DESCRIPTION
[0001] L'invention concerne un nettoyeur haute pression conçu pour effectuer tout traitement
de surfaces, par exemple sur des façades de bâtiments, ce dispositif étant particulièrement
adapté pour être utilisé en milieu nucléaire, notamment pour traiter des surfaces
de béton brut ou des chapes dépourvues de revêtement et contaminées.
[0002] Parmi les techniques existantes permettant d'assainir des surfaces de type béton
brut ou chape sans revêtement en milieu nucléaire, aucune n'est réellement satisfaisante.
[0003] Ainsi, une première méthode d'assainissement, qui consiste à dégrader la surface
au moyen d'un marteau piqueur, présente de nombreux inconvénients. En particulier,
le temps nécessaire à la destruction de la surface est relativement long et le matériel
d'intervention ainsi que le personnel sont en contact direct avec le milieu contaminé.
Le volume des déchets produits pose en outre le problème de l'évacuation et du confinement
de ces déchets. Enfin, la surface ainsi traitée doit être entièrement refaite.
[0004] Une autre technique connue pour assainir de telles surfaces consiste à utiliser des
acides phosphoriques ou nitriques. Une telle intervention conduit cependant à priver
la surface de toute résistance mécanique. La surface se trouve donc dégradée et doit
être refaite comme avec la technique précédente. Les problèmes de l'évacuation des
déchets et celui du contact direct du personnel d'intervention avec le milieu se posent
également.
[0005] Une troisième technique connue consiste à assainir les surfaces contaminées au moyen
d'un jet d'eau sous haute pression. En dehors du fait que cette technique conduit
également à placer le personnel d'intervention en contact direct avec le milieu, l'eau
projetée pose le double problème de la contamination des surfaces non contaminées
et de son évacuation. En particulier, les structures de certaines cellules ne sont
pas adaptées à la récupération d'effluents et ces derniers risquent de boucher les
évacuations au sol lorsque celles-ci existent.
[0006] De façon générale, toutes les techniques existantes posent donc à la fois des problèmes
liés à l'évacuation des déchets produits et à la sécurité radiologique du personnel
d'intervention.
[0007] En dehors du milieu nucléaire, on a décrit dans le document US-A-3 073 727 un dispositif
de nettoyage de piscines comprenant une chambre centrale dans laquelle on introduit
un acide servant à nettoyer les parois de la piscine et une chambre périphérique de
réaspiration reliée à une pompe permettant d'aspirer le liquide de nettoyage sans
que celui-ci ne risque de se mélanger à l'eau de la piscine.
[0008] Dans ce dispositif, prévu pour fonctionner sous l'eau, la pompe aspire une solution
acide, c'est-à-dire un milieu liquide et, en outre, rien n'est prévu pour effectuer
un traitement quelconque sur la solution aspirée. Par conséquent, le problème posé
par l'évacuation des déchets résultant du nettoyage d'une surface non immergée par
un jet d'eau sous haute pression n'y est pas résolu.
[0009] L'invention a précisément pour objet un nettoyeur haute pression permettant de nettoyer
une surface non immergée, par exemple en milieu nucléaire, en assurant la récupération
des effluents, indépendamment de la nature du milieu contaminé et éventuellement à
distance, par exemple au moyen d'un télémanipulateur.
[0010] Selon l'invention, on parvient à ce résultat grâce à un nettoyeur haute pression
comportant une tête de nettoyage comprenant une chambre centrale de nettoyage délimitée
par une paroi intermédiaire et dans laquelle débouche une canalisation d'injection
d'un liquide de nettoyage, et une chambre périphérique de réaspiration d'effluents
formée entre la paroi intermédiaire et une paroi extérieure et dans laquelle débouche
une canalisation d'aspiration reliée à des moyens d'aspiration, caractérisé par le
fait que les moyens d'aspiration sont incorporés dans un ensemble de récupération
des effluents qui comprend une cuve décanteuse dans la partie supérieure de laquelle
débouchent ladite canalisation d'aspiration et une canalisation d'évacuation d'effluents
gazeux communiquant avec les moyens d'aspiration, un tube d'évacuation d'effluents
liquides relié à des moyens de pompage plongeant jusqu'à proximité du fond de la cuve
décanteuse, à l'intérieur d'un organe de filtrage annulaire retenant des effluents
solides.
