SCAPHANDRE AUTONOME POUR UNE PERSONNE SE DEPLAçANT DANS UNE ATMOSPHERE CONTENANT UN PRODUIT NOCIF

La présente invention concerne les scaphandres autonomes pour protéger les personnes aptes à se déplacer dans une atmosphère d'air de respiration contenant un produit nocif comme du Tritium, isotope radioactif de l'Hydrogène, ce type de scaphandres trouvant une application particulièrement utile dans certaines centrales nucléaires, notamment celles dites "à eau lourde". On sait que les filières de certaines centrales nucléaires produisent des produits nocifs, comme du Tritium. qui se répandent dans l'atmosphère en des concentrations qui peuvent être relativement importantes dans certaines zones de ces centrales où des personnes doivent intervenir, par exemple pour des opérations de maintenance, et encore plus dans les milieux confinés.

Il est vrai que l'irradiation émise par le Tritium est relativement faible. Mais sa force destructrice est très importante car toute la puissance d'irradiation des particules de Tritium est concentrée sur la partie du corps qui les reçoit. L'industrie nucléaire considère donc le Tritium comme une substance au moins cancérigène.

Certaines installations nucléaires rejettent le Tritium sous forme de gaz et d'eau tritiée qui peuvent contaminer les personnes en contact avec ces sources de rejet. Le Tritium pénètre alors dans les êtres vivants par l'aspiration et/ou l'absorption à travers la peau et/ou l'ingestion. Le Tritium inhalé se répand de façon égale dans les tissus mous et l'eau chargée de produit nocif se mêle rapidement à toute l'eau du corps.

La solution actuellement adoptée pour protéger les personnes devant se déplacer dans un milieu contenant du Tritium est de les revêtir de l'enveloppe d'un scaphandre dont l'intérieur est alimenté en gaz de respiration au moyen d'un tuyau relié, par une première extrémité, à une source du gaz de respiration située en dehors du milieu chargé de produit nocif et, par sa seconde extrémité, à l'intérieur de l'enveloppe. La paroi de l'enveloppe comporte en outre un orifice de fuite calibrée de façon que le

gaz à l'intérieur de l'enveloppe soit en surpression par rapport à la pression régnant dans le milieu extérieur chargé de produit nocif, pour que le gaz du milieu extérieur chargé de produit nocif ne puisse pas pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe, mais que le contenu gazeux présent dans l'enveloppe puisse se renouveler afin, par exemple, d'éliminer les produits de respiration de la personne revêtue de l'enveloppe.

Cette solution donne les résultats escomptés, mais présente des inconvénients.

Par exemple, le conduit qui relie l'enveloppe à la source de gaz de respiration sous pression est incontestablement une entrave aux déplacements de la personne. Il a même été constaté et comptabilisé que plus du tiers du temps passé par un technicien intervenant dans le milieu confiné chargé de produit nocif est consacré, non pas à la tâche qui lui est assignée, mais à éviter de s'entraver avec le conduit, à le déplacer et le replacer pour qu'il occupe la meilleure position possible par rapport à lui afin qu'il ne le gêne pas pour l'intervention qu'il doit effectuer.

Une telle perte de temps est sans aucun doute nuisible en tout point de vue, notamment quant à l'efficacité du technicien qui est amené à se fatiguer inutilement et même peut-être, en conséquence, quant à la qualité du travail effectué. En finalité, cette perte de temps intervient à coup sûr dans le coût des interventions effectuées dans de telles conditions.

Il existe un scaphandre de type autonome destiné à être porté par une personne devant se déplacer dans une atmosphère d'air de respiration contenant un produit nocif, comme celui décrit dans le US-A-703 948, qui comporte des moyens de filtration comprenant un premier étage constitué d'un produit spongieux saturé avec un fluide pour purger l'air entrant, et un second étage constitué d'un sac rempli de granulés de charbon.

