FR2811053A1 - DEVICE FOR MINIMIZING THE EXPLOSION EFFECTS OF A METAL ENCLOSURE IN THE EVENT OF ACCIDENTAL INTERNAL OVERPRESSURE - Google Patents

DEVICE FOR MINIMIZING THE EXPLOSION EFFECTS OF A METAL ENCLOSURE IN THE EVENT OF ACCIDENTAL INTERNAL OVERPRESSURE Download PDF

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Abstract

Pour éviter l'éclatement violent de l'enceinte (2) d'un propulseur contenant du propergol (4) lors d'un incendie accidentel de son environnement, on fixe sur cette enceinte, une composition pyrotechnique (5, 6) qui échauffe localement l'enceinte lors de cet incendie, et fragilise donc cette enceinte, qui s'ouvre à cet endroit avant que la pression intérieure soit trop importante, ce qui évite la fragmentation de l'enceinte et la projection violente de tels fragments.To prevent the violent bursting of the enclosure (2) of a propellant containing propellant (4) during an accidental fire in its environment, a pyrotechnic composition (5, 6) is attached to this enclosure which heats up locally the enclosure during this fire, and therefore weakens this enclosure, which opens at this location before the internal pressure is too great, which prevents the fragmentation of the enclosure and the violent projection of such fragments.

Description

DISPOSITIF DE MINIMISATION DES EFFETS DEFLAGRANTS D'UNEDEVICE FOR MINIMIZING THE EXPLOSION EFFECTS OF A

ENCEINTE METALLIQUE EN CAS DE SURPRESSION INTERNE  METAL ENCLOSURE IN THE EVENT OF INTERNAL OVERPRESSURE

ACCIDENTELLEACCIDENTAL

La présente invention se rapporte à un dispositif de minimisation des effets déflagrants d'une enceinte métallique en cas de surpression  The present invention relates to a device for minimizing the explosion effects of a metal enclosure in the event of overpressure

interne accidentelle.accidental internal.

Certains propulseurs de missile, possédant une structure métallique, réagissent violemment quand ils sont soumis à l'épreuve du feu, dû à un incendie environnant. Dans ce cas, un grand nombre d'édclats de la structure métallique, de taille significative, sont violemment projetés à longue distance. Cette réaction est la conjonction de deux phénomènes: quelle que soit l'architecture du propulseur, l'échauffement dû  Some missile boosters, which have a metallic structure, react violently when subjected to the test of fire due to a surrounding fire. In this case, a large number of shards of the metallic structure, of significant size, are violently projected at long distance. This reaction is the conjunction of two phenomena: whatever the architecture of the propellant, the heating due

à l'incendie provoque la réaction pyrotechnique du propulseur.  the fire causes the propellant's pyrotechnic reaction.

l'énergie ainsi dégagée provoque une montée en pression dans l'enveloppe du propulseur; - simultanément, les propriétés de résistance mécanique de  the energy thus released causes a rise in pressure in the casing of the propellant; - simultaneously, the mechanical strength properties of

l'enveloppe ne sont pas suffisamment affaiblies par l'incendie.  the envelope is not sufficiently weakened by the fire.

La rupture de l'enveloppe se produit donc à une pression  The rupture of the envelope therefore occurs at a pressure

élevée, génératrice d'éclats métalliques importants.  high, generating significant metallic shards.

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de minimiser les effets déflagrants d'une enceinte métallique soumise à une surpression interne, par exemple une enceinte de propulseur de missile, mise en surpression en cas d'incendie auquel elle serait soumise, ce dispositif étant simple à adapter à différentes sortes d'enceintes, tout en  The subject of the present invention is a device making it possible to minimize the deflagrating effects of a metal enclosure subjected to an internal overpressure, for example a missile booster enclosure, put under overpressure in the event of a fire to which it would be subjected, this device simple to adapt to different kinds of speakers, while

étant peu onéreux, et efficace dans pratiquement tous les cas.  being inexpensive, and effective in almost all cases.

