FR2607240A1 - Dispositif de protection pour le transport ou le stockage de charges explosives - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF PERMETTANT LE TRANSPORT OU LE STOCKAGE EN SECURITE DE CHARGES EXPLOSIVES. SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF EST ESSENTIELLEMENT CONSTITUE PAR UN CORPS CREUX 2 PRESENTANT UN AXE DE SYMETRIE 3, ET DONT LA SURFACE INTERIEURE 4, 4 S'EVASE EN DIRECTION DE SES DEUX EXTREMITES OUVERTES 6, 6 A PARTIR D'UNE ZONE CENTRALE OU EST DISPOSEE LA CHARGE EXPLOSIVE. AINSI, LES EFFETS D'UNE EVENTUELLE EXPLOSION SONT ESSENTIELLEMENT CONFINES AU VOISINAGE DE L'AXE DE SYMETRIE 3. APPLICATION AUX TRANSPORTS LEGERS D'EXPLOSIFS PRIMAIRES OU D'ENGINS SUSPECTS DE TYPES DIVERS.

Description

La présente invention caserne le transport et le stockage de charges explosives en sécurité, la notion de transport devant être comprise dans un sens large, car il peut s'agir de déplacement de charges explosives lors d'opérations de fabrication en atelier ou de stockage (par exemple avec des explosifs primaires servant à amorcer des munitions), aussi bien que de déplacement et/ou manipulation d'un engin suspect risquant d'exploser.

Le domaine plus particulièrement visé est celui du transport léger, au moyen de dispositifs portables par une ou plusieurs personnes, par opposition aux installations de protection in situ, massives et volumineuses, dans lesquelles on utilise des bras de manipulation.

Au-delà des installations fixes connues comportant une paroi se déconfinant facilement pour absorber une partie de l'énergie de l'explosion (brevet américain NO 3 150 749 par exemple) ou des matériaux périphériques absorbant les ondes de choc (demande de brevet européen NO 0 028 141 par exemple), de nombreux dispositifs transportables ont été développés.

On peut citer le brevet français NO 2 513 221 décrivant une enceinte de confinement d'explosions, comprenant une chambre délimitée dans une enveloppe cylindrique, et fermée par des éléments d'extrémité renforcés conférant une résistance très élevée aux forces internes, grâce à une rigidification importante de ces éléments. Néanmoins, une telle enceinte est réalisée à partir d'éléments en acier, soudés les uns aux autres pour former une structure très résistante, de sorte que cette enceinte est pratiquement intransportable à main d'homme en raison de son poids.

Le brevet français NO 2 276 244 illustre un dispositif dans lequel on utilise la déformabilité d'une membrane, selon un principe souvent utilisé dans les installations fixes. Là encore, la charge explosive est entièrement confinée, et la structure est avant tout adaptée pour résister aux forces internes; de plus, ce dispositif n'est pas transportable aisément.

D'autres dispositifs de portage d'explosifs légers ont été développés. Le conteneur cylindrique décrit dans le brevet français NO 2 437 988 est réalisé dans une matière plastique d'oléfine, dont les molécules sont orientées radialement en phase solide et non sous tension, de manière à pouvoir se dilater en direction longitudinale sans se briser : on utilise encore la déformabilité d'une structure fermée pour absorber une partie de l'énergie libérée lors d'une explosion, ce qui est intéressant, mais reste limité quant à la protection, en particulier car rien ne peut affecter la libre propagation de l'onde de choc lorsque le conteneur fermé éclate.Il convient de citer également le brevet français NO 2 304 542, où est décrit un ensemble transportable de conteneurs cylindriques fermés reliés entre eux par une sangle pour en faciliter la préhension.

L'état de la technique peut être encore illustré par les nombreux types de récipients destinés à contenir des matières dangereuses, dont la structure est plus particulièrement adaptée pour un conditionnement sur place (brevet français NO 2 119 502 par exemple), ou pour le blindage composite de leur paroi (le brevet français NO 2 443 397 illustre un exemple parmi d'autres de stratification intéressante, utilisant une couche intérieure relativement rigide en matière plastique armée de fibres, et une couche extérieure en élastomère).

Il convient enfin de citer les dispositifs plus particulièrement développés pour l'amortissement du bruit, en combinaison avec un générateur d'onde de choc, bien qu'il ne s'agisse en général pas de dispositifs prévus pour le transport. Par exemple, le brevet français NO 2 295 399 décrit un tel dispositif, comportant un récipient recouvrant de tous côtés la charge d'explosif, ledit récipient contenant un fluide ou gel au moins partiellement vaporisé par l'énergie émise par l'onde de choc, de façon à affecter ainsi l'amplitude et la fréquence de l'onde de choc.

