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La présente invention se rapporte à des perfectionnements auttrans- port d'esters nitriques explosifs liquides, tels que la nitroglycérine, le nitroglycol, le diéthyl glycoldinitrate et leurs mélanges.
L'invention s'applique plus particulièrement à l'équipement dans lequel l'ester liquide explosif est transporté d'un endroit à l'autre, par exemple d'une salle de lavage à une salle de mélange où l'on prépare les compo- sitions explosives contenant les esters nitriques. Il est d'usage de transporter ces liquides à l'endroit nécessaire par chariots. Ce procédé présente l'incon- vénient de ne pouvoir s'appliquer facilement dans une usine fonctionnant automa- tiquement, et le transport d'esters nitriques liquides explosifs par tuyaux a été envisagé. Le transport d'esters nitriques liquides explosifs par tuyauterie soulève le problème du danger de l'amorçage d'une explosion en un point quelcon- que et de sa transmission tout le long de la tuyauterie. Ce danger est connu et divers procédés ont été adoptés pour le réduire.
Les procédés connus compren- nent le transport de l'ester nitrique explosif sous la forme d'une émulsion avec l'eau, l'alternance dans la tuyauterie de colonnes d'émulsion et de colonnes d'eau, l'établissement dans la canalisation d'une série de dispositifs de siphonnement de capacités différentes, etc. On trouvera une étude générale du problème dans le brevet anglais n 746.826.
La présente invention s'applique à un procédé et à un équipement dans lesquels un ester nitrique explosif est transporté par tuyauterie d'un endroit à l'autre sous la forme d'une émulsion dans l'eau, étant donné qu'il est moins dangereux de transporter des émulsions aqueuses des esters que les esters purs.
On sait que des conditions critiques peuvent apparaître à la suite de certaines modifications des caractéristiques de l'émulsion, et la présente invention a pour objet de procurer un dispositif conçu pour entrer en fonction dès l'enre- gistrement d'une modification de l'état de l'émulsion propre à la rendre insta- ble, pour faire fonctionner une série de soupapes dans l'installation de manière à arrêter l'écoulement de l'ester explosif à l'émulseur et de l'émulsion au séparateur et pour introduire un courant d'eau dans les tuyauteries d'émulsion,, de telle sorte que le système de tuyauteries soit lavé et débarrassé du liquide explosif devenu dangereux.
Dans une forme de réalisation de la présente invention, la nitro- glycérine est transportée d'un récipient situé dans une salle de lavage à un émulseur dans lequel elle est émulsifiée avec de l'eau, et, de là, l'émulsion est transportée par tuyauterie à une chambre de mélange éloignée de la salle de lavage.
La nitroglycérine est amenée par une pompe de son récipient de la salle de lavage à l'émulseur avec un débit mesuré, approprié à la vitesse à laquelle la composition explosive est mélangée dans la salle de mélange ; enmême temps de l'eau est envoyée par une pompe de la salle de mélange à l'émulseur avec un débit mesuré, suffisant pour qu'elle forme lors du mélange avec la nitroglycérine débi- tée d'une manière mesurée, une émulsion d'au moins deux parties d'eau par partie de nitroglycérine quand cette dernière circule avec le débit maximum. L'émulsion passe ensuite dans la salle de mélange par un système de tuyauteries. Il a été affirmé qu'il y existe un diamètre de tuyau pour le transport d'esters nitriques liquides au-dessous duquel la détonation ne se propage pas.
Cette caractéristique est étudiée dans le brevet anglais n 746.826. Le diamètre critiques de tuyau pour le transport de l'émulsion de nitroglycérine est plus grand que pour la nitroglycérine pure et, suivant les principes généraux auxquels se réfère le brevet anglais n 746.826, il est recommandable d'utiliser des tuyaux de petit calibre, de préférence sans soudure, ayant jusqu'à 5/8 de pouce (15,9 mm) de diamètre pour le transport d'émulsions de nitroglycérine dans l'eau. Des tuyaux appropriés peuvent être faits en une matière thermoplastique telle que le polyéthylène.
Ce diamètre de tuyau est, croit-on, suffisant pour éviter la propagation de la détonation aux températures rencontrées dans l'usine lors du transport d'émulsions normales du type décrit et aussi pour assurer une turbulen- ce satisfaisante pour l'écoulement d'eau pure ou d'émulsion de nitroglycérine.
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Chaque fois qu'il se produit une défaillance dans une partie quelconque du systè- me que traverse la nitroglycérine, ou dans lequel elle est introduite, des sou- papes qui sont de préférence du type pneumatique, entrent en action pour inter- rompre le processus de mélange. Le système est agencé de manière que le fonc- tionnement des soupapes arrête l'admission de nitroglycérine et dévie l'écoule- ment de l'eau, de façon à laver la tuyauterie de l'émulsion par un écoulement' turbulent d'eau jusqu'au transfert de toute l'émulsion, dans les récipients de la salle de lavage ou son évacuation d'une autre manière convenable.