Cependant, ces moyens de filtration pour un scaphandre ne donnent pas toute la sécurité voulue, surtout pour un usage comme décrit ci-dessus. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans une atmosphère chargée d'un produit nocif comme du Tritium ou analogue, qui pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus des systèmes de l'art

antérieur à l'aide d'améliorations qui sécurisent fortement le personnel devant porter un tel scaphandre, tout en présentant une structure très simple qui induit une réalisation peu onéreuse et une utilisation facile.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans un milieu d'air chargé d'un produit nocif, comportant :

• une enveloppe dans laquelle est apte à prendre place une personne,

• une unité d'aspiration du dit air chargé du produit nocif, comportant une entrée et une sortie, et • des moyens pour relier de façon étanche la sortie de l'unité d'aspiration avec l'intérieur de ladite enveloppe, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre, montées en série :

• une première unité de filtration comportant une entrée apte à être reliée fluidiquement avec ledit milieu d'air chargé du produit nocif, une sortie. un fluide apte à piéger le produit nocif, et des moyens pour contenir ledit fluide montés en coopération entre l'entrée et la sortie de cette dite première unité de filtration de façon que l'air chargé du produit nocif au moins passe sur ledit fluide,

• une deuxième unité de filtration comportant une entrée reliée fluidiquement à la sortie de la première unité de filtration. une sortie reliée fluidiquement à l'entrée de l'unité d'aspiration, un corps adsorbant apte à piéger les vapeurs du dit fluide produites dans la première unité de filtration, et des moyens pour contenir ledit corps montés en coopération entre l'entrée et la sortie de cette deuxième unité de filtration de façon que l'air débarrassé du produit nocif mais chargé de vapeurs du dit fluide passe sur ledit corps, et

• deux troisième et quatrième unités de filtration de particules respectivement disposées entre la première et la deuxième unités de filtration et entre la deuxième unité de filtration et l'unité d'aspiration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel la figure unique représente sous forme schématique le principe d'un mode de réalisation du scaphandre

autonome selon l'invention pour la protection d'une personne apte à se déplacer dans un milieu d'air chargé d'un produit nocif comme du Tritium.

Il est précisé que la figure représente essentiellement un mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention.

La présente invention concerne un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans une atmosphère d'air de respiration 100 contenant un produit nocif comme du Tritium, comme "l'air" que l'on trouve dans au moins certaines zones de certaines centrales nucléaires.

Le scaphandre selon l'invention comporte, comme illustré schématiquement sur la figure unique, une enveloppe 10 en un matériau étanche, comme une matière plastique ou analogue, dans laquelle est apte à prendre place une personne, en soulignant que cette enveloppe peut être totale, c'est-à-dire enveloppant totalement la personne, ou partielle, par exemple sous la forme d'un heaume ou analogue. Tous ces types d'enveloppe ne seront pas plus amplement décrits ici car ils sont bien connus en eux-mêmes dans le domaine technique.

Le scaphandre comporte en outre une unité d'aspiration 20 de l'air du milieu ambiant extérieur constituée, par exemple comme schématiquement illustré, par un ou plusieurs ventilateurs ou analogues. Cette unité d'aspiration 20 comporte une entrée 21 , une sortie 22, et des moyens 23 pour relier de façon étanche sa sortie 22 avec l'intérieur 11 de l'enveloppe 10, ces derniers moyens pouvant être de tous types, soudure, montage entre joints enserrés, ou analogues.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le scaphandre comporte en outre une première unité de filtration 31 comportant une entrée 32 apte à être reliée fluidiquement au milieu extérieur d'air chargé d'un produit nocif 100, une sortie 33, des moyens de fluide pour piéger le produit nocif, en l'occurrence le Tritium et des moyens 34 pour contenir le fluide montés en coopération entre l'entrée 32 et la sortie 33 de cette première unité de filtration de façon que l'air chargé de produit nocif passe dans et/ou

sur le fluide. Dans le cas où le produit nocif est du Tritium, le fluide est avantageusement de l'eau.