L'invention a pour objet de proposer un dispositif de protection qui soit à la fois léger pour être transportable, et permettre d'atténuer considérablement les effets d'une explosion.

L'invention a également pour objet de réaliser un dispositif dont la structure permette d'orienter dans une direction prédéterminée le souffle d'une explosion, tout en tenant compte des éclats pouvant être simultanément projetés.

Un autre objet de l'invention est de servir efficacement de protection en présence d'un engin suspect susceptible d'exploser, pour le personnel appelé en urgence dans de telles situations.

Il s'agit plus partic1ièroetnt d'un dispositif de protec tiai pour le transport ou le stockage de charges explosives, caractérisé par le fait qu'il est essentiellem.ent constitué par un corps creux présentant un axe de symétrie, et dont la surface intérieure s'évase en direction de ses deux extrémités ouvertes à partir d'une zone centrale où est disposée la charge explosive, de sorte que les effets d'une éventuelle explosion soient essentiellement confinés au voisinage dudit axe de symétrie.

De préférence, le corps creux est de révolution autour dudit axe de symétrie, formant alors un corps fermé latéralement et ouvert seulement à ses deux extrémités.

Cependant, il peut s'avérer intéressant de prévoir un corps cintré, non complètement fermé latéralement, de sorte que l'expression "corps creux" utilisée par la suite devra autre comprise dans un sens large.

Avantageusement, la surface intérieure du corps creux présente un double profil incurvé dont la courbure est tournée vers l'axe de symétrie, et se raccorde au niveau de la zone centrale du corps creux pour former un étranglement ; en particulier, le corps creux présente un centre de symétrie au voisinage duquel est disposée la charge explosive.

Il est possible d'adopter diverses formes pour la surface intérieure du corps creux, mais il est particulièrement intéressant de prévoir un profil généralement parabolique ou elliptique.

Ainsi, pour la première variante, la surface in térieure du corps creux est essentiellement formée de deux portions de paraboloide de révolution se raccordant au niveau de la zone centrale dudit corps creux, et dont le foyer respectif est disposé au voisinage du centre de symétrie ; pour l'autre variante, la surface intérieure du corps creux est essentiellement formée de deux portions d'ellipsolde de révolution se raccordant au niveau de la zone centrale dudit corps creux et dont le foyer respectif concerné est disposé au voisinage du centre de symétrie.

Afin d'alléger encore la structure, il est intéressant que la surface extérieure du corps creux présente un étranglement central ; dans ce cas, l'épaisseur du corps creux est avantageusement décroissante de l'étranglement central vers chacune des extrémités.

De préférence, le corps creux est réalisé en un matériau à la fois léger, peu fragile, et offrant une bonne résistance à l'éclatement, en particulier un matériau de type filamentaire : en particulier, le corps creux pourra comporter des enroulements croisés de filaments, de préférence renforcés , au moins dans la zone centrale dudit corps creux, par des enroulements circonférentiels, lesdits enroulements étant noyés dans une résine synthétique.

Il est avantageux de prévoir que le dispositif de l'invention comporte un organe de support de la charge explosive disposé au niveau d'un étranglement central de la surface intérieure du corps creux ; en particulier, l'organe de support est un bottier muni d'un couvercle de fermeture, et ledit boîtier est supporté par une plaquette transversale fixée sur la paroi intérieure du corps creux, ladite plaquette étant de préférence réalisée sous forme d'un disque support présentant un évidement central.

De préférence, le corps creux est muni extérieurement de moyens de préhension, tels qu'une ou plusieurs poignées fixées sur la surface extérieure dudit corps creux.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lumière de la des- cription qui va suivre et du dessin annexé, concernant un mode de réalisation préférentiel, en référence à la figure unique dudit dessin.

La figure unique est une vue, partiellement en coupe axiale (arrachement) et partiellement en élévation, d'un dispositif conforme à l'invention.

Le dispositif 1 illustré représente un mode de réalisation particulièrement avantageux pour le transport en sécurité de charges explosives.

Conformément à un aspect fondamental de l'invention, ce dispositif est essentiellement constitué par un corps creux 2 présentant un axe de symétrie 3, et dont la surface intérieure 4', 4", s'évase en direction de ses deux extrémités ouvertes à partir d'une zone centrale où est disposée la charge explosive, de sorte que les effets d'une éventuelle explosion soient essentiellement confinés au voisinage de l'axe de symétrie 3.

