements Rl liés au squelette macromoléculaire et/ou par le nombre d'enchaînements (CH2-CHOR2) présents sur le macromère. Ces macromères et polymères décrits dans l'invention ont des masses moléculaires moyennes qui peuvent varier entre 160 g.mol-l et plusieurs millions.
Le principe fondamental étant maintenant exposé, se posent un certains nombre de problèmes inhérents aux types de machines qui en sera équipées.
Le premier concerne les machines dont la hauteur de coupe est volontairement limitée à celle de la lame située au-dessus de la table; le second type accepte le passage de pièces plus haute que cette partie travaillante; nécessitant de ce fait un autre passage, après retournement de la pièce.
La figure 1 montre une partie des mécanismes de protection pouvant équiper ces deux types de machines.
Les figures 2 et 3 montrent des systèmes additionnels permettant de limiter l'accès à la partie latérale de la denture de la lame; qui peut présenter quelques risques, notamment pour les lames à grandes dentures.
Sur la figure 1, l'on voit la lame de scie circulaire (1) entourée par le protecteur mobile supérieur (2) - pour la partie de lame située audessus la table de travail (8) - ainsi que par le protecteur mobile inférieur (3) enveloppant la partie inférieure avant de la scie située juste sous cette table (8). Le ressort à gaz (4) dont la pression aura été précisément calibrée afin que les extrémités avant des protecteurs mobiles (2) et (3) reviennent constamment en contact l'un avec l'autre, lorsqu'aucune pièce n'est en train d'être sciée - moteur d'entraînement de la lame en fonctionnement comme à l'arrêt - relie entre eux les bras supports (6) du protecteur supérieur (2) et le bras (7) du protecteur inférieur (3); le corps (4) de ce ressort pouvant être fixé sur le bras (6) et la tige (17), fixée sur le support (7). Ces bras supports (6) et (7), fixés eux-mêmes sur des porte-paliers (9) à bagues ou à roulements à billes, pivotent autour de l'arbre (10) d'entraînement de la lame de scie (1), sur lequel sont glissés ces porte-paliers (9).
Le protecteur mobile supérieur (2), de la forme d'une portion de croissant de lune sera découpé dans de la tôle épaisse et coiffera intégralement la partie apparente de la denture (5) de la lame de scie (1).
L'avant de ce protecteur (2) est prolongé par un bec (13) incliné à 450 environ, permettant l'engagement des pièces à scier, jusqu'à la denture (5) de la lame (1) et est munie à son extrémité avant d'une molette (12) destinée à faciliter l'avance des pièces tout en évitant de les rayer. Ce bec (13) pourra être fixe, sur les machines dont la hauteur de coupe est limitée à la hauteur de la lame dépassant de la table. Pour les modèles acceptant des pièces plus hautes, soit que ce bec (13) puisse s'escamoter vers l'arrière dans le trait de scie, sous la poussée de la pièce à scier, ou soit que l'on adopte un système de relevage automatique du protecteur supérieur (2), décrit ci-après. La rotation vers l'arrière de ce protecteur (2) sera limité par une butée (11) située sous la table (8). Cette position correspond en fait à l'emplacement du couteau diviseur équipant normalement ces machines. La course avant du protecteur supérieur (2) est limitée par course de la tige (17) du ressort à gaz (4).
L'avant du protecteur inférieur (3) affleurant la partie supérieure de la table (8) sera muni également d'une ou deux molettes, pour les mêmes raisons d'avance et de préservation de l'état des pièces à scier.
Ce protecteur mobile (3) n'ayant jamais à s' engager dans les pièces à scier, mais seulement à ensuivre le talon, aura une forme de "U", du moins pour la partie entourant la denture (5). Sa course arrière position de repos, sera limitée par une butée (15) fixée sous la table (8).
