WO2015092274A1 - Enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide a temperature cryogenique - Google Patents

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WO2015092274A1
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flap
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tool
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PCT/FR2014/053389
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Inventor
David Bigot
Jacques Quintard
Frédéric Richard
Charles Truchot
Fabrice Moggia
Laurent OBJOIS
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L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/003—Removing abrasive powder out of the blasting machine

Definitions

  • the invention relates to a protective enclosure of a mobile fluid dispensing tool at cryogenic temperature.
  • This mobile tool protection enclosure is part of a pickling, peeling, surface treatment of coated or uncoated materials, such as metals, concrete, wood, polymers, plastics or any other type of material, by jet of fluid at cryogenic temperature at very high pressure.
  • the surface treatment of coated or uncoated materials is essentially by sandblasting, by ultra-high pressure water spraying (UHP), by sander, jackhammer, bush-hammer or chemically.
  • UHP ultra-high pressure water spraying
  • cryogenic jets under very high pressure as proposed by US-A-7,310,955 and US-A-7, 316,363.
  • one or more jets of liquid nitrogen are used at a pressure of 1000 to 4000 bars and at cryogenic temperature (for example between -100 and -200 ° C., typically between about -125 and -160 ° C.) which are dispensed by a nozzle-holder tool (s) which is set in motion, typically with a rotational or oscillatory movement.
  • the nitrogen gas (passage of the liquid to gaseous state at the nozzle outlet) delivered by the nozzles if released or released in the room where takes place surface treatment, creates risks of anoxia for the operator especially if it accumulates there and if the room is badly or not ventilated.
  • a protective enclosure called suction bell is generally arranged around (or) the mobile fluid distribution tool, ie the surface treatment tool from which the jet comes out liquid nitrogen, said bell being generally equipped with a flap, preferably flexible, serving to provide a mechanical barrier function and contact between the suction bell and the surface to be treated.
  • This flap can be provided or formed of one or more rows of flexible bristles, an elastic band (for example rubber, leather, elastomer ...), one or more foam pads ...
  • This suction bell makes it possible to achieve a partial seal between the tool and the surface to be treated and makes it possible to suck up all or part of the nitrogen delivered by the nozzles, as well as the residues produced during the surface treatment.
  • the suction system used must be in a vacuum to avoid the release of nitrogen in the room / workplace and can suck effectively surface residues.
  • the nitrogen ejected by the tool nozzle holder and the dust and waste, such as pieces of concrete or the like, are sucked by the suction bell.
  • the suction capacity must be greater than the nitrogen flow at the tool. Thus, outside air is also sucked.
  • the ambient air sucked contains moisture, that is to say water vapor, which is introduced into the suction system.
  • moisture sucked is a major problem. Indeed, the moisture is adsorbed on the flap, especially on the bristles or the like, and then turns into ice in contact with the low temperatures to which the bell is subjected. This can be very inconvenient for manipulations.
  • the constituent elements of the bib, such bristles by their flexibility, normally have to ensure a role fundamental contact area between the suction bell and the surface to be treated. However, if these elements become en masse and become hard, the contact between the bell and the substrate becomes very bad because very little "tight".
  • each jet of liquid nitrogen explodes the concrete surface and propels the constituents of the concrete in all directions. These concrete particles then strike the inside of the suction bell and the flap, thus causing more or less rapid wear of the latter depending on the materials of the flap.
  • the choice of these materials is critical in order to have a lifetime of the flap which is sufficiently large and compatible with an industrial operation.
  • One way to limit or even eliminate the setting of mass of ice on the constituent elements of the flap, such as brushes and bristles, is to prevent the arrival of naturally charged outdoor air in moisture by resorting to a jacketed suction bell associated with the supply of a dry gas, nitrogen, for example.
  • a jacketed suction bell associated with the supply of a dry gas, nitrogen for example.
  • This first solution has the drawbacks of requiring the addition of a gas in a contaminated zone, which is difficult to implement, and moreover, to oversize the suction bell for dry gas which generates additional costs .
  • a second solution to limit or even prevent the formation of ice brushes is the addition of a heat source, an electric resistance or heating blanket for example, near the flap to counter the supply of frigories from the jet of liquid nitrogen.
  • one aspect of the invention relates to a protective enclosure of a mobile fluid dispensing tool at cryogenic temperature, said protective enclosure having an open end forming a suction bell, said end open end comprising a flap, characterized in that the flap comprises a first portion made of a first hydrophobic material.
  • hydrophobic material makes it possible to limit or even eliminate the setting in mass of ice on the constituent elements of the first part of the flap during operation at cryogenic temperature. This solution has the advantage of being simple to implement; indeed, it does not require any additional element.
  • hydrophobic material is meant a material that repels water or is repelled by water.
  • the flap may be provided or formed of one or more rows of flexible bristles and / or an elastic band, and / or one or more foam flanges etc.
  • the enclosure according to the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or according to the technically possible combinations:
  • the first material has a water absorption of less than 4% according to the humidity absorption protocol in a standardized climate of 23 ° C / 50% of the international standard DIN EN ISO 62.
  • the first material has a moisture absorption less than 2% according to the humidity absorption protocol in a 23 ° C / 50% standard climate of the international standard DIN EN ISO 62.
  • the synthetic materials are advantageously chosen because of their hydrophobic properties superior to materials of natural origin.
  • the first hydrophobic material may also be chosen according to the moisture absorption protocol in storage in the water of the international standard DIN EN ISO 62. In this case, the first hydrophobic material has a moisture absorption of less than 9%, and particularly advantageously 5%, according to the moisture absorption protocol in storage in water the international standard DIN EN ISO 62;
  • the flap comprises a second portion made of a second material resistant to abrasion.
  • a second abrasion-resistant material makes it possible to increase the service life of the flap when operating the protective enclosure in an industrial manner.
  • each jet of cryogenic temperature fluid distributed over a surface to be treated ie to be peeled for example, explodes the surface to be treated and propels the constituent materials in all directions. These materials then come to hit the inside of the protective enclosure, called suction bell, and the flap. This has the effect of gradually using the components of the flap.
  • the abrasion resistance of a material can be quantified in different ways. For example, it can be quantified by the speed of wear of said material, which speed can be expressed in mm 3 / N / m, or in cm 3 / cm / kg.
  • the first part is located at an outer peripheral zone of the flap and the second part is located at an inner peripheral zone of the flap.
  • the external moisture must be blocked by the portion located at the outer peripheral zone of the flap while the particles generated inside the bell must be confined there by being blocked by the second part positioned at the inner peripheral area of the bib.
  • the first and the second part may be one and the same and in this case be made of both abrasion-resistant and hydrophobic materials.
  • the first and second materials can be one and the same material;
  • the first material and the second material are chosen from the following materials:
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEEK polyetheretherketone
  • the first part comprises bristles, said bristles being made in the first hydrophobic material.
  • the hairs of the first part may be grouped into bundles of hairs;
  • the second part comprises bristles, said bristles being made in the second material resistant to abrasion.