[0011] Dans cette installation, le passage des effluents par la cuve décanteuse permet de
séparer les solides, qui doivent par exemple être stockés en conteneurs, des effluents
gazeux et liquides qui peuvent respectivement être évacués à l'atmosphère et récupérés.
[0012] Avantageusement, la cuve décanteuse est une cuve cylindrique, d'axe vertical, dans
laquelle la canalisation d'aspiration débouche selon une direction circonférentielle,
de façon à amorcer un effet cyclone.
[0013] Des moyens de séparation liquide-gaz ainsi que des moyens de filtration peuvent être
placés dans la canalisation d'évacuation des effluents gazeux, une conduite de recyclage
de la phase liquide reliant un pot de stockage associé auxdits moyens de séparation
liquide-gaz à la cuve décanteuse.
[0014] La mise en action des moyens de pompage peut être déclenchée automatiquement par
un détecteur de niveau haut de liquide placé dans la cuve décanteuse.
[0015] Avantageusement, la paroi extérieure de la tête de nettoyage est apte à coopérer
avec une surface à nettoyer par des moyens d'étanchéité et la paroi intermédiaire
est alors écartée de cette même surface pour délimiter un passage par lequel la chambre
centrale de nettoyage communique en permanence avec la chambre périphérique de réaspiration.
[0016] Afin d'accroître l'efficacité du nettoyage, la canalisation d'injection débouche
dans la chambre de nettoyage par une buse tournante dont la rotation est commandée
par l'écoulement du liquide de nettoyage, cette buse présentant au moins deux orifices
orientés de telle sorte que les jets issus de ces orifices heurtent la surface à nettoyer
au voisinage immédiat du passage.
[0017] L'amélioration de la sécurité du personnel d'intervention est obtenue avantageusement
en reliant la tête de nettoyage à un pistolet de commande par une perche de manoeuvre
constituant la canalisation d'injection, un générateur haute pression alimentant le
pistolet de commande en liquide de nettoyage.
[0018] Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple
non limitatif en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, représentant un nettoyeur
haute pression réalisé conformément à l'invention; et
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la tête de nettoyage du nettoyeur de
la figure 1.
[0019] En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit que le nettoyeur haute pression
selon l'invention comprend principalement un ensemble de nettoyage désigné de façon
générale par la référence 10 et un ensemble de récupération des effluents désigné
de façon générale par la référence 12.
[0020] L'ensemble de nettoyage 10 comprend un générateur haute pression 14, de conception
classique, délivrant de l'eau sous haute pression, qui est envoyée à un pistolet de
commande 16 au travers d'un tuyau flexible 18. Le pistolet de commande 16 est relié
à une tête de nettoyage 20 par une perche de manoeuvre rigide 22 dont la longueur
peut être, par exemple, d'au moins 1,50 m. La perche de manoeuvre 22 délimite intérieurement
une canalisation d'injection 24 de l'eau sous pression, dont l'alimentation en eau
est contrôlée par un organe de commande tel qu'une gachette placée sur le pistolet
de commande 16.
[0021] En se référant à la figure 2, on voit que l'extrémité de la perche de manoeuvre 22
supportant la tête de nettoyage 20 est munie d'une buse 26 au travers de laquelle
la canalisation d'injection 24 définie à l'intérieur de la perche 22 débouche dans
la tête de nettoyage 20. De façon plus précise, la buse 26 est montée tournante à
l'extrémité de la perche de manoeuvre 22, et elle est percée de deux orifices 28 dont
l'orientation est inclinée par rapport à l'axe de la buse, ce qui a pour effet de
provoquer une mise en rotation automatique de la buse 26 lorsque de l'eau sous haute
pression est admise dans la canalisation d'injection 24.
