Dispositif d'allumage d'une torchère

L'invention se rapporte à un dispositif d'allumage des torchères par le moyen de cartouches pyrotechniques.

De tels dispositifs sont utilisés pour l'allumage de torchères alimentées de façon très discontinues ou à titre exceptionnel comme lors des essais de puits, ou bien à titre d'ultime sécurité lorsque les moyens ordinaires, maintenus en veille continue, sont rendus défaillants par un défaut d'alimentation des veilleuses en gaz ou par une panne d'électricité ou par tout autre évènement.

Les dispositifs connus d'allumage de torchères par cartouches pyrotechniques sont actionnés manuellement à partir du sol, ce qui implique la mise en oeuvre d'un élément propulseur susceptible de lancer les éléments combustibles de telle façon qu'ils traversent le cône de gaz sortant de l'orifice de la torche à une cote au-dessus du sol qui excède souvent cinquante mètres.

Les deux inconvénients majeurs présentés par ces dispositifs sont

• - d'une part l'imprécision du tir balistique avec une trajectoire présentant un courbure importante notamment dans la partie utile de la traversée du cône de gaz, trajectoire qui est très sensible aux conditions atmosphériques, notamment aux variations d'orientation du vent,
• - et d'autre part la nécessité de maintenir les éléments propulsés en état de combustion sur une grande partie de la trajectoire, ce qui rend inévitable l'arrivée sur l'environnement de débris encore en ignition.

La présente invention permet de pallier ces difficultés en plaçant le dispositif d'allumage à la distance la plus réduite qu'il est possible de l'orifice de la torchère, ce qui autorise un tir tendu beaucoup plus précis que le tir courbe des dispositifs connus, et ce qui permet de donner aux éléments propulsés de la cartouche des caractéristiques lui procurant un temps de combustion bref, ce qui entraîne l'arrivée sur l'environnement immédiat de la torchère de résidus de cartouches ayant atteint une température proche de la température ambiante, évitant ainsi tout risque d'incendie.

Un dispositif selon l'invention pour l'allumage d'une torchère par cartouche pyrotechnique est caractérisé en ce que chaque cartouche (22) est disposée dans un boîtier (4) placé à une distance (a) de 1 à 10 mètres de l'axe de la torchère, et à distance (b) de 2 à 20 mètres au-dessous de l'orifice (3) de celle-ci, ce boîtier étant muni d'un couvercle (11) apte à être déplacé d'une position de fermeture dans laquelle les cartouches, à l'intérieur du boîtier (4), sont situées dans un logement (18) étanche et isolé thermiquement, à une position d'ouverture dans laquelle chaque cartouche est pointée sur un point (7) situé sur l'axe de la torchère à une distance (c) de 1 à 10 mètres au-dessus de l'orifice (3) de celle-ci, la distance (b) étant supérieure à la distance (c) et les distances (a), (b) et (c) étant telles que (a)/ [(b)+(c)] est compris entre les valeurs de tangente 45° et de tangente 20°.

Selon un mode préférentiel de réalisation, chaque cartouche comporte un élément de propulsion et au moins un élément propulsé et combustible, dénommé étoile, dont la durée de combustion est fixée pour que cette combustion s'effectue entièrement sur un parcours compris entre 1,2 fois et 3 fois la distance du boîtier (4) au point (7), sur l'axe de la torchère.

Dans diverses réalisations, afin que, dans la position de fermeture du boîtier, le logement (18) dans lequel sont situées les cartouches (22), soit étanche et isolé thermiquement, ce logement (18) est entouré d'un espace (19) parcouru par un courant d'air de refroidissement et, ensuite, d'une gaine (12) continue faite d'un matériau calorifugé.

Dans les mêmes réalisations, chaque cartouche (22) située dans un logement (18) étanche et isolé thermiquement à l'intérieur du boîtier (4) est placée dans un étui cylindrique (23) dont l'orifice inférieur est obturé par un bouchon (25) comportant un passage (26) pour un moyen de mise à feu, et dont l'orifice supérieur est obturé par un opercule (27) fracturable par l'effet de la mise à feu de la cartouche.

Bien que le logement (18) dans lequel sont situées les cartouches (22) soit étanche, le caractère d'étanchéité des étuis (23) dans lesquels chaque cartouche est placée, donne une assurance supplémentaire de longévité pour les éléments de produits pyrotechniques contenus par la cartouche.