  • the hairs of the second part may be grouped into bundles of hairs;
  • the length of the hairs of the first part is greater than the length of the hairs of the second part.
  • Such a configuration of the flap improves the seal between the mobile fluid dispensing tool and the surface to be treated. Indeed, this configuration makes it possible to collect at least 95%, and up to 98%, of the quantity of material treated from the surface to be treated by the tool while a bib composed of a single length of bristles reaches a maximum of efficiency of only 90%.
  • This double barrier of hair advantageously constitutes a double containment barrier.
  • the first portion having bristles and located at the outer peripheral zone of the flap constitutes a first containment barrier.
  • the bristles of the first and second parts may be made of a material of the same nature, or of a different nature;
  • the bristles of the first part and / or second part have a diameter of between 0.2 mm and 0.5 mm. This range of value ensures sufficient flexibility to the hairs of the flap;
  • the bristles of the first part are arranged in three rows of concentric bristles and / or the bristles of the second part are arranged in three rows of concentric bristles.
  • the bristles of two adjacent rows are staggered;
  • the open end of said enclosure has a conical or pyramidal section.
  • a conical or pyramidal section advantageously makes it possible to ensure a Venturi effect at the open end of the suction bell in order to avoid the formation of a dead zone and the accumulation of debruised materials (rubble, dust) in an area of the protective enclosure.
  • a dead zone would be a zone not traversed by a flow of the distributed fluid.
  • the invention also relates to a method for defining the length of the bristles of a flange of a protective enclosure of a mobile fluid dispensing tool according to one of the previously described embodiments, said tool comprising at least one fluid dispensing nozzle, said flap having a first portion having bristles and a second portion having bristles, the first portion being located at a zone external device of the flap, the second part being located at an inner peripheral area of the flap, said method comprising:
  • a step of defining a firing distance said firing distance corresponding to the distance between a distal end of the fluid distribution nozzle and a surface to be treated by the moving tool; a step of defining a depth of pass, said depth of pass corresponding to the depth of material to be removed by the treatment of the surface to be treated;
  • a step of defining a first length of bristles of the first part said first length being adapted so that the distance between the distal end of the fluid dispensing nozzle and a distal end of the bristles of the first part is equal to the sum of the firing distance and the depth of the pass increased by a value between 0 and 40mm.
  • a step of defining a second length of bristles of the second part said second length being adapted so that the distance between the distal end of the fluid distribution nozzle and a distal end of the bristles of the second part is equal; at the firing distance increased by a value between 0 and 20mm.
  • the length of hair thus defined makes it possible to adapt to the geometry of the surface to be treated, both to the surface irregularities but also to the stair step defining the boundary between the already treated zone and the remaining area to be treated. surface to be treated.
  • the invention also relates to a working installation implementing at least one high pressure cryogenic fluid jet comprising:
  • a source of cryogenic temperature fluid fluidically connected to a moving tool having at least one fluid dispensing nozzle for dispensing at least one jet of said cryogenic temperature fluid under high pressure;
  • a protective enclosure according to one of the previously described embodiments, said enclosure being arranged around the moving tool and fluidly connected to suction means, the open end of said enclosure forming the suction bell around the moving tool.
  • FIG. 1 is a diagrammatic view of a working installation implementing a cryogenic temperature fluid distribution tool;
  • FIG. 3 is a diagrammatic view of a working installation implementing a jet of cryogenic temperature fluid comprising a protective enclosure for a moving tool and a mobile tool;
  • FIGS. 4a (bottom view) and 4b (sectional view) are diagrammatic views of an embodiment of a working installation implementing a jet of cryogenic temperature fluid comprising a protective enclosure of a tool mobile and a mobile tool;
  • FIG. 5 is a diagrammatic view of a working installation implementing a jet of cryogenic temperature fluid comprising a protective enclosure for a moving tool and a moving tool and a surface being treated.
  • Figure 6 is a schematic view of the flap showing a first example of implantation of the first part and second part of the flap fitted to the enclosure of the invention.
  • Figures 7a to 7c schematic views of the flap showing examples of hair implantation on the first and second parts when they are combined.
  • FIG. 1 schematizes a working installation implementing a source of cryogenic temperature fluid for stripping, peeling, surface treatment or the like by jets of cryogenic liquid usually comprising a storage tank 1, such as a tank, of liquid nitrogen (hereinafter called LN2) which feeds, via a supply line 6 of liquid nitrogen under low pressure , that is to say at about 3 to 6 bar and at a temperature of -180 ° C, a compression device 2, with compressor and internal upstream heat exchanger for setting ultra high pressure (UHP) of the 'liquid nitrogen.
  • a storage tank 1 such as a tank, of liquid nitrogen (hereinafter called LN2) which feeds, via a supply line 6 of liquid nitrogen under low pressure , that is to say at about 3 to 6 bar and at a temperature of -180 ° C
  • LN2 liquid nitrogen
  • UHP ultra high pressure
  • the compression device 2 thus allows compression of the LN2 from the storage tank 1.
  • the LN2 at the first pressure (UHP) is then conveyed, via a conveying line (7), to an external downstream heat exchanger 3 where the LN2 UHP undergoes cooling with liquid nitrogen at atmospheric pressure (at 9 ° C.). ), to typically obtain UHP liquid nitrogen at cryogenic temperature.
  • UHP ultra high pressure
  • LN2 at ultra high pressure (UHP) typically greater than 300 bar, generally between 1000 bar and 4000 bar, advantageously between about 3000 and 4000 bar, and at a cryogenic temperature, for example between -100 ° C. and -200.degree. C., typically between -125.degree. C. and -160.degree. C., which is sent (at 8) to the mobile fluid distribution tool 4 for pickling or the like delivering one or more UHP liquid nitrogen jets. , in general several jets.
  • the tank 1 of large capacity such as a truck tank or a storage tank of several thousand liters of liquid nitrogen, is generally located outside buildings, that is to say at the outdoors. It can be fixed or mobile.
  • the tank 1 of large capacity is connected in a conventional manner to the installation, that is to say by means of insulated piping comprising one or more control valves ...
  • the conveying of the LN2 between the different elements of the system are also done via insulated pipes.
  • the overall liquid flow is approximately 20 l / min or 15 m3 / min of nitrogen gas.
  • a tool 4 equipped with nozzles 1 1 of the type used in waterjet processes.
  • UHP but fed here by LN2 UHP (at 8) and which is rotated or oscillated so as to obtain rotary or oscillating jets 12 of LN2 UHP which are used to etch (or equivalently) the surface to be treated, as shown in Figure 2a (side view) and Figure 2b (bottom view).
  • the tool 4 nozzle holder is usually rotated by a set of gears, with or without transmission belt, driven by an electric or pneumatic motor via a first shaft or rotary transmission shaft connected to the engine, a box, a housing or a transmission enclosure comprising a transmission mechanism with a set of internal gears and a second shaft or transmission axis here rotatable connected as to him to the mobile tool 4 provided with the nozzles.