Le dispositif conforme à l'invention comporte un système pyrotechnique fixé à l'enceinte qui est déclenché dès qu'il y a détection d'un phénomène provoquant la montée en surpression dans l'enceinte, la mise à feu de ce système pyrotechnique provoquant, par échauffement, la chute  The device according to the invention comprises a pyrotechnic system fixed to the enclosure which is triggered as soon as there is detection of a phenomenon causing the rise in overpressure in the enclosure, the ignition of this pyrotechnic system causing, by heating, the fall

locale limitée des caractéristiques mécaniques de l'enceinte.  limited local mechanical characteristics of the enclosure.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la  The present invention will be better understood on reading the

description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non  detailed description of an embodiment, taken by way of example not

limitatif et illustré par le dessin annexé, dont la figure unique est une vue partielle en coupe d'un propulseur de missile muni d'un dispositif conforme à l'invention. La présente invention est décrite ci-dessous en référence à un propulseur de missile soumis, dans son hangar de stockage, à un feu accidentel, mais il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à cette seule application, et qu'elle peut être mise en oeuvre dans d'autres applications comportant une enceinte métallique, déjà sous pression interne, ou bien contenant des produits pouvant la mettre en pression normale, et en surpression en cas d'accident, cette surpression provoquant l'explosion de  limiting and illustrated by the appended drawing, the single figure of which is a partial sectional view of a missile propellant provided with a device according to the invention. The present invention is described below with reference to a missile propellant subjected, in its storage shed, to an accidental fire, but it is understood that it is not limited to this single application, and that it can be implemented in other applications comprising a metallic enclosure, already under internal pressure, or else containing products which can put it under normal pressure, and under overpressure in the event of an accident, this overpressure causing the explosion of

l'enceinte avec projection violente d'éclats importants de cette enceinte.  the enclosure with violent projection of significant fragments of this enclosure.

Le propulseur 1 représenté en figure unique comporte io essentiellement une enceinte 2 de forme cylindrique circulaire enfermant un canal central intérieur coaxial 3, l'espace compris entre ce canal 3 et l'enceinte 2 étant rempli de propergol 4. Afin d'assurer une bonne adhérence entre le propergol et l'enceinte, on tapisse la face interne de celle-ci avec un agent de liaison 7 (dit: " liner "), qui est généralement en polybutadiène ou  The propellant 1 shown in the single figure essentially comprises an enclosure 2 of circular cylindrical shape enclosing a central coaxial inner channel 3, the space between this channel 3 and the enclosure 2 being filled with propellant 4. In order to ensure good adhesion between the propellant and the enclosure, the internal face of the latter is coated with a binding agent 7 (known as "liner"), which is generally made of polybutadiene or

polyuréthane.polyurethane.

Selon l'invention, on fixe sur la face externe de l'enceinte 2 un coffret 5 renfermant une composition pyrotechnique 6. Cette composition 6 dégage, lorsqu'elle est mise à feu, une forte quantité de calories, suffisante pour dégrader localement les propriétés mécaniques de l'enceinte 2 au point que lors de l'auto-inflammation du propergol 4 par suite de son échauffement dû à un incendie, la pression ainsi engendrée dans l'enceinte n'a pas le temps d'atteindre une valeur trop élevée et de provoquer la réaction violente précitée. En fait, dès que cette pression interne commence à croître, tout en restant relativement basse (à une valeur facilement supportée par l'enceinte dans des conditions normales), la partie de l'enceinte fragilisée par l'échauffement important dû à la composition 6 s'ouvre sans pratiquement produire d'éclats, et laisse s'échapper les gaz sous pression produits par  According to the invention, a box 5 containing a pyrotechnic composition 6 is fixed on the external face of the enclosure 2. This composition 6 releases, when it is ignited, a large amount of calories, sufficient to locally degrade the properties. mechanical of enclosure 2 to the point that during the self-ignition of propellant 4 due to its heating due to a fire, the pressure thus generated in the enclosure does not have time to reach a too high value and to provoke the aforementioned violent reaction. In fact, as soon as this internal pressure begins to increase, while remaining relatively low (at a value easily supported by the enclosure under normal conditions), the part of the enclosure weakened by the significant heating due to the composition 6 opens without practically producing splinters, and lets escape the gases under pressure produced by

l'inflammation du propergol.propellant inflammation.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la composition 6 est du propergol ou une composition pyrotechnique, et son volume est d'environ cm3 pour une enceinte en acier, d'une épaisseur d'environ 1,5 mm et de longueur 10 cm. Bien entendu, la nature et la quantité de composition 6 sont  According to one embodiment of the invention, composition 6 is propellant or a pyrotechnic composition, and its volume is approximately cm 3 for a steel enclosure, of a thickness of approximately 1.5 mm and of length 10 cm. Of course, the nature and the amount of composition 6 are

adaptées aux caractéristiques de l'enceinte 2, et du propergol 4.  adapted to the characteristics of enclosure 2, and of propellant 4.