Le dispositif 1 permet ainsi d'orienter dans une direction choisie le souffle et, dans une certaine mesure, les projections d'un engin explosant dans sa zone centrale et, ainsi, d'atténuer considérablement, voirepratiquement supprimer, les effets d'une explosion dans les autres directions. Ainsi, l'effet de souffle qui se manifeste des deux côtés tend à s'écarter progressivement de l'axe de symétrie 3, tout en s'atténuant, ce qui représente en soi un avantage considérable par rapport aux dispositifs de transport connus, dont la structure était basée sur le principe d'une enceinte de confinement totalement fermée.

Le corps creux 2 est ici de révolution autour de l'axe de symétrie 3, mais on pourrait très bien envisager un corps creux cintré, non complètement fermé latéralement.

Cependant, un corps creux de révolution ouvert seulement à ses deux extrémités, tel que celui illustré ici, présente l'avantage de ne subir aucune impulsion ayant tendance à le déplacer violemment lors de l'explosion de la charge à transporter.

Il convient de noter que les éclats provenant d'une charge explosive ou d'un engin suspect disposé au centre du dispositif de l'invention, sont au moins en partie projetés contre les parois du corps creux, et de ce fait notablement freinés, pendant ainsi une partie de leur énergie cinétique, à moins bien sûr qu'ils ne se plantent dans ces parois dans la mesure où le matériau constitutif du corps creux aura été prévu à cet effet.

L'orientation ainsi obtenue pour l'onde de choc, accompa- gnée d'un freinage ou m8me d'un arrêt des éventuels éclats cinétiques représente un progrès considérable par rapport aux dispositifs existants.

La surface intérieure du corps creux 2 présente un double profil incurvé dont la courbure est tournée vers l'axe de symétrie 3. Sur la figure, on distingue ainsi les deux surfaces intérieures 4' et 4" se raccordant au niveau de la zone centrale du corps creux 2 pour former un étranglement 5, la courbure de chaque profil incurvé restant toujours tournée vers l'axe de symétrie 3, depuis ledit étranglement 5 jusqu'aux ouvertures d'extrémité correspondantes 6', 6".

Le corps creux 2 présente avantageusement un centre de symétrie 5 au voisinage duquel est disposée la charge explosive.

Diverses formes peuvent être adoptées pour la surface intérieure du corps creux, mais il est particulièrement intéressant-de prévoir un profil généralement parabolique ou elliptique. En effet, de tels profils permettent un confinement plus efficace des effets d'une éventuelle explosion au voisinage de l'axe de symétrie 3. Ceci résulte des propriétés géométriques bien connues de la parabole et de l'ellipse : si l'on assimile la charge explosive à une zone ponctuelle disposée au foyer commun à toutes les paraboles concernées, il en résulte une réflexion du souffle produit par l'explosion par la surface intérieure du corps creux parallèlement à l'axe de symétrie 3, ou, pour les ellipses en direction de l'autre foyer, qui est de préférence relativement éloigné du centre d'émission.

Conformément à ces deux variantes avantageuses, la surface intérieure du corps creux est essentiellement formée de deux portions de parabololde ou d'ellipsoIde de révolution se raccordant au niveau de la zone centrale dudit corps creux, et dont le foyer respectif est disposé au voisinage du centre de symétrie 7.

Sur la figure unique, le dispositif illustré comporte deux portions 4', 4" d'ellipsosde de révolution, dont la calotte terminale, représentée en traits mixtes, est supprimée au niveau de l'étranglement 5. On observera qu'ici le foyer de chaque portion d'ellipse est confondu avec le centre de symétrie 7 du dispositif. Dans la pratique, on parlera plutôt d'une "zone focale" définie par une faible distance inter-foyers. Il va de soi que l'on choisira judicieusement les paramètres de chaque ellipse pour le type d'applications concernées, et en particulier leur excentricité. Il en irait de même avec des paraboloides de révolution, pour lesquels le choix serait cependant limité à un paramètre unique.

Afin d'alléger encore la structure, il est intéressant que la surface extérieure du corps creux 2 présente un étranglement central, ainsi qu'illustré ici. Cependant, il est préférable que l'épaisseur dudit corps creux soit prévue décroissante de cet étranglement central vers chacune des extrémités. Ces dispositions permettent de contenir, avec un poids minimal, l'explosion de l'engin disposé au centre du corps creux.