  • a protective enclosure 20 forming a suction bell is generally arranged around the tool 4 nozzle holder which distributes the jets 12 of liquid nitrogen.
  • the bell 20 has an open end which is positioned opposite the surface to be treated and through which the jets 12 of cryogenic liquid under pressure distributed by the nozzles 1 January.
  • This protective enclosure 20 is generally equipped, at its open end which comes into contact with or is in the immediate vicinity of the surface to be stripped, a bib 21, or skirt, flexible serving to provide a barrier function mechanical and sealing between the suction bell 20 and the surface to be treated.
  • This flap 21 may be provided with one (or more) rows of flexible bristles, one or more elastic bands, one or more foam flanges ...
  • a conventional vacuum suction system comprising a suction pump, one or more filters or other purification or filtration devices, is in fluid communication with the interior of the protective enclosure 20 and allows Aspirate the surface residues effectively and also avoid the release of nitrogen in the room where the surface treatment is carried out.
  • the suction bell 20 constitutes a vacuum enclosure including the tool 4, which allows to recover and evacuate all or part of the nitrogen delivered by the nozzles 1 1, as well as dust generated by the pickling process or the like.
  • the pressure P1 prevailing in the protective enclosure 20 is preferably lower than the atmospheric pressure P0 prevailing outside the enclosure 20, that is to say in the room where the tool 4 is installed. If the pressure P1 is greater than the pressure P0, the suction is insufficient and the sealing of the suction bell 20 is no longer ensured.
  • the flap 21 comprises a first portion made of a hydrophobic material.
  • the hydrophobicity of a material is quantifiable by carrying out moisture absorption measurements, for example according to the procedures described in the international standard DIN EN ISO 62.
  • the table below presents a list of synthetic materials and of natural origin with moisture absorption values.
  • the flap 21 also comprises a second portion made of a second material resistant to abrasion to prevent the dissemination of particles during peeling operations for example.
  • the hydrophobic materials in Table 1 have been classified according to their resistance to Abrasion in three degrees: Very resistant, resistant and weakly resistant in Table 2 below.
  • the flap can be formed of a single type of element, said element being a single hydrophobic material and resistant to abrasion; that is, in this case the first and second parts are merged.
  • the crown consists of a single row of brushes of the same material, with one or more rows of bristles (outer) being longer than the other to ensure tightness on the peeled side.
  • the first part and second part may not be confused and in this case, the first part is selected in a hydrophobic material and the second part in a material resistant to abrasion.
  • the crown consists of two rows of brushes of two different materials, with at the level of the inner peripheral zone one or rows of bristles resistant to abrasion and short to be tangent to the treated surface (ie concrete in the case of peeling, for example), and in the outer peripheral zone or rows of long hydrophobic bristles in order to best marry the step left by the tool.
  • Figures 4a, 4b and 5 illustrate an embodiment of the invention in the case of a circular bell with a flap 21, the first part is composed of bristles 27 and the second part is composed of bristles 26.
  • the first part is located at an outer peripheral zone of the flap, ie located furthest from the jets of liquid nitrogen 12.
  • the second portion of bristles 26 is located at an inner peripheral zone of the flap, ie located closest to the jets of liquid nitrogen 12.
  • They are both made of resistant or highly resistant to abrasion materials, for example chosen from polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), aramids , Polyetheretherketone (PEEK), Polyamide 6.6, Polyamide 6.10, Polyamide 6.12 and Polyamide 1 1.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • aramids Polyetheretherketone
  • PEEK Polyamide 6.6, Polyamide 6.10, Polyamide 6.12 and Polyamide 1 1. 11 is visible in Figures
  • FIG. 5 shows the notions of firing distance and depth of pass.
  • the firing distance noted (d) in FIG. 5 corresponds to the distance between the distal end (ie the farthest distance from the tool) of the nozzle (s) 1 1 for the ejection of liquid nitrogen and the surface to be treated.
  • the depth of pass noted in FIG. 5 is defined as the thickness of material that is removed, peeled off by the action of the jet (s) of liquid nitrogen.
  • Figure 6 illustrates a first example of implantation of the first part and second component part of the flap fitted to the enclosure.
  • the bristles of the first portion 26 form an inner ring and the bristles of the second portion 27 form an outer ring.
  • the hairs of the first part are grouped into several bundles of hairs, the hairs of the second part are also grouped into several bundles of hairs.
  • a pile pack may comprise a number of bristles for example between 60 and 100.
  • the packets of bristles are arranged in staggered rows.
  • the inner ring, placed closest to the tool makes it possible to stop the particles projected during operations, and the outer ring placed at the periphery of the open end of the bell makes it possible to block the humidity of the ambient air.
  • Figures 7a to 7c illustrate examples of hair implantation on the first and second parts when they are combined.
  • the first part and second part are combined and are implanted in a single row of bristles, and even bundles of bristles in this embodiment.
  • the first part and second part are combined and are implanted in two rows of bristles, and even bundles of bristles in this embodiment, concentrically and staggered.
  • the first part and second part are confused and are implanted in three rows of bristles, and even bundles of bristles in this embodiment, concentric and staggered.
  • the use of several rows of hair on the same crown is preferred to increase the tightness of the system. The greater the number of rows, the better the sealing of the system. Indeed, the presence of several rows of bristles reduces the openings on the flap, thus limiting the release of particles.
  • the length of the bristles is defined / parameterized as follows:
  • the distance between the end of the nozzle (s) 1 1 ejection of liquid nitrogen and the end of the bristles 26 of the second part in contact with the treated surface must be equal to the firing distance increased by a value between 0 and 20 mm;
  • the distance between the end of the nozzle (s) 1 1 ejection of liquid nitrogen and the end of the bristles 27 of the first part in contact with the treated surface must be equal to the firing distance added at the depth of the pass increased by a value between 0 and 40 mm.
  • the firing distance is generally between 5mm and 10mm.
  • the distance between the end of the nozzle (s) 1 1 ejection of liquid nitrogen and the end of the bristles 26 of the second part (inner row) in contact with the treated surface 28 is between 10 and 30mm.
  • the distance between the end of the nozzle (s) 1 1 ejection of liquid nitrogen and the end of the bristles 27 of the first part (outer row) in contact with the treated surface 28 is between 30 and 50mm.
  • the bristles composing the inner and outer rows have a diameter of between 0.2 and 0.5 mm, which ensures a good flexibility of the flap.

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Abstract

L'invention se rapporte à une enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide à température cryogénique, ladite enceinte de protection comportant une extrémité ouverte formant une cloche d'aspiration, ladite extrémité ouverte comportant une bavette, caractérisée en ce que la bavette comporte une première partie réalisée dans un premier matériau hydrophobe.

Description

ENCEINTE DE PROTECTION D'UN OUTIL MOBILE DE DISTRIBUTION DE FLUIDE A TEMPERATURE CRYOGENIQUE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[ 0001 ] L'invention se rapporte à une enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide à température cryogénique.
