FR2824901A1 - Procede et installation de destruction de fusee montee sur une munition - Google Patents
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Abstract
La présente invention se situe dans le domaine des munitions équipées de leurs fusées, trouvées sur le champ de bataille. De telles munitions présentent un risque pyrotechnique majeur. Le problème est de détruire la fusée pour permettre le démantèlement de ladite munition. Le procédé consiste à placer ladite munition (1) dans une enceinte fermée (5) pour effectuer au moins une fois le cycle suivant : - l'enceinte (5) est mise en dépression, - la fusée (2) de la munition (1) est dissoute par un agent liquide corrosif, - les effluents gazeux sont soutirés vers une enceinte auxiliaire (7), - après dissolution de la fusée (2) l'enceinte (5) est réouverte,- la munition (1) est retirée, - le mélange résultant de l'attaque de la fusée (2) par l'agent liquide corrosif (6) est récupéré et traité par pyrolyse.
Description
comprend un aliment de marquage pour assurer son repArage.
La présente invention se situe dans le domaine des munitions trouvées sur le champ de bataille. I1 s'agit plus particulièrement de munitions de toutes natures, soit abandonnces, soit tirées mais n'ayant pas explosées, pour diverses raisons; ces munitions
comportent leurs fusées de déclenchement.
Une munition comporte une enveloppe métallique renfermant un chargement principal de nature explosive,
fumigène, incendiaire ou chimique.
Pour activer le chargement principal, la munition est équipée d'une fusée qui comporte un dispositif de mise à feu dans lequel entrent des matériaux sensibles tels que la poudre noire ou/et des explosifs primaires et des mécanismes de séaurité. Selon le type de chargement principal, il est interposé entre ce dernier et la fusée, des charges relais d'explosion ou de dispersion. I1 est bien connu de l'homme de l'art que la partie la plus sensible de la munition est la fusée. La fusée et le corps principal sont conditionnés dans des emballages séparés et ne sont assemblés qu'au moment de l'utilisation. Une munition privoe de sa fusée est donc
considérée comme très sûre.
La fusée elle-même comporte en général un macanisme de sécurité, c'est à dire un moyen d' interruption de la chaîne pyrotechnique qui, avant l'utilisation, est en position de sécurité. Dans cette position de sécurité l'explosif primaire est séparé de l'explosif secondaire de la charge relais ou de la charge principale: l' initiation de l'explosif primaire par percussion, par exemple, ne peut entraîner la détonation des autres charges. Au moment de l'utilisation, cette sécurité est enlevée soit volontairement par un opérateur, soit automatiquement sous l'effet de l'accélération du tir pour un obus: donc une percussion qui initie la charge S primaire, peut provoquer la détonation des autres
charges et l 'explosion de la munition.
Les munitions ici considérées sont des munitions conventionnelles produisant un effet de souffle et de projection d'éclats (la charge principale est un explosif), mais aussi des munitions contenant une composition fumigène ou une composition incendiaire t charge principale) dispersée lors de l' explosion de la charge relais pour produire un effet de masquage ou 1S propager un incendie. Enfin il peut s'agir de munitions chimiques qui contiennent au moins un agent chimique toxique dispersé par l' explosion de la charge relais, ces agents chimiques sont connus sous la dénomination de
<< gaz de combat >.
Ces munitions trouvées sur le champ de bataille, souvent plusieurs dizaines d'années après les évènements (plus particulièrement ceux de la 1è r e OU 2è m e guerre mondiale) sont en mauvais état. Surtout lesdites munitions présentent un risque majeur qui est celui d'explosion: la fusée est montée sur la munition et son état (en sécurité ou non) est inconnu. I1 n'y a aucune protection possible pour l'opérateur vis à vis de ce
risque d'explosion.
Le problème à résoudre est donc d'amener la munition dans un état tel qu'elle puisse être transportée vers un site ou une installation de destruction dans des conditions qui répondent à plusieurs contraintes: protection des personnes, de l'environnement et respect des réglementations en vigueur. Dans un domaine différent du contexte o nous nous plaçons le brevet FR 2 704 641 décrit une installation
automatique de neutralisation de munitions chimiques.