L'expérience montre que les émulsions aqueuses des liquides dont il est question ont une plus grande tendance à détoner si le liquide explosif se trouve en phase continue. On sait que de petites modifications des conditions peuvent invertir les émulsions ; par exemple, une modification de la vitesse d'agitation dans un récipient de nitration peut provoquer une telle inversion.
L'établissement de dispositifs indicateurs convenables dans la tuyauterie de l'émulsion, par exemple une sonde du type à conductivité, permet de signaler cette inversion après quoi des mesures peuvent être prises pour arrêter l'écou- lement dans le système et laver ce dernier comme indiqué plus haut. L'indicateur peut également détecter des émulsions défectueuses, dues, par exemple à une défaillance partielle de l'apport d'eau, de manière que l'on puisse prendre les mesures appropriées pour arrêter l'écoulement de l'émulsion d'ester nitrique et nettoyer le système.
Dans les dessins annexés, figure 1 représente une forme schématique d'équipement illustrant un mode d'application de la présente invention au trans- port d'une émulsion de nitroglycérine d'une salle de lavage à une salle de mé- lange, et les figures 2, 3 et 4 représentent respectivement le détail d'une unité d'émulsification, une soupape d'arrêt et une chambre de pression combinées et une soupape à deux voies. Un récipient 1 contient de la nitroglycérine 2 qui est débitée par des tuyaux 3 et 4 à un émulseur 5. 6 représente un système de pompage et de mesure intercalé entre les tuyaux 3 et 4 et dont la fonction est de débiter et pomper la nitroglycérine dans le système avec un débit approprié à la vitesse du mélange dans un mélangeur 7 situé dans la salle de mélange.
8 représente une soupape d'arrêt conçue, comme décrit ci-après, pour entrer en action et arrêter l'écoulement de la nitroglycérine vers l'émulseur 5 si une défaillance se produit dans la tuyauterie de l'émulsion. 9 représente un réci- pient d'eau qui reçoit de l'eau d'un séparateur 10 ; peut également provenir d'une tuyauterie principale. L'eau entre par un tuyau 12 dans un système de pompage et de mesure Il et de là, par les tuyaux 13 et 14, dans l'émulseur 5 où elle est mélangée et émulsifiée avec la nitroglycérine amenée par le tuyau 4.
Le tuyau 13 comporte un raccordement 15 à sa partie supérieure conduisant soit vers une soupape d'arrêt 16, soit vers une soupape à deux voies 17. La soupape
17 est normalement fermée et la soupape 16 communique avec le raccordement 15, de telle sorte que l'écoulement de l'eau se fait normalement par le tuyau 14.
18 représente une soupape à deux voies, intercalée entre le tuyau 14 et les tuyaux 23 et 19, conduisant respectivement à l'émulseur 5 et à un récipient de lavage 20. La soupape à deux voies 18 est réglée normalement de manière à diriger l'écoulement par le tuyau 23 à l'émulseur, mais elle est conçue de manière à pouvoir dévier le fluide par un tuyau 19 à un récipient de lavage 20.
L'eau est débitée et pompée par le système de pompage et de mesure 11 à l'émul- seur 5, avec un débit suffisant pour former une émulsion contenant au moins deux parties d'eau par partie de nitroglycérine quand cette dernière s'écoule avec le débit maximum. L'émulsion nitroglycérine/eau quitte l'émulseur 5 par un ou plusieurs tuyaux 21 et est conduite, par la soupape 17 et le tuyau 22, à un séparateur 10 dans la salle de mélange d'où la nitroglycérine est conduite à un mélangeur 7, et l'eau est soutirée du récipient 9 et renvoyée dans le système.
Quand une défaillance apparaît dans le système, des mesures sont prises pour que les soupapes d'arrêt 8 et 16, dont le fonctionnement peut être automatique, se ferment et arrêtent de ce fait l'écoulement de la nitroglycérine à l'émulseur 5
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et de l'eau par le tuyau 14; en même temps, les soupapes à deux voies 17 et 18 entrent en fonction pour conduire l'eau du tuyau 13 par le raccordement à la tuyauterie 21, de telle sorte que l'eau s'écoule en contre-courant par rapport au courant normal de l'émulsion nitroglycérine/eau en entraînant l'émulsion provenant de la salle de mélange par les tuyauteries 23 et 19 au moyen de la soupape à deux voies 18 au récipient de lavage 20. Cela permet d'éliminer en très peu de temps l'ester nitrique explosif dangereux du système de transport et de l'éloigner de la salle de mélange.
Une forme préférée d'une unité d'émulseur 5 est représentée sur la figure 2 des dessins. Cette unité comporte quatre plaques 24 boulonnées ensemble, mais séparées par des joints 25, qui peuvent être en caoutchouc néoprène ou silicone. L'eau et la nitroglycérine pénètrent respectivement dans l'unité par des lumières d'admission 26 et 27 opposées et passent par une rampe de distri- bution 28 dans une chambre de mélange centrale 29 ; chambre de mélange 29 peut être formée en découpant une fente dans le joint qui sépare les deux plaques intérieures 24. Les liquides mélangés sont émulsifiés dans la chambre 29 par la turbulence créée par leur vitesse d'écoulement. L'émulsion quitte l'unité 5 par une ou plusieurs lumière de sortie 30.