[ 0002 ] Cette enceinte de protection d'outil mobile s'inscrit dans une installation de décapage, d'écroûtage, de traitement de surface de matériaux revêtus ou non, tels les métaux, le béton, le bois, les polymères, les plastiques ou tout autre type de matériau, par jet de fluide à température cryogénique à très haute pression.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[ 0003] Actuellement, le traitement de surface de matériaux revêtus ou non, en particulier le décapage, l'écroûtage ou analogue, de béton, de peinture... , se fait essentiellement par sablage, par projection d'eau à ultra haute pression (UHP), à la ponceuse, au marteau-piqueur, à la bouchardeuse ou encore par voie chimique.
[ 0004 ] Toutefois, lorsqu'il doit ne pas y avoir d'eau, par exemple en milieu nucléaire, ou de produit chimique, par exemple du fait de contraintes environnementales drastiques, seuls des procédés de travail dits « à sec » peuvent être utilisés.
[ 0005] Cependant, dans certains cas, ces procédés « à sec » sont difficiles à mettre en œuvre, sont très laborieux ou pénibles à utiliser ou encore génèrent des pollutions supplémentaires, par exemple du fait de l'ajout de grenaille ou de sable à retraiter ensuite.
[ 0006] Une alternative à ces technologies repose sur l'utilisation de jets cryogéniques sous très haute pression comme proposé par les documents US-A- 7,310,955 et US-A-7, 316,363. Dans ce cas, on utilise un ou des jets d'azote liquide à une pression de 1000 à 4000 bars et à température cryogénique (comprise par exemple entre -100 et -200°C, typiquement entre environ -125 et -160°C) qui sont distribués par un outil porte-buse(s) qui est mis en mouvement, typiquement avec un mouvement de rotation ou d'oscillation.
[ 0007 ] Or, l'azote gazeux (passage de l'état liquide à gazeux en sortie de buses) délivré par les buses, s'il est relâché ou libéré dans la pièce où a lieu le traitement de surface, crée des risques d'anoxie pour l'opérateur notamment s'il s'y accumule et si la pièce est mal ou pas ventilée.
[0008] Par ailleurs, il est parfois nécessaire de collecter les résidus (particules, poussières) produits lors du traitement de surface, directement à la source pour éviter que ceux-ci ne viennent polluer le lieu dans lequel s'effectue l'opération de traitement de surface, par exemple un décapage surfacique, notamment dans le cas de l'écroûtage du béton dans les milieux radioactifs.
[0009] Pour ces raisons, une enceinte de protection, dite cloche d'aspiration est en général agencée autour de (ou des) l'outil mobile de distribution de fluide, i.e. l'outil de traitement de surface d'où sort le jet d'azote liquide, ladite cloche étant en général équipée d'une bavette, préférentiellement flexible, servant à assurer une fonction de barrière mécanique et de contact entre la cloche d'aspiration et la surface à traiter. Cette bavette peut être munie ou formée d'une ou plusieurs rangée(s) de poils flexibles, d'une bande élastique (par exemple en caoutchouc, cuir, élastomère...), d'un ou plusieurs boudins de mousse... Cette cloche d'aspiration permet de réaliser une étanchéité partielle entre l'outil et la surface à traiter et permet d'aspirer tout ou partie de l'azote délivré par les buses, ainsi que les résidus produits lors du traitement de surface.
[0010] Le système d'aspiration mis en œuvre doit être en dépression afin d'éviter le relargage de l'azote dans la pièce/lieu du travail et de pouvoir aspirer efficacement les résidus de surface.
[0011] L'azote éjecté par l'outil porte-buses ainsi que les poussières et les déchets, tels des morceaux de béton ou similaire, sont aspirés par la cloche d'aspiration. Pour assurer une efficacité maximale à l'aspiration, la capacité d'aspiration doit être supérieure au débit d'azote au niveau de l'outil. Ainsi, de l'air extérieur est également aspiré.
[0012] Toutefois, l'air ambiant aspiré contient de l'humidité, c'est-à-dire de la vapeur d'eau, qui s'introduit dans le système d'aspiration. Or, l'humidité aspirée est un problème majeur. En effet, l'humidité vient s'adsorber sur la bavette, notamment sur les poils ou analogue, et se transforme alors en glace au contact des basses températures auxquelles la cloche est soumise. Ceci peut s'avérer très gênant pour les manipulations. En effet, les éléments constitutifs de la bavette, tels des poils, de par leur souplesse, ont normalement à assurer un rôle fondamental de zone de contact entre la cloche d'aspiration et la surface à traiter. Or, si ces éléments prennent en masse et qu'ils deviennent durs, le contact entre la cloche et le substrat devient très mauvais car très peu « étanche ». Il s'ensuit alors une aspiration de mauvaise qualité, c'est-à-dire que des gravats, poussières ou autres déchets vont « polluer » la pièce où a lieu le traitement. Ceci est rédhibitoire, notamment dans les industries où les résidus de surface doivent être impérativement aspirés, telles les industries nucléaires ou chimiques par exemple.
[ 0013] Aussi, pour des applications telles que l'écroûtage de béton, chaque jet d'azote liquide explose la surface de béton et propulse les constituants du béton dans toutes les directions. Ces particules de béton viennent alors frapper l'intérieur de la cloche d'aspiration ainsi que la bavette, provoquant ainsi une usure plus ou moins rapide de cette dernière en fonction des matériaux constitutifs de la bavette. Le choix de ces matériaux est déterminant afin d'avoir une durée de vie de la bavette qui soit suffisamment importante et compatible avec une exploitation industrielle.
[ 0014 ] Une façon de limiter voire de supprimer la prise en masse de glace sur les éléments constitutifs de la bavette, tels des brosses et poils, est d'empêcher l'arrivée d'air extérieur chargé naturellement en humidité en ayant recours à une cloche d'aspiration à double enveloppe associée à l'amenée d'un gaz sec, de l'azote par exemple. Ce point a été évoqué dans la demande de brevet WO10133784. Cette première solution présente les inconvénients de nécessiter l'ajout d'un gaz dans une zone contaminée, ce qui est difficile à mettre en place, et de plus, de surdimensionner la cloche d'aspiration pour le gaz sec ce qui engendre des coûts supplémentaires. Une deuxième solution pour limiter voire empêcher la formation de glace au niveau des brosses est l'ajout d'une source de chaleur, une résistance électrique ou couverture chauffante par exemple, à proximité de la bavette afin de contrer l'amenée des frigories issue du jet d'azote liquide. Cette solution est décrite dans la demande de brevet français publiée sous le n° FR2945761 . Elle présente l'inconvénient de nécessiter une alimentation électrique au niveau de l'outil et de la cloche d'aspiration rendant ainsi le procédé plus complexe. [0015] L'invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique identifiés ci-dessus, et notamment à proposer des moyens permettant d'éviter la prise en masse de glace.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0016] Dans ce dessein, un aspect de l'invention se rapporte à une enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide à température cryogénique, ladite enceinte de protection comportant une extrémité ouverte formant une cloche d'aspiration, ladite extrémité ouverte comportant une bavette, caractérisée en ce que la bavette comporte une première partie réalisée dans un premier matériau hydrophobe.