Pour avoir accès à l'intérieur de la munition et neutraliser la charge chimique, cette installation comporte un moyen de séparation de la fusée et du corps lO de la munition. Ledit moyen est constitué par une lance à jet d'eau mélangée de charges abrasives qui découpe la fusée qui est alors recueillie dans un support; ensuite des moyens appropriés permettent d'introduire à l'intérieur de la munition un agent dissolvant de la charge d' agent chimique. Il est évident que ce moyen de séparation de la fusée et du corps de la munition n'est pas utilisable pour résoudre notre problème: le procédé est trop agressif pour une fusoe dont on ne connaît pas
l'état (fusée en position sécurité ou non).
Par ailleurs, la corrosion ou l'usinage chimique de pièce mécaniques, plus ou moins grandes et de formes complexes, sont connus. L'utilisation de ces techniques pour le démantèlement de munitions pose toutefois plusieurs problèmes. Tout d'abord le choix d'un agent corrosif de composition assez simple mais efficace; puis celui de la compatibilité dudit agent corrosif avec les produits rencontrés ou qui seront rencontrés au cours de l 'action de l' agent corrosif sur la munition; notamment sur les explosifs primaires et secondaires, éventuellement les autres compositions (fumigènes ou incendiaires) et les éventuels agents chimiques. Enfin un problème difficile et important est celui du traitement du mélange résultant de l' action de l' agent corrosif sur la munition. Ce mélange ne peut être rejeté
tel que et sa neutralisation chimique est très délicate.
La présente invention concerne un procédé de destruction de fusées montées sur des munitions comprenant chacune un corps, une charge explosive de dispersion initiée par une fusée, ledit procédé consistant à placer au moins une munition dans une enceinte qui est alors fermée et caractérisé en ce que le cycle suivant d'opérations est effectué au moins une fois: l'enceinte est mise en dépression, - la fusée est dissoute par un agent liquide corrosif, - les effluents gazeux sont soutirés vers une enceinte auxiliaire pour un traitement ultérieur, - après dissolution de la fusée l'enceinte est réouverte, - la munition est retirée et conditionnée dans un conteneur adapté pour un traitement ultérieur, - éventuellement un autre cycle de destruction est répété jusqu'à ce l' agent liquide corrosif ne soit plus suffisamment corrosif pour assurer un cycle supplémentaire, le mélange liquide résultant de l'attaque des fusées par l' agent liquide corrosif est alors récupéré, - ledit mélange liquide est ensuite traité par pyrolyse, - les dépôts solides ou pâteux sont récupérés, convenablement conditionnés pour des traitements ultérieurs. Les effluents gazeux soutirés sont essentiellement ceux résultants de la dissolution de la fusée par l' agent liquide corrosif, ces effluents gazeux sont aussi ceux s'échappant de la munition (par exemple des gaz toxiques) si l' action de l' agent liquide corrosif sur la fusée a été prolongée au delà de la dissolution
de la partie comportant la charge primaire de la fusée.
L'enceinte dans laquelle se fait la dissolution est mise en dépression pour éviter toute dispersion vers l'extérieur de ces effluents gazeux. La réouverture de l'encainte se fait après une purge ou un balayage de l'atmosphère de l'enceinte. La munition, dont la fusée a été dissoute et donc pour laquelle le risque d' explosion est considérablement réduit, voire méme supprimé, est placée dans un conteneur approprié pour un traitement ultérieur de destruction de la munition et de ses constituants. Dans une première réalisation de l' invention la dissolution de la fusée se fait par immersion de ladite fusée dans l' agent liquide corrosif. Avantageusement seule la fusée de la munition est immergée dans l' agent liquide corrosif. L' agent liquide corrosif est agité par des moyens adaptés pour favoriser l' action dudit liquide
corrosif sur le métal de la fusée.
Dans une seconde réalisation de l' invention la dissolution de la fusée se fait par aspersion ou
arrosage de ladite fusée par l' agent liquide corrosif.
Dans cette réalisation le liquide corrosif étant souvent du liquide neuf, la limitation du nombre de cycles réalisés va étre déterminée par la contenance de l'enceinte, plus précisément par la contenance de la cuve qui recueille le liquide corrosif d'arrosage. La zone d'arrosage peut étre délimitée en utilisant un
masque disposé autour de la zone souhaitée.