De façon préférentielle. le couvercle (11) de chaque boîtier (4) est apte à être déplacé d'une position de fermeture (A) à une position d'ouverture (B) au moyen d'un vérin (14) articulé disposé à l'intérieur du logement (18) étanche et isolé thermiquement.

Pour les torchères installées, afin d'évacuer des débits peu importants de gaz de rejet, les boîtiers (4) sont situés sur une passerelle (5) accessible à partir du sol.

Pour les torches prévues pour des débits importants, les boîtiers (4) sont déplaçables de leur position d'utilisation à une position d'entretien et éventuellement à une position intermédiaire de veille grâce à un moyen de manutention.

L'invention sera mieux comprise dans la description suivante, donnée à titre non limitatif, d'une forme de réalisation illustrée par les figures suivantes :

• - Fig. 1 : Schéma d'une installation d'allumage de torchère.
• - Fig. 2 : Orientation d'un boîtier par rapport au vent dominant.
• - Fig. 3 : Section longitudinale d'un boîtier de lancement.
• - Fig. 4 : Disposition des cartouches dans un boîtier.
• - Fig. 5 : Section longitudinale d'un étui pour cartouche.
• - Fig. 6 : Dispositif d'allumage transférable entre les positions de tir et d'entretien.

En se référant à la figure 1, on trouve une torchère (1) comportant un conduit vertical (2) d'axe ZZ' aboutissant à un orifice d'extrémité (3). Le conduit vertical (2) peut être autosustentateur comme sur la figure 1 ou soutenu par une construction métallique non représentée ou bien maintenu en place par des haubans.

La torchère (1) est munie d'un dispositif d'allumage constitué par des boîtiers (4) de lancement de cartouches pyrotechniques, disposés à une distance (a) de 1 à 10 mètres de l'axe ZZ' du conduit (2) et à une distance (b) de 2 à 20 mètres au-dessous de l'orifice (3) de la torchère. La distance (a) est usuellement de quelques mètres et (b) d'une dizaine de mètres.

Ces boîtiers sont inclinés de façon que l'axe du boîtier ou axe de lancement rencontre l'axe ZZ' en un point (7) à une distance (c) de 1 à 10 mètres au-dessous de l'orifice (3) et de préférence à quelques mètres de cet orifice.

Pour obtenir les meilleures conditions de marche, on choisit les distances (a), (b), (c) de façon à ce que (b) soit inférieur à (a) et que (a)/Db)+(c)] soit compris entre tangente 45° et tangente 20°.

Lesboîtiers (4) sont reliés à un poste de commande électrique (6) par une canalisation électrique (8).

La figure 2 montre la disposition de quatre boîtiers (4) sur une passerelle (5) : deux de ces boîtiers sont alignés dans la direction (9) du vent dominant, deux autres sont alignés dans la direction perpendiculaire.

La figure 3 donne une section longitudinale d'un boîtier de lancement (4) comprenant un corps (10) de boîtier à double paroi, un volume (12) compris entre lesdites doubles parois et rempli d'un isolant thermique, constituant une gaine de protection continue.

Le couvercle (11) est apte à être déplacé d'une position de fermeture (A) représentée sur la figure 3 en traits pleins à une position d'ouverture (B) représentée sur la figure 3 en traits interrompus, par rotation autour d'un axe (13) sous l'action d'un vérin électrique (14). Ce vérin (14) est articulé d'une extrémité par une articulation (15) avec le couvercle (11) et de l'autre extrémité par une articulation (16) avec une pièce solidaire du corps (10) du boîtier (4).

Un coffrage (17) intérieur au corps (10) du boîtier constitue l'enveloppe d'un logement (18) étanche et isolé thermiquement, il délimite avec la paroi interne de ce corps (10) un espace (19) dans lequel est établie une circulation forcée d'air frais dont l'entrée s'effectue par un ajutage tel que (20) et la sortie par un ajutage tel que (21).

On a représenté en (22) une des quatres cartouches pyrotechniques équipant le boîtier de lancement (4), elle sont réparties de part et d'autre du vérin (14) comme il est indiqué sur la figure 4 et logées dans un étui étanche (23) comme il est indiqué sur la figure 5.