Cette position d'équilibre de l'ensemble sera maintenue tant qu'aucune pièce ne sera présentée pour le sciage, grâce à un contre poids (16) suspendu à la base de ce protecteur (3) ou soudé sur celui-ci, lui faisant ainsi partie intégrante.
Pour les pièces de grandes hauteur, donc, et selon un premier mode de réalisation, le bec incliné (13) situé à l'avant du protecteur mobile (2) sera rendu escamotable, le long et à l'intérieur de la partie supérieure de ce protecteur (2). Selon un mécanisme non décrit, ce bec (13) se bloquera en position inclinée "avant", dès que l'avant du protecteur - dans son mouvement de retour en position de repos (couverture totale) - aura dépassé le niveau le plus haut de la lame de scie; se débloquant à ce même niveau, mais sous la pression de la pièce à scier.
Selon un deuxième mode de réalisation, et afin de permettre un engagement plus aisé de l'avant de la pièce à scier, il sera installé un petit automatisme pneumatique assurant le relevage momentané du protecteur supérieur (2). Le fonctionnement du dispositif sera alors le suivant : la pièce à scier poussée manuellement jusqu'à la tête d'un capteur pneumatique (14) dépassant de la surface de la table (8), face à l'avant du protecteur inférieur (3), provoque la remontée brusque mais temporaire du protecteur supérieur (2) par alimentation en air comprimé du vérin pneumatique (non représenté) fixé parallèlement au ressort à gaz (4). Ce système pouvant avoir quelques inconvénients dus notamment au réglage de composants tels que temporisateur ou réducteur de débit, un deuxième mode de réalisation consistera à placer un détecteur de présence des pièces à scier à l'avant du protecteur mobile (2), approximativement à l'emplacement du bec (13).
En combinaison avec la molette (12), ce capteur pneumatique pouvant être à fuite ou être un interrupteur miniature, alimentera le vérin, tant que la lame (1) n'aura pas pénétré la pièce sur toute la hauteur.
Ce protecteur (2) descendra alors pour reposer sur la partie supérieure de la pièce à scier. Ainsi, ce système permettra un ajustage automatique du protecteur (2) à la hauteur exacte des pièces à scier et même de s'adapter aux éventuelles variations de ces hauteurs. Le (ou les) conduit pneumatique nécessaire à ce capteur sera placé dans le protecteur (2), dans une rainure pratiquée en partie supérieure.
D'autres modes de détection pourront se substituer au "tout pneumatique", sous réserve de fiabilité de l'ensemble des composants utilisés : électrique ou électronique, notamment.
Afin de limiter au maximum d'accès des doigts à l'avant de la denture (5) de la lame (1), les avancées technologiques en matière de détection seront utilisées prioritairement dès que possible. Pour le sciage du bois et des matières similaires et quelque soit la zone de détection choisie, des systèmes différenciateurs de dureté composés de capteurs à têtes multiples devant être actionnés simultanément, par exemple, seraient particulièrement efficaces. De même, pour les scies à viandes, pour lesquelles seraient utilisés des systèmes différenciateurs de température composés de capteurs de rayonnements infrarouges fonctionnant dans la gamme du rayonnement du corps humain: 7 micromètre de longueur d'ondes, de tels dispositifs, ajoutés aux protecteurs mécaniques, seraient là aussi hautement souhaitables.
La teneur minimale en tantale permettant d'obtenir la résistance désirée est de l'ordre de 2 %, la limite supérieure pouvant être choisie à environ 4 %.
La quantité de tantale est avantageusement de l'ordre de 2,5 à 3,5 % en poids, notamment de 2,8 à 3,3 %.
Un autre constituant essentiel de l'alliage est le carbone, nécessaire à la formation des précipités de carbures métalliques. Les présents inventeurs ont mis en évidence l'influence de la teneur en carbone sur les propriétés de l'alliage.
De façon surprenante, alors que l'art intérieur enseigne d'utiliser le carbone en des teneurs relativement élevées, supérieures à 0,5 % en poids, une teneur en carbone plus faible donne d'excellentes propriétés mécaniques à haute température avec une très bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion, malgré la proportion de carbures peu élevée qui en découle.