Dans une troisième réalisation de l' invention la dissolution de la fusée se fait par application d'un tampon corrosif sur ladite fusée. L' agent liquide corrosif est immobilisé par un matériau absorbant ou
gélifiant pour réaliser le tampon.
L' agent liquide corrosif est choisi parmi ceux habituellement utilisé en usinage chimique. La nature de l' agent liquide corrosif utilisé est déterminée par la
nature du matériau constitutif de la fusée.
Avantageusement si la fusée est à base de fer ou d'acier, par exemple pour des obus, le liquide est essentiellement une solution d'acide nitrique dont la
normalité est comprise entre 3 et 9.
Si la fusée est à base d'aluminium, par exemple pour les bombes d' aviation, le liquide est essentiellement une solution de soude ou de potasse ou
un mélange dont la normalité est comprise entre 1 et 10.
Préférentiellement la température initiale de l' agent liquide corrosif d'arrosage de la fusée de la munition ou au début de l'immersion, est supérieure à la température ambiante pour avoir une vitesse de dissolution suffisante. Par exemple dans le cas d'une solution d'acide nitrique la température initiale est
supérieure à 40 C.
Préférentiellement encore la température de l' agent liquide corrosif, dans lequel est immergé la fusée de la munition est réqulée entre environ 65 C et environ 90 C, par des procédés, adaptés pour limiter l'échauffement de
la munition.
Préférentiellement la pyrolyse du mélange liquide résultant récupéré dans l'enceinte, après au moins un cycle de destruction, se fait dans un four tournant dont la température d'entrée est d' environ 400 C et celle de sortie d' environ 800 C. Le mélange liquide résultant est par exemple mélangé à un matériau absorbant et combustible (copeaux ou sciure de bois, ) qui est incinéré dans ledit four pour produire l'apport thermique nécessaire à la pyrolyse. Cette incinération comporte aussi le traitement approprié des fumées de
l'incinération et de la pyrolyse.
Avantageusement la munition retirée de l'enceinte après destruction de sa fusée, est transportée vers une
installation appropriée.
Avantageusement dans le cas des munitions chimiques l'opération peut être poursuivie jusqu'à la destruction des contenus de la munition. Par destruction il faut ici entendre: la destruction effective des constituants, leur mise en solution ou leur dissociation et leur dispersion dans l' agent liquide qui va alors flegnatiser
ces constituants.
Par exemple lorsque l' agent liquide corrosif utilisé est l'acide nitrique; le titulaire a vérifié que l'acide nitrique était sans effet sur la poudre noire, sur des explosifs primaires tels que le fulminate de mercure et le styphnate de plomb, sur des explosifs secondaires tels que la tolite ou l'hexogène. Lorsque la dissolution de la fusée par de l'acide nitrique peut mettre l'acide nitrique en contact avec d'autres composés contenu dans la munition il faut là aussi vérifier le comportement dudit acide. Si l'acide nitrique dissout des composés tels que Sn C14 et TiC14, détruit l'ypérite ou hydrolyse partiellement le phosgène, il est sans effet sur certains composés arséniés, sur la chloropicrine et les composés fumigènes: ces substances doivent donc être traitées par d'autres moyens que par l' action de l' agent corrosif. S La présente invention concerne également une installation pour mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit. Cette installation comporte
essentiellement une enceinte fermée par un couvercle.
L'enceinte et le couvercle doivent résister aux éventuelles vapeurs de l' agent liquide corrosif. Des moyens appropriés permettent la mise en dépression de l'enceinte. Le couvercle comporte les dispositifs de soutirage des effluents gazeux vers une enceinte auxiliaire. La cuve contenant l' agent liquide corrosif 1S est en matériau résistant audit agent corrosif et comporte des moyens pour réguler la température du mélange pendant la dissolution de la fusée. La cuve comporte éventuellement des moyens d'arrosage des fusées. La cuve comporte aussi des moyens pour séparer la partie liquide de la partie solide ou pfiteuse du mélange résultant de la dissolution de la fusée par
l' agent liquide corrosif.