[0022] La perche de manoeuvre 22 est repliée à proximité de son extrémité portant la tête
de nettoyage 20, de telle sorte que cette dernière puisse être appliquée aisément
contre une surface à nettoyer S lorsque le pistolet 16 est tenu par un opérateur.
[0023] La tête de nettoyage 20 comporte principalement une paroi extérieur 30 sensiblement
tronconique, dont l'extrémité de plus petit diamètre est fixée à l'extrémité de la
perche de manoeuvre, par exemple par une embase 32. L'extrémité opposée de la paroi
extérieure tronconique 30 est ouverte et renforcée extérieurement par une couronne
34 sur laquelle sont montées trois roulettes 36 aptes à être appliquées contre la
surface S à nettoyer et dont l'une seulement est représentée sur la figure 2. La couronne
34 supporte également, du côté de la surface S, un organe d'étanchéité annulaire 38
constitué par exemple par un balai permettant de confiner le volume délimité à l'intérieur
de la paroi 30 par rapport à l'extérieur de cette paroi.
[0024] La tête de nettoyage 20 comprend également une paroi intermédiaire 40, également
de forme sensiblement tronconique, placée à l'intérieur du volume délimité par la
paroi extérieure 30 et dont l'extrémité de plus petit diamètre est fixée sur l'embase
32, autour de la buse rotative 26.
[0025] L'extrémité de plus grand diamètre de la paroi intermédiaire 40 est ouverte et située
à une distance
d donnée de la surface S à nettoyer lorsque les roulettes 36 sont en contact avec cette
surface. On délimite ainsi, entre le bord de la paroi intermédiaire 40 adjacent à
la surface S et cette dernière surface, un passage annulaire 42 par lequel une chambre
centrale de nettoyage 44 formée à l'intérieur de la paroi intermédiaire 40 communique
en permanence avec une chambre périphérique 46 de réaspiration d'effluents formée
entre la paroi intermédiaire 40 et la paroi extérieure 30.
[0026] Comme l'illustrent schématiquement les flèches 48 sur la figure 2, les jets d'eau
sous haute pression sortant des orifices 28 de la buse tournante 26 viennent heurter
la surface S à nettoyer au voisinage immédiat du passage 42, c'est-à-dire à proximité
de l'extrémité de plus grand diamètre de la paroi intermédiaire 40. De cette manière,
on comprend que la récupération des effluents que constituent l'eau et les déchets
résultant du nettoyage de la surface S s'effectue facilement au travers du passage
42, puis de la chambre 46.
[0027] Pour permettre cette récupération, la paroi extérieure 30 comporte une tubulure 50
sur laquelle est raccordée une canalisation d'aspiration constituée par un tuyau souple
52.
[0028] En se reportant à nouveau à la figure 1, on voit que l'extrémité opposée du tuyau
souple 52 est raccordée sur l'ensemble de récupération 12 des déchets, qui va à présent
être décrit.
[0029] L'ensemble de récupération 12 comprend tout d'abord une cuve décanteuse 54 constituée
avantageusement par une cuve cylindrique, d'axe vertical, dont le fond 54a est légèrement
en pente vers l'axe de cette cuve. La cuve 54 est étanche et sa paroi cylindrique
est traversée, à proximité de son extrémité supérieure, par une tubulure 56 d'arrivée
des effluents sur laquelle est raccordé le tuyau souple 52. De façon plus précise,
l'extrémité de cette tubulure 56 située à l'intérieur de la cuve décanteuse 54 est
incurvée selon une direction sensiblement circonférentielle de façon à amorcer un
effet cyclone lorsque les effluents arrivent par le tuyau souple 52 dans la cuve décanteuse.