La mise à feu de la composition 6 peut être soit spontanée par suite de son échauffement dû à l'incendie, soit déclenché par un dispositif de  The ignition of composition 6 can either be spontaneous due to its heating due to the fire, or triggered by a device for

mise à feu approprié relié à un capteur thermique fixé à l'enceinte 2.  appropriate firing connected to a thermal sensor fixed to the enclosure 2.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on dispose autour de l'enceinte une couche de matériau isolant thermique qui permet de retarder l'échauffement du propergol 4 pour laisser le temps à la composition 6 d'affaiblir suffisamment les caractéristiques mécaniques locales de  According to another characteristic of the invention, there is a layer of thermal insulating material around the enclosure which makes it possible to delay the heating of the propellant 4 to allow time for the composition 6 to sufficiently weaken the local mechanical characteristics of

l'enceinte 2.enclosure 2.

Selon une variante de l'invention, le coffret 5 avec la composition 6 sont fixés à l'intérieur de l'enceinte 2, au contact de celle-ci. Un tel mode de réalisation, bien que moins simple à réaliser que le mode de réalisation décrit ci-dessus, peut présenter des avantages dans d'autres applications, par exemple du fait que le coffret 5 ne constitue pas de " verrue " à l'extérieur de l'enceinte et donc ne risque pas d'être arraché accidentellement, par exemple au cours de manipulations de l'enceinte, ou ne constitue pas de  According to a variant of the invention, the box 5 with the composition 6 are fixed inside the enclosure 2, in contact with the latter. Such an embodiment, although less simple to carry out than the embodiment described above, can have advantages in other applications, for example because the box 5 does not constitute a "wart" on the outside the enclosure and therefore does not risk being accidentally torn off, for example during handling of the enclosure, or does not constitute

gêne, par exemple pour déplacer l'enceinte.  embarrassment, for example to move the enclosure.

De facçon générale, le dispositif de l'invention permet d'éviter l'explosion violente d'une enceinte qui, soit contient des produits pouvant s'enflammer par auto-inflammation ou exploser par suite d'un suréchauffement de l'enceinte, soit est sous pression interne dans des conditions normales, mais cette pression interne pouvant s'élever exagérément dans des conditions anormales (suréchauffement, modification de la composition du contenu, court-circuit interne...). Dans de tels cas, la mise à feu de la composition 6 est déclenchée spontanément ou par un capteur de conditions physiques ou chimiques approprié (capteur de  In general, the device of the invention makes it possible to avoid the violent explosion of an enclosure which either contains products which can ignite by self-ignition or explode as a result of overheating of the enclosure, or is under internal pressure under normal conditions, but this internal pressure can rise excessively under abnormal conditions (overheating, modification of the composition of the content, internal short-circuit ...). In such cases, the ignition of composition 6 is triggered spontaneously or by an appropriate physical or chemical condition sensor (

pression, de température, capteur de gaz...).  pressure, temperature, gas sensor ...).

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de minimisation des effets déflagrants d'une enceinte métallique en surpression accidentelle, caractérisé par le fait qu'il comporte un système pyrotechnique (6) fixé à l'enceinte (2), qui est déclenché dès qu'il y a détection d'un phénomène provoquant la montée en surpression dans I'enceinte, la mise à feu de ce système pyrotechnique provoquant, par échauffement, la chute locale limitée des caractéristiques mécaniques de l'enceinte.  1. Device for minimizing the deflagrant effects of a metallic enclosure under accidental overpressure, characterized in that it comprises a pyrotechnic system (6) fixed to the enclosure (2), which is triggered as soon as there is detection of a phenomenon causing the rise in overpressure in the enclosure, the ignition of this pyrotechnic system causing, by heating, the limited local fall in the mechanical characteristics of the enclosure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système pyrotechnique est fixé à l'extérieur de l'enceinte, au contact de2. Device according to claim 1, characterized in that the pyrotechnic system is fixed outside the enclosure, in contact with l0 celle-ci.l0 this one. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le  3. Device according to claim 1, characterized in that the système pyrotechnique est fixé à l'intérieur de l'enceinte, au contact de celle-  pyrotechnic system is fixed inside the enclosure, in contact with it ci.  this. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la mise à feu du système pyrotechnique est provoquée par échauffement.4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ignition of the pyrotechnic system is caused by heating. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par  5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by le fait que la mise à feu du système pyrotechnique est déclenchée par un  the fact that the ignition of the pyrotechnic system is triggered by a capteur de conditions physiques ou chimiques.  sensor of physical or chemical conditions. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  6. Device according to one of the preceding claims, caractérisé par le fait que l'enceinte est recouverte d'une couche de matériau  characterized by the fact that the enclosure is covered with a layer of material isolant thermique.thermal insulator. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  7. Device according to one of the preceding claims, caractérisé par le fait que l'enceinte est celle d'un propulseur de missile.  characterized by the fact that the enclosure is that of a missile booster.
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