[0017] Le recours à un premier matériau hydrophobe permet de limiter voire de supprimer la prise en masse de glace sur les éléments constitutifs de la première partie de la bavette lors du fonctionnement à température cryogénique. Cette solution présente l'avantage d'être simple à mettre en œuvre ; en effet, elle ne nécessite pas d'élément supplémentaire. On entend par matériau hydrophobe un matériau qui repousse l'eau ou est repoussé par l'eau. La bavette peut être munie ou formée d'une ou plusieurs rangées de poils flexibles et/ou d'une bande élastique, et/ou d'un ou plusieurs boudins de mousse etc ..
[0018] Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, l'enceinte selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon les combinaisons techniquement possibles :
le premier matériau a une absorption d'eau inférieure à 4% selon le protocole d'absorption d'humidité en climat normalisé 23°C/50% de la norme internationale DIN EN ISO 62. De façon particulièrement avantageuse, le premier matériau a une absorption d'humidité inférieure à 2% selon le protocole d'absorption d'humidité en climat normalisé 23°C/50% de la norme internationale DIN EN ISO 62. En outre, les matériaux synthétiques sont avantageusement choisis du fait de leurs propriétés hydrophobes supérieures aux matériaux d'origine naturelle. Le premier matériau hydrophobe peut également être choisi selon le protocole d'absorption d'humidité en stockage dans l'eau de la norme internationale DIN EN ISO 62. Dans ce cas, le premier matériau hydrophobe a une absorption d'humidité inférieure à 9%, et de façon particulièrement avantageuse à 5%, selon le protocole d'absorption d'humidité en stockage dans l'eau de la norme internationale DIN EN ISO 62 ;
la bavette comporte une deuxième partie réalisée dans un deuxième matériau résistant à l'abrasion. L'utilisation d'un deuxième matériau résistant à l'abrasion permet d'augmenter la durée de vie de la bavette dans le cadre d'une exploitation de l'enceinte de protection de manière industrielle. En effet, pour des applications telles que l'écroûtage de béton, chaque jet de fluide à température cryogénique distribuée sur une surface à traiter, i.e. à écroûter par exemple, explose la surface à traiter et en propulse les matériaux constitutifs dans toutes les directions. Ces matériaux viennent alors frapper l'intérieur de l'enceinte de protection, dite cloche d'aspiration, ainsi que la bavette. Ceci a pour conséquence d'user de façon progressive les éléments composant la bavette. Celle-ci se compose de deux parties afin d'assurer une bonne étanchéité au niveau de la cloche d'aspiration, la première partie permettant d'éviter l'accumulation de l'humidité extérieure afin d'éviter la formation de glace sur la bavette et sa flexibilité suffisante et la deuxième partie bloquant les particules, i.e. les poussières de béton par exemple dans le cas de l'écroûtage béton, vers l'intérieur de la cloche. La résistance à l'abrasion d'un matériau peut être quantifiée de différentes façons. Par exemple, elle peut être quantifiée par la vitesse d'usure dudit matériau, vitesse pouvant être exprimée en mm3/N/m, ou en cm3/cm/kg.
la première partie est située au niveau d'une zone périphérique externe de la bavette et la deuxième partie est située au niveau d'une zone périphérique interne de la bavette. L'humidité extérieure doit être bloquée par la partie située au niveau de la zone périphérique externe de la bavette tandis que les particules générées à l'intérieur de la cloche doivent y être confinées en étant bloquées par la deuxième partie positionnée au niveau de la zone périphérique interne de la bavette.
la première partie et la deuxième partie sont confondues. La première et la deuxième partie peuvent être une seule et même partie et être dans ce cas constituées de matériaux à la fois résistant à l'abrasion et hydrophobes. Ainsi les premier et deuxième matériaux peuvent être un seul et même matériau ;
le premier matériau et le deuxième matériau sont choisis parmi les matériaux suivants :
- le polybutylène téréphtalate (PBT) ;
le polypropylène (PP) ;
les aramides ;
le polyétheréthercétone (PEEK) ;
le polyamide 6.6 ;
- le polyamide 6.10 ;
le polyamide 6.12 et
le polyamide 1 1 .
Ces matériaux sont choisis à la fois pour leur qualité hydrophobe et pour leur capacité à résister à l'abrasion ;
- la première partie comporte des poils, lesdits poils étant réalisés dans le premier matériau hydrophobe. Les poils de la première partie peuvent être groupés en paquets de poils ;
la deuxième partie comporte des poils, les dits poils étant réalisés dans le deuxième matériau résistant à l'abrasion. Les poils de la deuxième partie peuvent être groupés en paquets de poils ;
la longueur des poils de la première partie est supérieure à la longueur des poils de la deuxième partie. Une telle configuration de la bavette permet d'améliorer l'étanchéité entre l'outil mobile de distribution de fluide et la surface à traiter. En effet, cette configuration permet de recueillir au minimum 95% , et jusqu'à 98%, de la quantité de matériau traité de la surface à traiter par l'outil tandis qu'une bavette composée d'une seule longueur de poils atteint une efficacité de seulement 90%. Cette double barrière de poils constitue avantageusement une double barrière de confinement. La première partie comportant des poils et située au niveau de la zone périphérique externe de la bavette constitue une première barrière de confinement. Cependant, lors du déplacement de l'enceinte de protection, dite cloche d'aspiration, sur la surface à traiter pendant le traitement, il peut se créer une légère ouverture à l'intérieur de cette rangée externe permettant aux particules traitées, écroûtées, de passer au travers de cette première barrière de confinement. La deuxième portion de poils située au niveau de la zone périphérique interne de la bavette comble ce défaut d'étanchéité. Les poils des première et deuxième parties peuvent être constitués d'un matériau de même nature, ou de nature différente ;
les poils des première partie et/ou deuxième partie ont un diamètre compris entre 0,2mm et 0,5 mm. Cette fourchette de valeur permet d'assurer une flexibilité suffisante aux poils de la bavette;
- les poils de la première partie sont disposés en trois rangées de poils concentriques et/ou les poils de la deuxième partie sont disposés en trois rangées de poils concentriques. De façon particulièrement avantageuse, les poils de deux rangées adjacentes sont implantés en quinconce ;
- l'extrémité ouverte de ladite enceinte a une section conique ou pyramidale. Une telle section permet avantageusement d'assurer un effet Venturi au niveau de l'extrémité ouverte de la cloche d'aspiration afin d'éviter la formation d'une zone morte et l'accumulation de matériaux écroûtés (gravats, poussières) dans une zone de l'enceinte de protection. Une zone morte serait une zone non traversée par un flux du fluide distribué.
