Banc SAFOX (SAFeOXygen)

Objectifs du banc 

Le banc SAFOX est dédié à l’étude du phénomène de feu d’oxygène.

Il permet l’inflammation contrôlée d’échantillons métalliques en atmosphère enrichie en oxygène gazeux sous pression (jusqu’à 100 Barg) et d’en recueillir des données permettant de caractériser la réactivité des matériaux comme par exemple :

• le minimum d’énergie à l’ignition de combustion,
• la température d’ignition ainsi-que la vitesse 
• l’importance de propagation de combustion.

 Par ailleurs, ce banc permet de réaliser des essais d’oxydation haut température sous atmosphère d’oxygène pur. Des essais de performance de revêtements sous conditions extrêmes d’exposition sont également pratiqués.

 

La singularité du banc SAFOX

Le banc permet de tester la réactivité des matériaux dans la gamme de paramètres opératoires qui ne peut pas être adressée par les tests standards de compatibilité oxygène, comme par exemple ASTM G-124 ou ASTM G-72. Dans le banc SAFOX, l’échantillon (disque, barreau ou particules) est exposé aux conditions opératoires (Géométrie – Pression – Vitesse – Température) représentatives de celles d’un équipement industriel.  La gamme de fonctionnement (jusqu’à 100% d’oxygène, pression max. de 100 barg, vitesse d’écoulement jusqu’à 120 m/s et température max. de 1000°C) couvre une très grande partie d’applications industrielles existantes ainsi que celles en développement.

En plus des diagnostics binaires « matériau brûle/ ne brûle pas », le banc SAFOX permet, grâce aux diagnostiques de pointe, comme la caméra rapide étalonnée en pyromètre optique, de comprendre et quantifier les mécanismes qui régissent la réactivité des matériaux avec l’oxygène.

Les résultats obtenus à l’échelle de l’échantillon sont extrapolés vers l’échelle d’un équipement industriel à l’aide d’un Outil numérique d’aide au design.

Cet ensemble, banc SAFOX + l’Outil d’aide au design, permet de faire évoluer le design et les conditions opératoires de manière à accroître la sécurité des procédés véhiculant de l’atmosphère enrichie en oxygène. Ces outils sont particulièrement recherchés pour le développement des procédés nouveaux, sans retour industriel existant et sans données disponibles dans l’état de l’art.

Description des équipements constituant le banc SAFOX

 

•  Une enceinte de confinement jusqu’à 100 bar de pression en oxygène,
•  L’enceinte comprend 4 hublots de visualisation dont 1 pour le passage du faisceau laser,
• D’un support échantillon ainsi que d’un système de soufflage en oxygène orienté sur l’échantillon par un jeu de buses,
• Une source laser de type diode ,
• Un groupe de refroidissement de la source laser assurant le maintien de la température des différents organes,
•  Un bras robotisé assurant le positionnement du faisceau laser centré sur l’échantillon,
• Une caméra rapide (Fascam AX200) permet une capture d’image jusqu’à 900000 i/s soit 6400 i/s pour une résolution maximum de 1024x1024 , cette caméra est aussi utilisée en tant que pyromètre optique par mesures de niveaux de gris,
•  Un réseau de gaz équipé de vannes de régulation, de détendeurs, d’un débitmètre massique, de soupapes, de clapets anti-retour, de vannes manuelles, de capteurs de pressions et de températures,
•  Un châssis supportant l’enceinte de confinement, les équipements de diagnostic et d’un système de manipulation de la bride inférieur par un système de vérins électriques,
•  Une armoire de puissance électrique et d’un automate assurant la gestion de l’ensemble du procédé SAFOX.