La boîte à gants sous gaz inerte est un équipement utilisé pour confiner les procédés ou les produits sous une atmosphère contrôlée. Ce dispositif permet de créer un environnement de travail adapté à la manipulation de produit ou procédé réagissant au contact de l’oxygène et/ou de l’eau. L’enceinte empêche tout contact du produit avec l’atmosphère en le protégeant. Quand utiliser la boîte à gants sous gaz inerte et comment fonctionne-t-elle ?
Ce qu’est une boîte à gants sous gaz inerte
Une boîte à gants sous gaz inerte est un dispositif hermétique dédié au stockage et à la manipulation des procédés et composés sensibles à l’humidité ou à l’air. Son hygrométrie ainsi que son taux d’oxygène sont fixées à moins de 1 ppm. L’argon, l’hélium ou l’azote sont les types de gaz considérés comme neutres ou inertes, permettant de remplacer l’air à l’intérieur de la boîte à gants. L’enceinte permet d’effectuer des soudures TIG sous argon.
La boîte à gants est également nécessaire pour procéder à la réparation et à la soudure de diverses pièces en titanes, des super-alliages comme l’Hastelloy, l’Inconel et les Monels et des alliages nobles.
Une série de dispositifs accompagnent l’enceinte, pour le confinement en atmosphère inerte, afin de purifier et faire circuler le gaz inerte à l’intérieur de celle-ci. Pour faire place à un environnement inerte, la boîte à gants élimine l’eau, les solvants ainsi que l’oxygène. Il existe deux systèmes de purification pour les boîtes à gants sous gaz :
- Le purificateur de gaz en boucle fermée. Le gaz et l’atmosphère sont purifiés en continu à l’aide du purificateur et une circulation en boucle fermée. Cela réduit la consommation de l’enceinte en gaz inerte.
- Le balayage perdu. L’atmosphère dans la boîte à gants est renouvelée grâce à un flux de gaz inerte qui y entre et qui en ressort en permanence. Un procédé qui est aussi appelé balayage en gaz perdu. En revanche, l’enceinte consomme une quantité importante de gaz inerte.
La pression à l’intérieur de l’enceinte dépasse légèrement la pression atmosphérique. Si, avec le temps, les gants deviennent poreux ou en cas de microfuites, cette surpression évite la pénétration de l’air extérieur dans le dispositif.
Pour quelle raison travailler sous atmosphère inerte ?
Les opérations ou les manipulations de produits sont sécurisées lorsqu’elles sont effectuées à l’intérieur d’une boîte à gants à l’intérieur de laquelle l’atmosphère est inerte. La boîte à gants constitue un dispositif de protection, maintenant la pureté en humidité et en oxygène, afin de prévenir d’éventuelles réactions. L’enceinte fait donc office de barrière physique entre l’atmosphère et les opérations/produits.
La chambre principale de l’enceinte dispose de parois transparentes où sont intégrés des gants de manipulation. Elle permet de ne pas compromettre le confinement et sécurise les manipulations. Des besoins en postes de travail, de l’aménagement de l’instrumentation à l’intérieur et des opérations à réaliser dépend le nombre de gants intégrés. La présence de sas de transfert permet de transférer les échantillons, les différents outils et les pièces nécessaires aux manipulations.
Des composants de sécurité (régulateurs, valves et alarmes de sécurité, capteurs d’humidité, d’azote et d’oxygène) sont également intégrés à la boîte à gants sous gaz inerte et garantissent le bon fonctionnement de celle-ci. La présence d’une soupape de sécurité permet d’évacuer le gaz en excès, évitant ainsi une pression interne trop importante dans la boîte à gants. Chaque opération requiert des conditions de confinement variables (pression, température, gaz de protection, etc.), suivant le secteur. Les régulateurs permettent également de contrôler l’environnement de travail.
De nombreux secteurs peuvent recourir à l’utilisation d’une boîte à gants sous gaz inerte. Celle-ci est largement présente dans l’industrie spatiale et aéronautique, dans la chimie organométallique, la recherche et développement, la microélectronique, les semiconducteurs, la physique des solides, la biologie, etc.