Enfin l'enceinte comporte les moyens d'accrochage de la munition permettant de la descendre pour l'immerger partiellement ou totalement dans l' agent liquide corrosif, de la retirer de ce liquide et de l'enceinte. L'enceinte comporte aussi un certain nombre d' installations périphériques: - une installation pour la préparation de la solution d' agent liquide corrosif à la composition et au titre adapté, - une enceinte auxiliaire pour stocker ou traiter les effluents gazeux de la réaction de dissolution, - différents conteneurs pour conditionner la munition dont la fusée a été détruite, les mélanges liquides S ou solides et pâteux résultants de la dissolution de la fusée et de l'ouverture éventuelle de la munition. Avantageusement ladite installation est une installation mobile que l'on amène le plus près possible du site de découverte des munitions à traiter. Si les conditions de la découverte le nécessitent et le permettent la destruction des fusées est faite quasiment
in situ.
La présente invention résout bien les problèmes posés.
La séparation de la fusée et du corps de la munition se fait en douceur, dans des conditions de sécurité satisfaisantes. Les produits résultants de cette séparation, en fait destruction de la fusée, peuvent être traités simplement par des procédés connus par ailleurs. La munition, débarrassée de sa fusée est dans une configuration o elle peut être manipulée et transportée sans danger vers une installation o elle
sera détruite.
Ci-dessous l' invention est exposce plus en détail à l' aide de la figure 1. La figure 1 représente de façon schématique le cas particulier de la destruction de la
fusée d'obus.
L' installation de destruction de fusée 2 montée sur une munition 1 comporte une enceinte 5 fermée par un couvercle 15. L'enceinte 5, le couvercle 15 et les dispositifs qui leurs sont associés doivent résister aux éventuelles vapeurs d' agent corrosif. Le couvercle 15 comprend des dispos iti fs de mi se en dépress ion 1 3 de l'enceinte 5 pour éviter des émanations gazeuses vers l'extérieur: le couvercle agit comme une hotte aspirante. Optionnellement le couvercle 15 peut fermer de façon étanche l'enceinte 5. Le couvercle comporte des dispositifs de soutirage 17 des effluents gazeux qui sont alors stockés dans une enceinte auxiliaire 7. Le couvercle comporte des dispositifs de manutention 19 l0 adaptés à la taille du couvercle. A l'intérieur de l'enceinte 5, se trouve une cuve 12 qui contient l' agent liquide corrosif 6 et les mélanges résultant de la dissolution de la fusée 2 et des éventuels produits liquides ou solides qui s'échappent de la munition 1 si
lS elle est ouverte lors de la destruction de la fusée.
Cette cuve 12 est par exemple à double paroi pour réguler la température de son contenu. La cuve comporte des dispositifs mécaniques ou pneumatiques (bullage de gaz) pour homogénéiser le mélange, ces moyens ne sont pas représentés sur le présent schéma. La cuve 12 est dans un matériau résistant à l' agent liquide corrosif 6 dans la plage de température: par exemple la cuve 12
peut être en polypropylène.
La cuve 12 comporte éventuellement un dispositif d'arrosage 14 de la fusée 2 par l' agent liquide corrosif 6. Le dispositif d'arrosage 14 est alimenté soit directement à partir d'un réservoir 16 contenant de l' agent corrosif neuf soit en reprenant le mélange
liquide de la cuve 12.
La cuve 12 comporte aussi des moyens pour séparer la partie liquide 6 de la partie solide ou pâteuse résultant de la dissolution de la fusée 2 par l' agent liquide corrosif. Sur la cuve 12 une installation de vidange 11 permet de soutirer le mélange liquide pour
son traitement ultérieur.
Le couvercle 15 comporte un dispositif d'accrochage 8 de la munition 1. La munition 1 est installée, dans le dispositif 8, verticalement, sa pointe qui comporte la fusée 2 dirigée vers le bas. Par exemple le dispositif d'accrochage 8 est un simple filet en polypropylène résistant aux agent corrosifs, ou une cage qui peut recevoir une ou plusieurs munitions, ou encore une pince à mâchoires autobloquantes pour retenir la munition par sa collerette de guidage. Le dispositif d'accrochage 8 est relié à un dispositif de manutention 18 qui amène la pointe de la munition à la hauteur du dispositif d'arrosage 14 ou immerge la pointe de la munition dans le liquide de la cuve 12. Le dispositif de manutention 18 permet aussi de relever rapidement la munition et donc de stopper les réactions de dissolutions en cas d'anomalies. Un cycle de destruction de fusée commence sur l' installation ouverte: -par l' installation de la munition 1 dans le dispositif d'accrochage 8, - la munition 1 est disposee verticalement, fusée 2 dirigée vers le bas, - le couvercle 15, avec le dispositif d'accrochage 8 relié au dispositif de manutention 18, est amené sur l'enceinte 5; il est descendu pour réaliser la fermeture de l'enceinte 5. Le dispositif de mise en dépression 13 et le dispositif de soutirage 17 sont raccordés. Le dispositif de manutention 18 amène soit la pointe de la munition 1 à la hauteur du dispositif d'arrosage 14 qui est alors activé soit immerge la pointe de la munition dans le bain contenu dans la cuve 12. La réaction de dissolution de la fusoe 2 commence, - en fin de dissolution l'atmosphère de l'enceinte 5 est balayée par un gaz. Les dispositifs 13 et 17 sont débranchés, le couvercle 15 relevé et déplacé de façon à retirer la munition, sans sa fusée qui a
été détruite, du dispositif d'accrochage 8.