[0019] L'invention se rapporte également à un procédé de définition de la longueur des poils d'une bavette d'une enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide selon l'un des modes de réalisation précédemment décrits, ledit outil comportant au moins une buse de distribution de fluide, ladite bavette comportant une première partie comportant des poils et une deuxième partie comportant des poils, la première partie étant située au niveau d'une zone périphérique externe de la bavette, la deuxième partie étant située au niveau d'une zone périphérique interne de la bavette, ledit procédé comportant :
une étape de définition d'une distance de tir, ladite distance de tir correspondant à la distance entre une extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une surface à traiter par l'outil mobile ; une étape de définition d'une profondeur de passe, ladite profondeur de passe correspondant à la profondeur de matière à retirer par le traitement de la surface à traiter ;
une étape de définition d'une première longueur de poils de la première partie, ladite première longueur étant adaptée pour que la distance entre l'extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une extrémité distale des poils de la première partie soit égale à la somme de la distance de tir et de la profondeur de passe augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 40mm.
- une étape de définition d'une deuxième longueur de poils de la deuxième partie, ladite deuxième longueur étant adaptée pour que la distance entre l'extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une extrémité distale des poils de la deuxième partie soit égale à la distance de tir augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 20mm . La longueur de poils ainsi définie permet de s'adapter à la géométrie de la surface à traiter, aussi bien aux irrégularités de surface mais aussi à la marche d'escalier définissant la frontière entre la zone déjà traitée et la zone restant à traiter de la surface à traiter.
[0020] L'invention se rapporte également à une installation de travail mettant en œuvre au moins un jet de fluide à température cryogénique sous haute pression comprenant :
une source de fluide à température cryogénique reliée fluidiquement à un outil mobile comportant au moins une buse de distribution de fluide pour distribuer au moins un jet dudit fluide à température cryogénique sous haute pression ; et
une enceinte de protection selon l'un des modes de réalisation précédemment décrits, ladite enceinte étant agencée autour de l'outil mobile et raccordée fluidiquement à des moyens d'aspiration, l'extrémité ouverte de ladite enceinte formant la cloche d'aspiration autour de l'outil mobile.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[ 0021 ] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
la figure 1 , une vue schématique d'une installation de travail mettant en œuvre un outil de distribution de fluide à température cryogénique ; les figures 2a (vue de côté) et 2b (vue de dessous), un outil mobile équipant l'installation de la figure 1 ;
- la figure 3, une vue schématique d'une installation de travail mettant en œuvre un jet de fluide à température cryogénique comportant une enceinte de protection d'un outil mobile et un outil mobile ;
les figures 4a (vue de dessous) et 4b (vue en coupe), des vues schématiques d'un mode de réalisation d'une installation de travail mettant en œuvre un jet de fluide à température cryogénique comportant une enceinte de protection d'un outil mobile et un outil mobile ; et
la figure 5 une vue schématique d'une installation de travail mettant en œuvre un jet de fluide à température cryogénique comportant une enceinte de protection d'un outil mobile et un outil mobile et d'une surface en cours de traitement.
la figure 6, une vue schématique de la bavette montrant un premier exemple d'implantation des première partie et deuxième partie constitutives de la bavette équipant l'enceinte de l'invention. - les figures 7a à 7c des vues schématiques de la bavette montrant des exemples d'implantation de poils sur les première et deuxième parties lorsqu'elles sont confondues.
[ 0022 ] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de références identiques sur l'ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
[ 0023] La Figure 1 schématise une installation de travail mettant en œuvre une source de fluide à température cryogénique pour le décapage, l'écroûtage, le traitement de surface ou analogue par jets de liquide cryogénique comportant habituellement un réservoir de stockage 1 , telle une citerne, d'azote liquide (ci- après appelé LN2) qui alimente, via une ligne d'amenée 6 d'azote liquide sous basse pression, c'est-à-dire à environ 3 à 6 bars et à une température de -180°C environ, un dispositif de compression 2, avec compresseur et échangeur thermique amont interne permettant une mise à ultra haute pression (UHP) de l'azote liquide.
[ 0024 ] Le dispositif de compression 2 permet donc de réaliser la compression du LN2 provenant du réservoir de stockage 1 . Le LN2 à la première pression (UHP) est alors véhiculé, via une ligne de convoyage (7), jusqu'à un échangeur thermique aval 3 externe où le LN2 UHP subit un refroidissement avec de l'azote liquide à pression atmosphérique (en 9), pour obtenir typiquement de l'azote liquide UHP à température cryogénique. Il en résulte du LN2 à ultra haute pression (UHP) typiquement supérieure à 300 bar, généralement comprise entre 1000 bar et 4000 bar, avantageusement comprise entre environ 3000 et 4000 bar, et à une température cryogénique, comprise par exemple entre -100°C et -200°C, typiquement entre -125°C et -160°C, qui est envoyé (en 8) vers l'outil 4 mobile de distribution de fluide pour le décapage ou analogue délivrant un ou plusieurs jets d'azote liquide UHP, en général plusieurs jets.
[ 0025] Le réservoir 1 de grande capacité, telle une citerne de camion ou un réservoir de stockage de plusieurs milliers de litres d'azote liquide, est généralement situé à l'extérieur des bâtiments, c'est-à-dire à l'air libre. Il peut être fixe ou mobile.
[ 0026] Le réservoir 1 de grande capacité est relié de manière classique à l'installation, c'est-à-dire au moyen de tuyauteries calorifugées comprenant une ou plusieurs vannes de contrôle... En outre, le convoyage du LN2 entre les différents éléments du système se fait également via des canalisations calorifugées. Le débit global liquide est approximativement de 20 l/min soit 15 m3/min d'azote gazeux.
[ 0027 ] Par ailleurs, pour augmenter la taille de la surface traitée, c'est-à-dire décapée ou analogue, on utilise typiquement un outil 4 équipé de buses 1 1 du type de celles utilisées dans les procédés à jet d'eau UHP, mais alimentées ici par du LN2 UHP (en 8) et que l'on met en rotation ou en oscillation de manière à obtenir des jets rotatifs ou oscillants 12 de LN2 UHP qui sont utilisés pour décaper (ou de façon équivalente) la surface à traiter, comme illustré sur les Figure 2a (vue de côté) et Figure 2b (vue de dessous).
[0028] De façon connue en soi, l'outil 4 porte-buses est habituellement mis en rotation par un jeu de pignons, avec ou sans courroie de transmission, mû par un moteur électrique ou pneumatique par l'intermédiaire d'un premier arbre ou axe de transmission rotatif relié au moteur, d'une boîte, d'un boîtier ou d'une enceinte de transmission comprenant un mécanisme de transmission à jeu de pignons internes et d'un deuxième arbre ou axe de transmission ici rotatif relié quant à lui à l'outil 4 mobile muni des buses.