Un tel étui (23) est constitué par une enveloppe tubulaire (24) comportant un fond inférieur constitué par un bouchon (25) amovible qui permet l'introduction de la cartouche à l'intérieur de l'étui, ce fond étant percé par un percement (26) pour le passage d'un conducteur électrique reliant la cartouche aux moyens de mise à feu et un fond supérieur constitué par un opercule (27) du type fracturable par la mise à feu de la cartouche. Cet opercule est bloqué sur le contour supérieur de l'enveloppe tubulaire (24) par un virole (28) de façon à assurer l'étanchéité.

Le corps (10) du boîtier (4), outre les ouvertures (20) et (21) pour les conduits d'arrivée et de départ de l'air de refroidissement, comporte une ouverture (29) pour l'évacuation de l'eau de condensation éventuelle et une ouverture (30) pour l'arrivée du câble électrique d'alimentation générale (31) entouré de sa gaine ignifugée (32), ce câble (31) étant connecté sur un boîtier (33) pour la répartition des circuits relatifs au vérin (14) et aux cartouches telles que (22).

Dans la partie médiane du corps (10) du boîtier (4) est inséré un plateau (34) qui réalise le plan de pose du dispositif, ce plateau est fixé sur un support réglable en site, non figuré.

Les quatre cartouches (22) prennent appui sur ce plateau (34) par l'intermédiaire des bouchons (25) qui constituent le fond inférieur des étuis (23).

On n'a pas représenté les joints d'étanchéité, d'une technique commune, utilisés dans l'assemblage des différents éléments.

Sur la figure 5, est montré de façon schématique en traits discontinus, le remplissage de la cartouche (22), où l'on remarque un élément de propulsion (35) et trois éléments propulsés, dénommé étoiles, tels que (36). Le temps de combustion de ces éléments propulsés (36) est fixé pour que cette combustion s'effectue entièrement sur un parcours compris entre 1,2 fois et 3 fois la distance du boîtier (4) au point (7) sur l'axe de la torchère.

La figure 6 donne le schéma d'un dispositif d'allumage dans lequel un boîtier (4) est déplaçable d'une position de tir (37) à une position d'entretien (38), ou l'inverse selon l'utilisation sur torche chaude ou froide, à l'aide d'un moyen de transfert (39). Ce moyen de transfert (39) de technique usuelle est représenté schématiquement comme constitué d'une chaîne (40) formée de maillons articulés entre eux, cette chaîne (40) prenant appui sur deux roues centées (41) et (42) ; la roue (41) est située peu-dessus de la position de tir (37) et la roue (42) est située peu au-dessous de de la position d'entretien, elle est entraînée par un moteur. D'autres moyens de transfert peuvent être employés, tels qu'une crémaillère, non figurée, sur laquelle une roue dentée prend appui, cette roue dentée étant mue par un moteur.

Mise en oeuvre du dispositif d'allumage

Le dispositif étant installé sur une torchère, comme il a été indiqué, lorsque l'allumage est rendu nécessaire par l'émission par la torchère de gaz de rejet combustibles, une commande électrique télécommandée du vérin (14) provoque l'ouverture du boîtier (4) par rotation du couvercle (11) autour de l'axe d'articulation (13).

Sur la figure 3, la position de fermeture est indiquée par un trait continu et la position d'ouverture par un trait mixte.

Une cartouche (22) est alors mise à feu par télécommande. Le choix de la composition pyrotechnique de l'élément de propulsion (35) et des éléments propulsés (36) ainsi que la précision du montage choisi font que la passage des éléments propulsés (36) au travers du cône de gaz de rejet autour de ) la position moyenne définie par le point (7), provoque avec sûreté la mise à feu du gaz de rejet.

Le couvercle (11) est alors refermé par action de la télécommande. i

La composition des cartouches étant telle que la durée de combustion est très brève, l'extinction des éléments résiduels de la cartouche est totale et il n'y a pas de retombées pyrotechniques susceptibles de provoquer une mise à feu accidentelle dans l'environnement de la torchère.

Les précautions prises pour assurer l'isolement thermique et l'étanchéité du logement (18) et des étuis (23) où sont placées les cartouches (22) garantissement la bonne conservation de ces cartouches sur une très longue période et procurent une totale sécurité pour leur emploi quel que soit le moment où la mise à feu immédiate de la torchère devient nécessaire.