Selon l'invention, une teneur en carbone dans la gamme de 0,2 à 0,5 % en poids suffit pour obtenir une précipitation de carbures sufisamment dense pour un renfort mécanique intergranulaire et intragranulaire efficace. II semblerait en particulier que les carbures intergranulaires, qui se répartissent de façon discontinue aux joints de grains de l'alliage, contribuent avantageusement aux propriétés mécaniques en s'opposant au fluage grain sur grain, ceci sans pour autant favoriser la propagation des fissures comme cela peut être le cas avec les carbures en général.
Avantageusement la teneur en carbone est de l'ordre de 0,3 à 0,45 % en poids, de préférence de l'ordre de 0,35 à 0,42 % en poids.
Selon l'invention, la relativement faible teneur en carbures est compensée d'une part par une répartition adaptée (discontinue) des carbures intergranulaires, et d'autre part par une qualité de carbures adaptée, à savoir la présence d'une certaine proportion de carbures de tantale aux joints de grains.
Les inventeurs ont découvert que la nature des carbures métalliques constituant les phases intergranulaires dépend du ratio atomique Ta/C et qu'un rapport molaire du tantale par rapport au carbone d'au moins environ 0,4 permet de précipiter aux joints de grains une proportion de TaC suffisante par rapport aux carbures M23C6.
La présence de carbures intergranulaires de type M23C6 riches en chrome reste souhaitable pour permettre une certaine diffusion de chrome le long des joints de grains et l'invention prévoit en conséquence un rapport molaire Ta/C de l'ordre de 0,4 à 1 (correspondant à un rapport pondéral de l'ordre de 6,0 à 15,1). De préférence, le rapport molaire Ta/C est de 0,45 à 0,9, très avantageusement de 0,48 à 0,8, notamment de l'ordre de 0,5 à 0,7 (rapport pondéral de préférence de 6,8 à 13,6, très avantageusement de 7,2 à 12,1 notamment de l'ordre de 7,5 à 10,6).
Ainsi, la résistance de l'alliage selon l'invention est optimisée par la présence de deux types de carbures aux propriétés complémentaires, tant du point de vue des propriétés mécaniques que de la résistance à la corrosion < Cr,W)23C6, qui agit comme source de chrome et comme renfort mécanique jusqu'aux hautes températures ; et TaC qui reprend le renfort mécanique à très haute température et qui s'oppose dans des conditions oxydantes et/ou corrosives à la pénétration du milieu oxydant ou corrosif respectivement.
Les constituants indiqués ci-dessus suffisent à assurer les excellentes propriétés de l'alliage selon l'invention, sans recourir à des éléments d'addition coûteux ou du moins très réactifs nécessitant de grandes précautions lors de l'élaboration, tels que bore, yttrium ou autres terres rares, hafnium, rhénium...
De tels éléments pourraient éventuellement être incorporés à l'alliage selon l'invention mais il ne s'agirait pas d'un mode de réalisation préféré puisqu'on perdrait les avantages liés au coût et à la facilité de fabrication.
L'alliage peut contenir néanmoins d'autres éléments constitutifs usuels ou impuretés inévitables. II comporte en général - du silicium en tant que désoxydant du métal fondu lors de l'élaboration et du moulage de l'alliage, à raison de moins de 1 % en poids - du manganèse également désoxydant, à raison de moins de 0,5 % en poids; - du zirconium en tant que piègeur d'éléments indésirables tels que le soufre ou le plomb, à raison de moins de 0,1 % en poids - du fer, en une proportion pouvant aller jusqu'à 3 % en poids sans altération des propriétés du matériau; - la quantité cumulée des autres éléments introduits à titre d'impuretés avec les constituants essentiels de l'alliage ( impuretés inévitables ) représente avantageusement moins de 1 % en poids de la composition de l'alliage.