Cet émulseur a sur les émulseurs connus, l'avantage de ne pas comporter de parties mobiles, de telle sorte que les risques dus aux frottements sont réduits. Il est préférable de ne pas utiliser des soupapes du type commercial à cause du risque d'amorçage de l'ester explosif créé par le frottement, et la figure 3 représente une forme de soupapes d'arrêt 8 et 16 convenant pour la présente invention. La soupape d'arrêt représentée sur la figure 3 comporte trois plaques 31, 32, 33. Les plaques 31 et 32 sont séparées par un joint qui forme les diaphragmes 34 et 43, avantageusement en caoutchouc néoprène ou silicone, et les plaques 32 et 33 sont séparées par un joint 35 qui peut également être en caoutchouc néoprène ou silicone.
L'ester liquide explosif entre dans la chambre 36 qui communique avec une chambre de pression 37 par les lumières 38. 39 est une lumière d'admission d'air comprimé à la chambre 37, et 40 une lumière de sortie pour raccorder un tube conduisant à un manomètre (non représenté). 41 représente une lumière d'échappement pour l'air amené par la lumière d'admission 39. La pression régnant du côté air du diaphragme est réglée de manière à être relativement faible, par exemple de 5 livres par pouce carré (0,35 kg/cm2); cela peut se faire en insérant un tube de petit calibre dans le conduit d'entrée d'air.
La pression de l'ester liquide explosif de la chambre 36 est suffisante pour forcer le diaphragme 34 à masquer la lumière d'échappement 41 jusqu'au moment où la pression d'air dans la chambre 37 est suffisante pour forcer le diaphragme 34 à démasquer la lumière d'échappement 41; ceci a pour effet un battement du diaphragme sur la lumière d'échappement, de telle sorte que la pression transmise par la sortie 40 au manomètre est la même que celle de l'ester liquide explosif.
L'ester explosif liquide passe de la chambre 36 le long d'un canal 60 et par des lumières 45 dans une chambre 61 et sort de l'unité en 42. 43 représente une soupape à diaphragme qui, reliée par l'intermédiaire d'une lumière d'admission 44 à une source de fluide sous haute pression, par exemple de l'air, force le diaphragme à masquer les lumières 45 du conduit de l'ester liquide et coupe ainsi l'écoulement de l'ester liquide; à cet effet, on peut recourir à une commande à distance ou automatique en se servant de dispositifs connus.
La figure 4 représente une forme convenable de soupape à deux voies à fonctionnement pneumatique et comportant des plaques 46, 47 et 48 séparées respectivement par les diaphragmes 49 et 51 et le joint 50. Un fluide entre dans la soupape 52 et progresse par une rampe de distribution 53, soit vers la sortie 54, soit vers la sortie 55. Le choix de la sortie varie suivant que l'apport de fluide sous pression se fait par l'ouverture d'entrée 56 ou par l'ouverture d'entrée 57, pour forcer le diaphragme 49 ou le diaphragme 51 à masquer les lumières d'admission 58 ou 59 et couper ainsi l'admission, soit à l'ouverture 54, soit à l'ouverture 55, de telle sorte que le fluide, en passant par les
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soupapes à deux voies 17 et 18, peut être dirigé à volonté suivant l'une ou 1' autre de ces trajectoires.
REVENDICATIONS.
1.- Fabrication d'explosifs à base d'esters nitriques explosifs liquides où un ester nitrique explosif liquide et de l'eau sont conduits séparé- ment par une tuyauterie à un émulseur et l'émulsion résultante est transportée par un ou plusieurs tuyaux, caractérisée en ce qu'on réduit le danger que présente le transport de l'émulsion résultante quand une modification dangereuse de son état a été signalée, en arrêtant l'écoulement de l'ester nitrique à 1' émulseur et en maintenant, mais en le déviant, l'écoulement de l'eau, de manière que l'eau passe par l'émulseur et le ou les tuyaux de transport de l'émulsion dans un récipient de lavage.
2.- Fabrication d'explosifs à base d'esters nitriques explosifs liquides où un ester nitrique explosif liquide et de l'eau sont conduits séparé- ment à un émulseur et l'émulsion résultante est transportée par un ou plusieurs tuyaux, caractérisée en ce qu'on réduit le danger que présente le transport de l'émulsion quand une modification dangereuse de son état a été signalée ,en arrêtant l'écoulement de l'ester nitrique à l'émulseur et en déviant l'eau con- duite à l'émulseur dans une direction opposée par le système de tuyauteries de transport de l'émulsion et l'émulseur vers un récipient de lavage.
3.- Equipement pour le transport par tuyauteries d'esters nitriques explosifs liquides, comportant des tuyaux d'alimentation pour le transport séparé respectif de l'ester nitrique et de l'eau à un émulseur et un ou plusieurs tuyaux pour le transport de l'émulsion ester nitrique/eau de l'émulseur à un séparateur, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs permettant d'em- pêcher l'écoulement de l'ester nitrique à l'émulseur et des dispositifs pour dévier l'eau vers un récipient de lavage par l'émulseur et le ou les tuyaux de transport de l'émulsion.