[0029] Comme illustré en Figure 3, afin d'aspirer les résidus de décapage et de limiter les risques d'anoxie pour l'opérateur engendrés par de l'azote gazeux, amené par la ligne d'amenée 8 et ensuite délivré par les buses 1 1 , qui serait relâché et qui s'accumulerait dans le local où a lieu le traitement de surface, une enceinte de protection 20 formant une cloche d'aspiration est en général agencée autour de l'outil 4 porte-buses qui distribue les jets 12 d'azote liquide. La cloche 20 comporte une extrémité ouverte qui vient se positionner en regard de la surface à traiter et par laquelle sortent les jets 12 de liquide cryogénique sous pression distribués par les buses 1 1 .
[0030] Cette enceinte de protection 20 est en général équipée, à son extrémité ouverte qui vient en contact avec ou est à proximité immédiate de la surface à décaper, d'une bavette 21 , ou jupe, flexible servant à assurer une fonction de barrière mécanique et d'étanchéité entre la cloche d'aspiration 20 et la surface à traiter. Cette bavette 21 peut être dotée d'une (ou plusieurs) rangées de poils flexibles, d'une ou plusieurs bandes élastiques, d'un ou plusieurs boudins de mousse...
[0031] Un système d'aspiration 25 par dépression classique, comprenant une pompe aspirante, un ou plusieurs filtres ou d'autres dispositifs de purification ou de filtration, est en communication fluidique avec l'intérieur de l'enceinte protectrice 20 et permet d'aspirer efficacement les résidus de surface et d'éviter par ailleurs le relargage d'azote dans la pièce où s'effectue le traitement de surface. [0032] Dit autrement, la cloche d'aspiration 20 constitue une enceinte en dépression englobant l'outil 4, ce qui permet de récupérer et d'évacuer tout ou partie de l'azote délivré par les buses 1 1 , ainsi que les poussières générées par le procédé de décapage ou analogue. La pression P1 régnant dans l'enceinte de protection 20 est préférentiellement inférieure à la pression atmosphérique P0 régnant hors de l'enceinte 20, c'est-à-dire dans le local où est installé l'outil 4. Si la pression P1 est supérieure à la pression P0, l'aspiration est insuffisante et l'étanchéité de la cloche d'aspiration 20 n'est plus assurée.
[0033] Ainsi, de l'air ambiant et de l'humidité peuvent être aspirés. Les frigories apportées par les jets 12 d'azote liquide refroidissent l'enceinte de protection 20, les éléments composant la bavette flexible 21 tels que une (ou plusieurs) rangées de poils flexibles et/ou une ou plusieurs bandes élastiques, ainsi que l'humidité provenant de l'air aspiré pouvant conduire à la formation de glace, particulièrement au niveau de la bavette flexible 21 .
[0034 ] La formation de glace au niveau de la bavette flexible 21 induit un durcissement des éléments constitutifs de la dite bavette et une perte de flexibilité conduisant progressivement à un défaut d'étanchéité de la cloche d'aspiration 20, et en conséquence une perte d'efficacité de l'aspiration.
[0035] Ainsi la bavette 21 comporte une première partie réalisée dans un matériau hydrophobe. Le caractère hydrophobe d'un matériau est quantifiable en réalisant des mesures d'absorption d'humidité, par exemple selon les modes opératoires décrits dans la norme internationale DIN EN ISO 62. A titre d'exemple, le tableau ci-dessous présente une liste de matériaux synthétiques et d'origine naturelle avec des valeurs d'absorption d'humidité.
Figure imgf000015_0001
fableau 1
[0036] La bavette 21 comporte également une deuxième partie réalisée dans un deuxième matériau résistant à l'abrasion afin d'éviter la dissémination des particules, lors des opérations d'écroûtage par exemple. Les matériaux hydrophobes du tableau 1 ont été classés en fonction de leur résistance à l'abrasion selon trois degrés : Très résistant, Résistant et Faiblement Résistant dans le tableau 2 ci-dessous.
Figure imgf000016_0001
Tableau 2
[0037 ] Au vu des données des tableaux 1 et 2, il est possible de dire que la bavette peut être formée d'un seul type d'élément, ledit élément étant en un seul matériau hydrophobe et résistant à l'abrasion ; c'est-à-dire que dans ce cas les première partie et deuxième partie sont confondues. Dans ce premier cas, la couronne se compose d'une seule rangée de brosses du même matériau, avec une ou des rangées de poils (extérieurs) étant plus longue que l'autre afin de garantir l'étanchéité sur la face écroûtée.
[0038] Ou bien les première partie et deuxième partie peuvent ne pas être confondues et dans ce cas-là, la première partie est choisie dans un matériau hydrophobe et la deuxième partie dans un matériau résistant à l'abrasion. Dans ce second cas, la couronne se compose de deux rangées de brosses de deux matériaux distincts, avec au niveau de la zone périphérique interne une ou des rangées de poils résistants à l'abrasion et courts pour être tangent à la surface traitée (i.e. surface béton dans le cas de l'écroûtage par exemple), et au niveau de la zone périphérique externe une ou des rangées de poils hydrophobes longs afin d'épouser au mieux la marche laissée par l'outil.
[0039] Les Figure 4a, 4b et 5 illustrent un mode de réalisation de l'invention dans le cas d'une cloche circulaire avec une bavette 21 dont la première partie est composée de poils 27 et la deuxième partie est composée de poils 26. La première partie est située au niveau d'une zone périphérique externe de la bavette, i.e. située au plus loin des jets d'azote liquide 12. La deuxième portion de poils 26 est située au niveau d'une zone périphérique interne de la bavette, i.e. située au plus proche des jets d'azote liquide 12. Elles sont toutes deux constituées de matériaux résistants ou très résistants à l'abrasion, à titre d'exemple choisis parmi le Polybutylène téréphtalate (PBT), le Polypropylène (PP), les Aramides, Polyétheréthercétone (PEEK), le Polyamide 6.6, le Polyamide 6.10, le Polyamide 6.12 et le Polyamide 1 1 . 11 est visible sur les figures 4b et 5 que la longueur des poils 26 de la deuxième partie est inférieure à la longueur des poils 27 de la première partie. Ceci permet d'améliorer l'étanchéité de la bavette.
[0040] La figure 5 permet de visualiser les notions de distance de tir et de profondeur de passe. La distance de tir notée (d) sur la figure 5 correspond à la distance entre l'extrémité distale (i.e. la plus distante de l'outil) de la ou des buse(s) 1 1 d'éjection de l'azote liquide et la surface à traiter. La profondeur de passe notée (e) sur la figure 5 se définit comme étant l'épaisseur de matière qui est retirée, écroûtée sous l'action du ou des jet(s) d'azote liquide.
[0041] La figure 6 illustre un premier exemple d'implantation des première partie et deuxième partie constitutives de la bavette équipant l'enceinte. Les poils de la première partie 26 forment une couronne intérieure et les poils de la deuxième partie 27 forment une couronne extérieure. Les poils de la première partie sont regroupés en plusieurs paquets de poils, les poils de la deuxième partie sont également regroupés en plusieurs paquets de poils. A titre indicatif, un paquet de poil peut comporter un nombre de poils par exemple compris entre 60 et 100. Sur l'exemple de la figure 6, les paquets de poils sont disposés en quinconce. La couronne intérieure, placée au plus près de l'outil permet de stopper les particules projetées lors des opérations, et la couronne extérieure placée en périphérie de l'extrémité ouverte de la cloche permet de bloquer l'humidité de l'air ambiant.