Un exemple particulièrement préféré d'alliage selon l'invention a une composition dans laquelle les éléments sont dans des proportions de l'ordre de Cr 29 % Ni 8,5 % C 0,38 % W 5,7 % Ta 2,9 % Fe Si Mn Zr Impuretés Co reste de préférence exempt de B, Hf, Y, Dy, Re, autres terres rares.
Un autre alliage préféré selon l'invention a une composition dans laquelle les éléments sont dans des proportions de l'ordre de Cr 28 % Ni 8,5 % C 0,22% W 5,7 % Ta 3 % Fe Si Mn Zr Impuretés Co reste de préférence exempt de B, Hf, Y, Dy, Re, autres terres rares.
L'alliage selon l'invention, lorsqu'il est exempt d'éléments hautement réactifs tels que B, Hf, les terres rares dont Y, Dy, Re, peut être mis en forme très facilement par fusion et coulée classique avec des moyens conventionnels, notamment par fusion inductive sous atmosphère au moins partiellement inerte et coulée en moule de sable.
D'une manière générale, la machine selon l'invention peut être réalisée suivant un encombrement réduit, et peut être avantageusement montée sur un chariot pour déplacer le poste d'assemblage en tout endroit souhaité, sachant que la machine peut être conçue pour fonctionner à partir d'une simple prise de courant électrique.
D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre fait en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif anti-vol classique utilisé pour des articles en tissu et comprenant une étiquette rigide et un clou, - la figure 2 est une vue schématique de la machine selon l'invention et qui comprend deux dispositifs de stockage et de transfert des étiquettes et des clous, et un poste d'assemblage, - la figure 3 est une vue schématique de dessus du dispositif de transfert des étiquettes vers le poste d'assemblage, - la figure 4 est une vue schématique de dessus du dispositif de transfert des clous vers le poste d'assemblage, - la figure 5 est une vue schématique pour illustrer l'assemblage d'un dispositif anti-vol selon un premier mode de réalisation de l'invention, et - la figure 6 est une vue schématique pour illustrer l'assemblage d'un dispositif anti-vol selon un second mode de réalisation de l'invention.
Les dispositifs anti-vol envisagés dans le cadre de l'invention sont constitués de deux éléments qui sont assemblés l'un à l'autre par encliquetage. Le dispositif anti-vol 1 illustré sur la figure 1 est constitué d'une étiquette rigide 3 qui est percée d'un trou borgne 4, et d'un clou 5 qui comporte une tête 6 prolongée par une pointe 8. Lors de l'opération d'assemblage du dispositif anti-vol 1, la pointe 8 du clou 5 est engagée dans le trou borgne 4 de l'étiquette 3.
La machine semi-automatique 10 illustrée schématiquement sur la figure 2 pour apposer un dispositif anti-vol 1 sur un article à protéger, notamment en tissu, comprend deux dispositifs A et B de stockage et de transfert respectifs des étiquettes 3 et des clous 5 vers un poste d'assemblage P.
Le dispositif A comprend successivement une trémie de stockage 12, un bol 14 de récupération et de tri, et un convoyeur 16.
La trémie 12 comporte une goulotte de sortie 18 qui débouche au-dessus du bol 14 de récupération et de tri. Les étiquettes 3 stockées en vrac dans la trémie 12 sont évacuées par la goulotte de sortie 18 et tombent par gravité dans le fond du bol 14.
Le bol 14 de récupération et de tri comporte un fond 14a de forme circulaire et bombée pour que les étiquettes 3 viennent naturellement se placer à la périphérie du fond 14a. La paroi interne 14b du bol 14 est évasée et comporte une rampe hélicoïdale 20 qui forme un chemin de guidage entre le fond 14a et la partie supérieure du bol 14. La rampe 20 est légèrement inclinée de manière à ce que son bord interne soit surélevé par rapport à son bord externe en contact avec la paroi interne 14b du bol 14.