Le scaphandre comporte en outre une deuxième unité de filtration 42 comportant une entrée 43 reliée fluidiquement à la sortie 33 de la première unité de filtration 31, une sortie 44 reliée fluidiquement à l'entrée 21 de l'unité d'aspiration 20, un corps 46 apte à piéger les vapeurs du fluide qui se produisent naturellement dans la première unité de filtration 31 , et des moyens 45 pour contenir ce corps 46, ces moyens 45 étant montés en coopération entre l'entrée 43 et la sortie 44 de cette deuxième unité de filtration 42 de façon que l'air débarrassé du produit nocif mais chargé de vapeurs du fluide au moins passe sur le corps 46.

Selon un mode de réalisation avantageux qui a donné toute satisfaction à la Demanderesse, la deuxième unité de filtration 42 est constituée de l'un des filtres suivants : filtre de tamis moléculaire, filtre de silice, filtre d'alumine.

Le scaphandre comporte en outre deux troisième et quatrième unités de filtration de particules 102, 104 respectivement disposées entre la première et la deuxième unités de filtration 31 , 42 et entre la deuxième unité de filtration 42 et l'unité d'aspiration 20, étant précisé que les première, deuxième, troisième et quatrième unités de filtration 31, 42, 102, 104 sont montées en série, c'est-à-dire qu'elles sont successivement traversées par l'air.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens 34 pour contenir le fluide sont constitués d'un élément spongieux apte à retenir ce fluide. Dans un mode de réalisation préférentiel compte tenu de sa simplicité et son faible coût, l'élément spongieux sera constitué d'une feuille de papier non étanche à l'air, par exemple de type buvard ou analogue. Le fluide, en l'occurrence l'eau, est introduit dans cet élément spongieux par tout moyen, par exemple par simple humidification dans le cas d'une telle feuille de papier buvard ou analogue.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le corps 46 apte à piéger les vapeurs de fluide produites dans la première unité de filtration 31 , en l'occurrence la vapeur d'eau, est un matériau, de préférence

en morceaux, apte à adsorber l'eau. Cette structure en morceaux est choisie de façon à offrir aux vapeurs de fluide un maximum de surface de contact avec le corps 46. La forme et le nombre de ces morceaux seront facilement déterminés par l'homme du métier, en précisant que, par "morceaux", il est compris des grains, de la poudre, des éclats, des copeaux, etc.

Selon une réalisation avantageuse pour une facilité de réalisation de la deuxième unité de filtration et un coût de fabrication le plus faible possible, le matériau en morceaux est du gel de silice.

Les troisième et quatrième unités de filtration de particules 102, 104 sont avantageusement constituées par des filtres en matériau non tissé de type polypropylène ou analogue, par exemple comme ceux utilisés dans la plupart des cartouches filtrantes, masques, demi-masques, masques pour chirurgiens, etc..

Ces deux unités de filtration de particules 102, 104 sont situées de part et d'autre la deuxième unité de filtration 42 pour contenir et maintenir le corps 46 quand il est constitué, par exemple, de grains de silice ou analogues comme décrit ci-avant.

En général, un tel scaphandre est à usage unique, compte tenu du fait qu'il est amené à être en contact avec des produits polluants. Cependant, toujours dans un souci de rentabilité, il peut être avantageux que certaines parties d'un tel scaphandre puissent être réutilisées après dépollution.

Tel peut être le cas de l'unité d'aspiration 20 et des première et deuxième unités de filtration 31, 42.