[0030] Une canalisation 58 d'évacuation des effluents gazeux débouche également dans la
partie supérieure de la cuve décanteuse 54, au travers du couvercle de cette dernière,
en un emplacement sensiblement diamétralement opposé à la tubulure 56. Cette canalisation
58 se prolonge jusqu'à un aspirateur pneumatique 72 en traversant successivement un
séparateur d'eau 60 et des filtres 70.
[0031] A l'intérieur du séparateur d'eau 60, les microgouttelettes de liquide entraînées
par le flux d'air sont séparées de ce dernier et récupérées dans un pot de stockage
62. Ce pot de stockage 62 est placé à un niveau supérieur à celui de la cuve décanteuse
54 et il est relié à cette dernière par une conduite de recyclage 64 contrôlée par
une vanne 66 normalement fermée. La conduite 64 traverse de façon étanche le couvercle
de la cuve décanteuse 54, et débouche dans le fond du pot de stockage 62, de telle
sorte que ce dernier est vidangé automatiquement dans la cuve décanteuse lorsqu'on
ouvre la vanne 66.
[0032] Les filtres 70 sont des filtres de qualité nucléaire servant à retenir les particules
solides éventuellement entraînées par les effluents gazeux.
[0033] L'aspirateur pneumatique 72 fonctionne par effet venturi, au moyen d'une tuyauterie
d'injection d'air comprimé 74 contrôlée par une vanne 76. L'ouverture de cette vanne
a pour effet d'injecter de l'air comprimé dans l'aspirateur 72, ce qui crée une dépression
grâce à laquelle les effluents de la tête de nettoyage 20 sont aspirés par la chambre
périphérique 46, la canalisation d'aspiration 52, la cuve décanteuse 54 et la canalisation
58, en passant par le séparateur 60 et les filtres 70. L'air comprimé injecté dans
l'aspirateur 72 par la tuyauterie 74 se mélange à l'air aspiré par la canalisation
58 pour être rejeté à l'extérieur au travers d'un tuyau 78.
[0034] La partie de l'ensemble de récupération 12 qui vient d'être décrite permet, grâce
à l'aspirateur 72, de créer une dépression suffisante pour aspirer les effluents produits
par la tête de nettoyage 20, c'est-à-dire le liquide de nettoyage et les déchets résultant
de l'impact de ce liquide sur la surface S. Ces effluents, qui contiennent à la fois
une phase gazeuse, une phase liquide et une phase solide, sont d'abord séparés dans
la cuve décanteuse 54 qui retient la majeure partie des phases liquide et solide.
La petite partie de la phase liquide restant dans la phase gazeuse est récupérée par
le séparateur 60 et la petite partie de la phase solide restant dans la phase gazeuse
est récupérée par les filtres 70.
[0035] L'ensemble de récupération 12 permet en outre de séparer les phases liquide et solide
retenues dans la cuve décanteuse 54. A cet effet, un tube vertical 80 disposé selon
l'axe de la cuve 54 traverse de façon étanche le couvercle de cette dernière et plonge
jusqu'à proximité du fond 54a de cette cuve. Ce tube 80 communique à son extrémité
supérieure avec un hydroéjecteur 82 placé dans un circuit 84, relié en amont de l'hydroéjecteur
82, à une source 86 d'eau sous pression. Des vannes 88 et 90, normalement fermées,
sont placées dans le circuit 84 respectivement en amont et en aval de l'hydroéjecteur
82. Cet agencement permet, lors de l'ouverture des vannes 88 et 90, d'aspirer le liquide
contenu dans la cuve décanteuse 54 afin, par exemple, de le recycler.
[0036] Afin que le liquide aspiré par le tube 80 soit séparé de la phase solide qui se trouve
également déposée dans la cuve décanteuse 54, cette dernière contient un filtre annulaire
92, réalisé par exemple en laine de polyester tassée, qui s'étend sur toute la hauteur
de la cuve autour du tube plongeur 80. Ce filtre 92 peut notamment être placé entre
deux tôles perforées concentriques qui en assurent le maintien mécanique sans empêcher
l'écoulement de l'eau.