Dans la mesure où la masse explosive peut être approximativement assimilée à deux points situés au foyer de chaque parabole ou ellipse, ou à un point unique, on voit que le souffle produit par l'explosion est réfléchi par la surface intérieure du corps creux parallèlement à 1 'axe 3 (pour des portions de parabololdes de révolution), ou sensi blement parallèlerrrent à cet axe (pour des portions d'ellipsoldes de révolution) et vers le second foyer (non représenté), lequel est alors prévu relativement éloigné du centre de symétrie 7, ce qui a pour effet de confiner le souffle le long dudit axe ainsi que cela a été expliqué plus haut.

La symétrie du phénombne de réflexion par rapport au plan médian (plan de symétrie coupant perpendiculairement l'axe du dispositif en son centre) permet de s'assurer que le dispositif ne subit aucune impulsion ayant tendance à le déplacer violemment lors de l'explosion de l'engin, dans la mesure où cet engin a une forme à peu près cylindrique et où il a été placé approximativement au centre et parallèlement à l'axe du dispositif. Pour ce qui est du matériau constitutif du corps creux, il convient d'utiliser un matériau non seulement léger et offrant une bonne distance à l'éclatement, mais également peu fragile et absorbant bien l'énergie des impacts.A cet effet, il est particulièrement avantageux d'utiliser un matériau de type filamentaire, sous forme de filaments continus disposés par enroulement, ou de tissus réalisés sous forme de nappes à partir de filaments. On peut citer par exemple des filaments d'aramide, de verre, ou de combinaisons analogues, noyés dans une résine synthétique, telle qu'une résine époxy ou polyester. On pourra éventuellement pré vor une adjonction supplémentaire de matériaux frittés, par exemple en céramique. Il semble cependant particulièrement avantageux d'utiliser des filaments en enroulements croisés, renforcés, surtout dans la zone centrale du dispositif, par des enroulements circonférentiels.La combinaison de ces modes d'enroulement permet d'assurer au mieux la tenue du corps creux à l'onde de choc et aux impacts radiaux, au centre, et longitudinaux, vers les extrémités ouvertes dudit corps creux. L'utilisation de fibres d'un matériau commercialisé sous la dénomination "KEVLAR" donne d'excellents résultats. Il va de soi que l'on peut aussi combiner différents types de superpositions de couches, en prévoyant par exemple des enroulements croisés, renforcés dans la zone centrale du dispositif, et des tissus associés pour des enroulements circonférentiels supplémentaires.

D'une façon générale, l'homme de l'art pourra aisément choisir parmi les nombreux blindages composites existants, mais en préférant cependant un blindage léger pour préserver le caractère aisément transportable du dispositif.

La charge explosive peut être disposée par tout moyen de support dans la zone centrale du dispositif.

On distingue ici un organe pour le support d'une charge explosive 8.disposée au niveau de l'étranglement central 5, ledit organe ayant dans ce cas la forme d'un bottier 9 muni d'un couver cle de fermeture 12. Ce boîtier peut être maintenu par rapport au corps creux 2 grâce à une solidarisation entre sa surface latérale extérieure et la surface adjacente 20 de l'étranglement 5, et/ou au moyen d'une plaquette de support fixée sur la paroi intérieure du corps creux ; une telle plaquette est illustrée ici sous forme d'un disque support 10 présentant un évidement central 11. Pour le matériau constitutif du bottier, de son couvercle, et de l'éventuel disque support, on utilisera avantageusement une mousse cellulaire procurant un effet anti-éclats avantageux.

Il va de soi que tout autre moyen de support équivalent pourrait être utilisé afin de placer la charge explosive au voisinage du centre du dispositif. Le dispositif de transport en sécurité ainsi décrit peut servir utilement au transport de charges explosives sensibles (telles que celles d'explosifs primaires), notamment au transport manuel étant donné sa relative légèreté. Afin de faciliter ce transport, on pourra naturellement prévoir de munir extérieurement le corps creux 2 de moyens de préhension, tels qu'une ou plusieurs poignées 13 fixées sur la surface extérieure dudit corps creux. La poignée 13 illustrée ici fait partie d'un ensemble de plusieurs poignées disposées périphériquement dans la portion supérieure du dispositif : ceci correspond à un mode de transport essentiellement vertical.Il va de soi cependant que l'on pourrait prévoir une poignée 13 unique disposée au niveau de l'étranglement central du corps creux, en vue d'un transport dans lequel l'axe 3 du dispositif serait essentiellement horizontal (dans ce cas, on écarte le risque d'une réflexion possible de l'onde de souffle par le sol).