Dans cette hypothèse, le scaphandre comporte avantageusement un boîtier 50 dans lequel sont situées au moins les quatre unités de filtration 31 , 42, 102, 104, la feuille de papier humidifiée pour le piégeage du produit nocif comme le Tritium et le matériau en morceaux pour le piégeage de la vapeur d'eau étant respectivement contenus dans une première cartouche 52 et une seconde cartouche 54. Les deux cartouches 52, 54 sont montées en coopération de façon étanche avec la paroi du boîtier 50, comme illustré, par exemple sous forme de tiroirs aptes à se positionner en glissement dans ce boîtier 50 de façon que l'air traverse successivement les deux cartouches en passant d'abord à

travers la feuille de papier humidifiée puis sur le matériau en morceaux, et bien entendu à travers les deux troisième et quatrième unités de filtration de particules 102, 104.

Il est ainsi facile d'enlever les première et deuxième unités de filtration 31. 42 qui. après dépollution, peuvent être réutilisées. Quant aux troisième et quatrième unités de filtration 102, 104, elles sont généralement éliminées.

Une personne revêtue du scaphandre décrit ci-dessus, peu encombrant et peu alourdi par la présence des quatre unités de filtration 31,

42, 102, 104, peut très facilement se déplacer dans le milieu confiné d'air chargé du produit nocif, sans être, comme dans le passé, entravée et gênée par le conduit d'alimentation en gaz pour sa respiration, car il n'est plus nécessaire de relier l'intérieur de l'enveloppe 10 du scaphandre à une source de gaz de respiration sous pression, par exemple une pompe située en dehors du milieu chargé de produit nocif ou une bouteille d'air située dans ou hors de ce milieu.

En effet, grâce à la structure du scaphandre selon l'invention décrite ci- dessus, il est possible d'alimenter l'intérieur de l'enveloppe en gaz de respiration en utilisant directement le gaz du milieu ambiant extérieur, bien qu'il contienne un produit nocif comme du Tritium. Pour ce faire, il suffit d'aspirer le gaz du milieu ambiant extérieur en commandant la mise en route de l'unité d'aspiration 20. En raison de la disposition relative décrite ci- dessus de la première unité de filtration 31 , de la deuxième unité de filtration 42 et de l'unité d'aspiration 20. l'air aspiré chargé de produit nocif entre dans la première unité de filtration 31 par son entrée 32 et traverse les moyens 34 contenant de l'eau, en l'occurrence une feuille de papier humidifiée. Le Tritium est fixé par les molécules d'eau et l'air en sortie 33 de cette première unité dé filtration 31 est ainsi débarrassé du Tritium.

Cependant, en traversant les moyens 34 contenant de l'eau, s'il a été débarrassé du Tritium. l'air s'est en revanche chargé en vapeur d'eau, et éventuellement en particules diverses, ce qui est un inconvénient pour l'alimentation de l'intérieur de l'enveloppe du scaphandre en gaz de respiration. Car il est connu qu'une atmosphère trop humide à l'intérieur de l'enveloppe d'un scaphandre, pouvant en outre contenir des particules,

contribue à augmenter le stress de la personne portant ce scaphandre et gêne sa respiration.

Mais, avec le scaphandre selon l'invention, l'air chargé de vapeur d'eau passe sur le corps 46 de la seconde unité de filtration 42, qui l'assèche avant qu'il n'entre dans l'enveloppe 10.

Quant aux troisième et quatrième unités de filtration 102, 104, elles assurent qu'aucune particule solide, éventuellement nocive, puisse être aspirée à l'intérieur de l'enveloppe 10 et respirée par la personne portant le scaphandre. L'air provenant directement du milieu ambiant extérieur pollué de produits nocifs et entrant dans l'enveloppe 10 est alors parfaitement respirable, débarrassé aussi bien du Tritium et que de vapeur d'eau et de toutes particules.

Il est précisé que le scaphandre peut comporter en outre d'autres moyens, par exemple un sur-presseur ou analogue de façon que l'intérieur de l'enveloppe 10 soit, comme dans l'art antérieur, en surpression par rapport au milieu dans lequel doit se mouvoir la personne revêtue de cette enveloppe. Ces derniers moyens sont du domaine de l'homme du métier et ne seront donc pas plus amplement décrits ici, dans l'unique souci de simplifier la présente description.