La description porte sur une seule munition, il est
évident que suivant la taille des munitions et celle de l' installation plusieurs munitions peuvent etre
traitées simultanément.
Bevendlcat10 1. ProcAdA de destruction de fuses (2) montes sur des munitions (1) comprenant chacune notamment un corps (3) une charge explosive de dispersion (4) initide par une fuse (2); consistant placer au moins une munition (1) dans une enccinte (5) ferme, caractris en ce que le cycle suivant d'opArations est effectuA au moins une fois: - l'enceinte (5) est mise en dpression, - la fuse (2) est dissoute par un agent liquide corrosif (6), - les effluents gazeux sont soutirs vers une encainte auxiliaire (7) pour un traitement ultArieur, - aprs dissolution de la fuse ( 2) 1' encainte (5) est rAouverte, - la nunition (1) est retirde et conditionne pour un traitement ultrieur, - ventuellement un autre cycle de destruction est effectud jusqu'A ce l' agent corrosif ne soit plus suffisamment corrosif pour assurer un cycle suppl6mentaire, - le mlange liquide rAsultant de l'attaque des fuses (2) par l' agent liquide corrosif (6) est alors rAcupAr6,
- ledit mlange est ensuite traitd par pyrolyse.
2. ProcAdA selon la munition 1 caractrisA en ce que la dissolution de la fuse (2) se fait par immersion de la
dite fuse dans l' agent liquide corrosif (6).
3. Procd selon la revendication 1 caractAris en ce que la dissolution de la fuse (2) se fait par arrosage
de ladite fusée par l' agent liquide corrosif (6).
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes
caractérisé en ce que l' agent liquide corrosif comprend S essentiellement une solution d'acide nitrique dont la
normalité est comprise entre 3 et 9.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3
caractérisé en ce que l' agent liquide corrosif comprend essentiellement une solutions de soude, de potasse ou de leur mélange dont la normalité est comprise entre 1 et 10.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes
caractérisé en ce que la température initiale de l' agent
liquide corrosif est supérieure à 40 C.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes
caractérisé en ce que la température de l' agent liquide
corrosif est régulée entre environ 65 C et environ 90 C.
8. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pyrolyse du mélange résultant récupéré dans l'enceinte (5) après au moins un cycle de destruction, se fait dans un four tournant dont la température d'entrée est d' environ 400 C et celle de sortie
d' environ 800 C.
9. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la munition (1) retirée de l'enceinte (5) après destruction de sa fusée est détruite dans une
installation appropriée.
10. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce 3s que l'opération est poursuivie jusqu'à la destruction
des contenus de la munition.
11. Installation pour la destruction de fusées montées sur des munitions, ladite installation comprend une S enceinte (5) un couvercle (15) avec un dispositif d'accrochage (8) d'une munition (1) à traiter par un agent liquide corrosif (6) caractérisée en ce que la couvercle comporte: - un dispositif (13) pour la mise en dépressison de l'enceinte (5) fermée, - un dispositif (17) de soutirage des effluents gazeux
vers une enceinte auxiliaire (7).
12. Installation selon la revendication 1O caractérisé en ce que le dispositif d'accrochage (8) est déplacé par un dispositif (18) soit pour immerger la fusée (2) dans l' agent liquide corrosif soit pour amener ladite fusée
(2) en vis à vis d'un dispositif d'arrosage.
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