De toute façon, quelle que soit la disposition spatiale du dispositif lors de son transport, l'effet technique inhérent à la surface intérieure du corps creux reste inchangé.

A titre indicatif, un dispositif du type de celui qui est illustré, présentant un dimensionnement relativement petit (36 cm de hauteur et 25 cm de diamètre d'extrémité environ), pourra être réalisé avec un poids de l'ordre de 4 kg, ce qui lui confère une grande aptitude au transport.

Le dispositif de l'invention est également intéressant pour le stockage de charges explosives, tout particulièrement auprès de l'atelier qui les transforme, car il permet d'éviter ainsi la transmission de la détonation entre les charges stockées, sans qu'il soit nécessaire de les espacer. Ceci produit un avantage supplémentaire, résidant dans le fait que l'airede stockage peut être diminuée.

Le dispositif de l'invention peut également servir de protection en présence d'un engin suspect. Pour un tel usage, la structure illustrée comportant un bottier et un couvercle de fermeture convient particulièrement bien pour assurer le centrage et le calage de l'engin. Après avoir introduit cet engin dans le bottier, puis refermé le couvercle, il suffit d'orienter le dispositif dans une direction compatible avec la sécurité du personnel.

Il ressort de la description qui précède que le dispositif de l'invention permet d'obtenir une protection beaucoup plus légère qu'avec les dispositifs connus entièrement fermés, lesquels sont nécessairement lourds de par leur structure, celle-ci devant permettre de contenir l'explosion de l'engin sans risque d'éclater le dispositif lui-même.

Il convient enfin de remarquer que l'emploi de filaments relativement plastiques pour la réalisation du corps creux revêt une importance particulière, car, en cas de résistance insuffisante, ce matériau ne produit pas d'éclats dangereux, et ne se rompt qu'après avoir absorbé une partie de l'énergie de l'explosion.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles figurant aux revendica; tions.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de protection pour le transport ou le stokage de charges explosives, caractérisé par le fait qu'il est essentiellement constitué par un corps creux (2) présentant un axe de sym6- trie (3), et dont la surface intérieure (4', 4") s'évase en direction de ses deux extrémités ouvertes (6', 6") à partir d'une zone centrale où est disposée la charge explosive (8), de sorte que les effets d'une éventuelle explosion soient essentiellement confinés au voisinage dudit axe de symétrie.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps creux (2) est de révolution autour dudit axe de symétrie (3).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface intérieure (4', 4") du corps creux (2) présente un double profil incurvé dont la courbure est tournée vers l'axe de symétrie (3), et se raccordant au niveau de la zone centrale du corps creux pour former un étranglément (5).

4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le corps creux (2) présente un centre de symétrie (7) au voisinage duquel est disposée la charge explosive (8).

5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la surface intérieure du corps creux (2) est essentiellement formée de deux portions de parabololde de révolution se raccordant au niveau de la zone centrale dudit corps creux, et dont le foyer respectif est disposé au voisinage du centre de symétrie (7).

6. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la surface intérieure du corps creux (2) est essentiellement formée de deux portions d'ellipsoIde de révolution se raccordant au niveau de la zone centrale dudit corps creux et dont le foyer respectif concerné est disposé au voisinage du centre de symétrie (7).

7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que la surface extérieure du corps creux (2) présente un étranglement central.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'épaisseur du corps creux (2) est décroissante de l'étranglement central vers chacune des extrémités.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait quelle corps creux (2) est réalisé en un matériau à la fois léger, peu fragile, et offrant une bonne résistance à l'éclatement, en particulier un matériau de type filamentaire.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le corps creux (2) comporte des enroulements croisés de filaments, de préférence renforcés, au moins dans la zone centrale dudit corps creux, par des enroulements circonférentiels, lesdits enroulements étant noyés dans une résine synthétique.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de support (9, 10) de la charge explosive (8) disposé au niveau d'un étranglement central (5) de la surface intérieure du corps creux (2).

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'organe de support est un bottier (9) muni d'un couvercle de fermeture (12).

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le bottier (9) est supporté par une plaquette transversale fixée sur la paroi intérieure du corps creux (2), ladite plaquette étant de préférence réalisée sous forme d'un disque support (10) présentant un évidement central (11).

14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que le corps creux (2) est muni extérieurement de moyens de préhension, tels qu'une ou plusieurs poignées (13) fixées sur la surface extérieure dudit corps creux.