[0037] Grâce à cet agencement, les grosses salissures décantent au fond de la cuve 54 et
l'eau migre au travers du filtre 92 qui n'offre que peu de résistance à l'eau tout
en retenant les salissures. Ainsi, le tube 80 n'aspire que de l'eau chargée de très
fines particules.
[0038] Pour que la vidange de l'eau contenue dans la cuve décanteuse 54 soit possible, il
faut que l'aspirateur 72 soit arrêté. Par conséquent, les vannes 88 et 90 commandant
l'aspiration de l'eau récupérée dans la cuve 54 sont normalement fermées lorsque l'aspirateur
72 fonctionne. Lorsque la cuve 54 est remplie d'eau, la vanne 76 commandant l'actionnement
de l'aspirateur 72 est fermée à son tour avant que les vannes 88 et 90 ne soient ouvertes.
[0039] De préférence, on place dans la partie supérieure de la cuve décanteuse 54 un détecteur
94 de niveau haut de liquide qui peut être simplement relié à une alarme avertissant
l'opérateur de la nécessité de vidanger la cuve décanteuse, ou qui peut déclencher
automatiquement la fermeture de la vanne 76 suivie de l'ouverture des vannes 88 et
90, rendant ainsi le fonctionnement du nettoyeur automatique.
[0040] Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, on a également prévu un dispositif
de sécurité permettant d'obturer automatiquement l'entrée de la canalisation 58 par
lequel l'air est aspiré hors de la cuve décanteuse, dans le cas où le détecteur de
niveau 94 serait défaillant et aussi afin de palier à un éventuel non respect de l'alarme
déclenchée par ce détecteur. Ce dispositif de sécurité comprend une bille flottante
96 qui est placée dans une cage perforée 98 située dans le prolongement de la canalisation
58, immédiatement en dessous du couvercle de la cuve décanteuse 54. Lorsque le niveau
dans la cuve 54 s'élève de façon anormale, la bille flottante 96 vient fermer l'extrémité
inférieure de la canalisation 58. La dépression créée par l'aspirateur 72 maintient
alors cette bille dans la position de fermeture de la canalisation 58, alors que toute
aspiration cesse dans la chambre périphérique de réaspiration 46 de la tête de nettoyage
20.
[0041] Grâce notamment à la présence de l'ensemble de récupération 12, le nettoyeur haute
pression conforme à l'invention permet de résoudre de façon simple et efficace le
problème posé par les déchets produits par le récupérateur. De plus, ces déchets sont
séparés selon leur nature, de sorte que certains d'entre eux peuvent être recyclés
ou évacués sans risque pour le personnel d'intervention.
[0042] Par ailleurs, la conception de l'ensemble de nettoyage 10 permet au personnel d'intervention
de travailler à une distance relativement grande de la surface à nettoyer et autorise
même le remplacement de ce personnel par un appareil de manutention à distance tel
qu'un télémanipulateur.
[0043] Il est également intéressant d'observer que le nettoyeur haute pression selon l'invention
peut être utilisé quelle que soit la nature du milieu que l'on désire nettoyer, puisque
la séparation des différentes phases effectuée dans l'ensemble de récupération 12
permet de contrôler de façon particulièrement efficace la gestion des effluents.
[0044] Enfin, cet appareil présente l'avantage de tous les nettoyeurs haute pression existants
qui consiste à ne pas dégrader les surfaces ainsi assainies, ce qui supprime la nécessité
de refaire ces surfaces après intervention.
[0045] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être
décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. En particulier on comprendra
aisément que l'ensemble de récupération décrit peut être utilisé avec un nettoyeur
haute pression comportant une tête de nettoyage de structure légèrement différente
de celle qui a été décrite. De même, les moyens utilisés pour séparer les différentes
phases des effluents récupérés peuvent subir certaines modifications sans sortir du
cadre de l'invention.