[0042] Les figures 7a à 7c illustrent des exemples d'implantation de poils sur les première et deuxième parties lorsqu'elles sont confondues. Dans l'exemple de la figure 7a, les première partie et deuxième partie sont confondues et sont implantées suivant une seule rangée de poils, et même de paquets de poils dans cet exemple de réalisation. Dans l'exemple de la figure 7b, les première partie et deuxième partie sont confondues et sont implantées suivant deux rangées de poils, et même de paquets de poils dans cet exemple de réalisation, de façon concentriques et en quinconce. Dans l'exemple de la figure 7c, les première partie et deuxième partie sont confondues et sont implantées suivant trois rangées de poils, et même de paquets de poils dans cet exemple de réalisation, concentriques et en quinconce. L'utilisation de plusieurs rangées de poils sur une même couronne est à privilégier afin d'augmenter l'étanchéité du système. Plus le nombre de rangées est important, meilleure sera l'étanchéité du système. En effet, la présence de plusieurs rangées de poils permet de réduire les ouvertures sur la bavette, limitant ainsi les rejets de particules.
[0043] Afin d'assurer une bonne étanchéité, la longueur des poils est définie/paramétrée de la façon suivante :
- la distance entre l'extrémité de la ou des buse(s) 1 1 d'éjection de l'azote liquide et l'extrémité des poils 26 de la deuxième partie en contact avec la surface traitée doit être égale à la distance de tir augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 20 mm ; et
la distance entre l'extrémité de la ou des buse(s) 1 1 d'éjection de l'azote liquide et l'extrémité des poils 27 de la première partie en contact avec la surface traitée doit être égale à la distance de tir additionnée à la profondeur de passe augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 40 mm.
[0044 ] Pour une application d'écroûtage béton, la distance de tir est généralement comprise en 5mm et 10mm. La distance entre l'extrémité de la ou des buse(s) 1 1 d'éjection de l'azote liquide et l'extrémité des poils 26 de la deuxième partie (rangée interne) en contact avec la surface traitée 28 est comprise entre 10 et 30mm. En considérant une profondeur de passe entre 5mm et 30mm, la distance entre l'extrémité de la ou des buse(s) 1 1 d'éjection de l'azote liquide et l'extrémité des poils 27 de la première partie (rangée externe) en contact avec la surface traitée 28 est comprise entre 30 et 50mm.
[0045] Dans l'exemple présenté ici, les poils composant les rangées interne et externe ont un diamètre compris entre 0.2 et 0.5mm, ce qui permet d'assurer une bonne flexibilité de la bavette.
[0046] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Enceinte de protection (20) d'un outil (4) mobile de distribution de fluide à température cryogénique, ladite enceinte de protection (20) comportant une extrémité ouverte formant une cloche d'aspiration, ladite extrémité ouverte comportant une bavette (21 ), caractérisée en ce que la bavette (21 ) comporte une première partie réalisée dans un premier matériau hydrophobe.
2. Enceinte selon la revendication 1 caractérisée en ce que le premier matériau a une absorption d'eau inférieure à 4% selon le protocole d'absorption d'humidité en climat normalisé 23°C/50% de la norme internationale DIN EN ISO 62.
3. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la bavette (21 ) comporte une deuxième partie réalisée dans un deuxième matériau résistant à l'abrasion.
4. Enceinte selon la revendication 3 caractérisée en ce que la première partie est située au niveau d'une zone périphérique externe de la bavette et la deuxième partie est située au niveau d'une zone périphérique interne de la bavette.
5. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la première partie et la deuxième partie sont confondues.
6. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le premier matériau et le deuxième matériau sont choisis parmi les matériaux suivants :
le polybutylène téréphtalate (PBT) ;
le polypropylène (PP) ;
les aramides ;
- le polyétheréthercétone (PEEK) ;
le polyamide 6.6 ;
le polyamide 6.10 ;
le polyamide 6.12 et
le polyamide 1 1 .
7. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la première partie comporte des poils, lesdits poils étant réalisés dans le premier matériau hydrophobe.
8. Enceinte selon les revendications 3 à 6 caractérisée en ce que la deuxième partie comporte des poils, les dits poils étant réalisés dans le deuxième matériau résistant à l'abrasion.
9. Enceinte selon les revendications 7 et 8 caractérisée en ce que la longueur des poils de la première partie est supérieure à la longueur des poils de la deuxième partie.
10. Enceinte selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisée en ce que les poils des première partie et/ou deuxième partie ont un diamètre compris entre 0,2mm et 0,5 mm.
1 1 . Enceinte selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 caractérisée en ce que les poils de la première partie sont disposés en trois rangées de poils concentriques et/ou en ce que les poils de la deuxième partie sont disposés en trois rangées de poils concentriques.
12. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'extrémité ouverte de ladite enceinte a une section conique ou pyramidale.
13. Procédé de définition de la longueur des poils d'une bavette d'une enceinte de protection d'un outil mobile de distribution de fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit outil comportant au moins une buse de distribution de fluide, ladite bavette comportant une première partie comportant des poils et une deuxième partie comportant des poils, la première partie étant située au niveau d'une zone périphérique externe de la bavette, la deuxième partie étant située au niveau d'une zone périphérique interne de la bavette, ledit procédé comportant :
- une étape de définition d'une distance de tir (d), ladite distance de tir (d) correspondant à la distance entre une extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une surface à traiter (28) par l'outil mobile ;
une étape de définition d'une profondeur de passe (e), ladite profondeur de passe (e) correspondant à la profondeur de matière à retirer par le traitement de la surface à traiter ;
une étape de définition d'une première longueur de poils de la première partie, ladite première longueur étant adaptée pour que la distance entre l'extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une extrémité distale des poils de la première partie soit égale à la somme de la distance de tir (d) et de la profondeur de passe (e) augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 40mm.
une étape de définition d'une deuxième longueur de poils 26 de la deuxième partie, ladite deuxième longueur étant adaptée pour que la distance entre l'extrémité distale de la buse de distribution de fluide et une extrémité distale des poils de la deuxième partie soit égale à la distance de tir (d) augmentée d'une valeur comprise entre 0 et 20mm.
14. Installation de travail mettant en œuvre au moins un jet de fluide à température cryogénique sous haute pression comprenant :
une source de fluide à température cryogénique reliée fluidiquement à un outil mobile comportant au moins une buse de distribution de fluide pour distribuer au moins un jet dudit fluide à température cryogénique sous haute pression ; et
une enceinte de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, ladite enceinte étant agencée autour de l'outil mobile et raccordée fluidiquement à des moyens d'aspiration, l'extrémité ouverte de ladite enceinte formant la cloche d'aspiration autour de l'outil mobile.
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