1. Nettoyeur haute pression comportant une tête de nettoyage (20) comprenant une chambre
centrale de nettoyage (44) délimitée par une paroi intermédiaire (40) et dans laquelle
débouche une canalisation d'injection (24) d'un liquide de nettoyage, et une chambre
périphérique (46) de réaspiration d'effluents formée entre la paroi intermédiaire
et une paroi extérieure (30) et dans laquelle débouche une canalisation d'aspiration
(52) reliée à des moyens d'aspiration (72), caractérisé par le fait que les moyens
d'aspiration sont incorporés dans un ensemble de récupération (12) des effluents qui
comprend une cuve décanteuse (54) dans la partie supérieure de laquelle débouchent
ladite canalisation d'aspiration (52) et une canalisation (58) d'évacuation d'effluents
gazeux communiquant avec les moyens d'aspiration (72), un tube (80) d'évacuation d'effluents
liquides relié à des moyens de pompage (82) plongeant jusqu'à proximité du fond de
la cuve décanteuse, à l'intérieur d'un organe de filtrage annulaire (92) retenant
les effluents solides.
2. Nettoyeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cuve décanteuse
(54) est une cuve cylindrique, d'axe vertical, la canalisation d'aspiration (52) débouchant
dans cette cuve selon une direction circonférentielle, de façon à amorcer un effet
cyclone.
3. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait
que la canalisation (58) d'évacuation des effluents gazeux comprend des moyens de
séparation liquide-gaz (60) et des moyens de filtration (70).
4. Nettoyeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de séparation
liquide-gaz (60) communiquent avec un pot de stockage d'eau (62) relié à la cuve décanteuse
(54) par une conduite de recyclage (64) normalement fermée par une vanne (66).
5. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le
fait que les moyens de pompage comprennent un hydroéjecteur (82) placé dans un circuit
(84) relié à une source de liquide sous pression (86) et équipé de moyens de fermeture
(88, 90) situés en amont et en aval de l'hydroéjecteur.
6. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le
fait qu'un détecteur de niveau haut de liquide (94) est placé dans la cuve décanteuse
(54).
7. Nettoyeur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le détecteur de niveau
haut de liquide (94) commande, lorsqu'il est actionné, l'arrêt des moyens d'aspiration
(72).
8. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le
fait qu'un obturateur à flotteur (96) est placé dans la cuve décanteuse (54), à l'entrée
de ladite canalisation (58) d'évacuation des effluents gazeux, pour obturer automatiquement
cette dernière lorsque le liquide dans la cuve décanteuse excède un niveau haut donné.
9. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le
fait que la paroi extérieure (30) de la tête de nettoyage est apte à coopérer avec
une surface à nettoyer par des moyens d'étanchéité et que la paroi intermédiaire (40)
est alors écartée de cette même surface pour délimiter un passage (42) par lequel
la chambre centrale de nettoyage communique en permanence avec la chambre périphérique
de réaspiration (46).
10. Nettoyeur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la paroi extérieure
porte des roulettes (36) aptes à être appliquées contre la surface à nettoyer, pour
maintenir constante la largeur dudit passage (42).
11. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait
que la canalisation d'injection (24) débouche dans la chambre de nettoyage (44) par
une buse tournante (26) dont la rotation est commandée par l'écoulement du liquide
de nettoyage.
12. Nettoyeur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la buse tournante
(26) présente au moins deux orifices (28) orientés de telle sorte que des jets issus
de ces orifices heurtent la surface à nettoyer au voisinage immédiat dudit passage
(42).
13. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait
que la section dudit passage (42) est approximativement égale à la section de la canalisation
de réaspiration (24).
14. Nettoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le
fait que la tête de nettoyage (20) est reliée à un pistolet de commande (16) par une
perche de manoeuvre (22) constituant la canalisation d'injection, un générateur haute
pression (14) alimentant le pistolet de commande en liquide de nettoyage.