Brevet FR2059937A1 — publié le 19710611

L'invention a pour objet un dispositif de transfert pratiquement étanche d'objets vers un récipient à travers une paroi d'enceinte, utilisable chaque fois qu'il est nécessaire de faire passer à travers la paroi des objets contaminants et notamment 5 radioactifs. L'invention concerne également un procédé de transfert faisant application dudit dispositif. Le problème du transfert étanche se pose notamment chaque fois qu'il est nécessaire de faire passer un objet à travers une 10 enceinte de protection alpha, tel qu'une boîte à gants, dont l'intérieur est contaminé, vers un récipient extérieur. Il se présente notamment lors du transfert de pastilles de combustibles contenant du plutonium à partir d'une cellule contaminée vers des gaines à charger en combustible. Il faut alors transférer les pastilles de 15 la boîte à gants contaminée vers la gaine sans contaminer l'extérieur de celle-ci et la boîte à gants dans laquelle elle est placée. Ces conditions sont remplies par le dispositif décrit et revendiqué dans le brevet français 1 499 227 demandé le 27.7.1966 par l'Organisme demandeur du présent brevet. Ce dispositif se com-20 pose essentiellement d'un tube fixé de façon étanche au travers de la paroi, d'un entonnoir disposé dans le tube, de même section que celle du récipient à remplir et s'adaptant exactement dans le prolongement de celui-ci, d'une liaison souple tubulaire entcurant étroitement les extrémités en regard de l'entonnoir et du récipient, 25 et d'une enveloppe protectrice entourant la liaison souple et pouvant être solidarisée de l'extrémité du récipient. Ce dispositif présente toutefois quelques inconvénients : il n'élimine pas complètement les risques de contamination de la tranche terminale du récipient qui fait face à l'ânionnoir. Or, 30 dans le cas par exemple de gaines d'éléments combustibles, la tranche reçoit ensuite un embout d'étanchéité ultérieurement fermé par soudure le long de la tranche et doit être décontaminée avant mise en place de l'embout. Par ailleurs, le mode de réalisation décrit, à titre 35 d'exemple, dans le brevet français 1 499 227, se prête mal à une automatisation complète. Enfin, la préparation de la gaine avant accouplement et remplissage, est relativement complexe. bad original 69 06778 2 2059937 La présente invention vise à fournir un dispositf de transfert étanche répondant mieux que les dispositifs antérieurs aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il est exempt des inconvénients ci-dessus. Dans ce but, l'invention propose un 5 dispositif de trarsfert étanche d'objets à travers une paroi d'enceinte vers un récipient, comprenant un tube traversant la paroi fixé à celle-ci de façon étanche et dont le diamètre interne correspond à celui d'une ouverture du récipient, caractérisé par une bande percée de trous de diamètre correspondant au diamètre in-10 terne du tube et par des moyens permettant de faire circuler la bande de l'extérieur vers l'intérieur de l'enceinte suivant un trajet qui fait défiler les trous entre, le tube et le récipient. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier, donné à 15 titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à la figure unique qui l'accompagne et montre un dispositif de transfert étanche de pastilles de combustible nucléaire de l'intérieur d'une boîte à gants constituant l'enceinte vers des gaines d'aiguilles de combustible, dispositif représenté en coupe suivant un 20 plan passant par l'axe. Le dispositif de transfert étanche est monté à travers la paroi 2 séparant une boîte à gants contaminée 4 constituant l'enceinte d'une boîte à gants "propre" ou non contaminée 6. L'atmosphère de la boîte à gants contaminée 4 est maintenue en 25 légère dépression (quelques millimètres de mercure) par rapport à l'atmosphère de la boîte à gants non contaminée 6, Celle-ci est à son tour en dépression par rapport à l'atmosphère ambiante. Le dispositif de transfert proprement dit comprend un entonnoir B constitué par un tube cylindrique dont le diamètre intérieur cor-30 respond à celui de chacune des gaines 12 de réception des pastilles de combustible 14 stockées dans la boîte à gants contaminée 4. La partie-.-terminale interne de l'entonnoir 8 (coté boîte à gants contaminée 4)9 est évasée de façon à faciliter l'entrée 35 des pastilles 14. L'entonnoir B est fixé de façon étanche à la paroi 2 par une douille 16 et des vis de blocage 18. Un ou plusieurs joints d'étanchéité sont évidemment prévus entre l'entonnoir 8 et les organes qui lui sont associés. BAD ORIGINAL 69 06778 3 2059937 La partie terminale externe de l'entonnoir 8 (côté boîte à gants 6) débouche dans un compartiment 20 délimité par la paroi 2 et par une contre-plaque 24 échancrée. Ce compartiment 20 communique avec la boîte à gants non contaminée par un trou 26 de 5 faible section placé à une extrémité du compartiment et communique avec la boîte à gants contaminée par une fente 28 placée à l'autre extrémité du compartiment 20. Le compartiment 20 communique également avec la boîte à gants non contfeminée 6 par un trou 30 coaxial à l'entonnoir 8 et 10 de diamètre légèrement supérieur à celui des gaines 12. Le dispositif,suivant l'invention, comporte un mécanisme permettant de faire circuler dans le compartiment une bande d'é-tanchéité 32 suivant un trajet qui la fait passer entre l'extrémité externe de l'entonnoir 8 et la tranche terminale des gaines 15 12 successivement mises en place. Ce mécanisme comprend une bobine débitrice 34 placée dans la boîte à gants non contaminée 6, un galet de guidage 36, un guide-bande 38 fixé à la'paroi 2, un passage plat 40 ménagé dans la plaque 24 du côté où se trouve le trou 26 et une bobine réceptrice 42. 20 Comme le montre la figure, la bande 32 circule de la boîte à gants non contaminée vers la boîte à gants contaminée et sépare l'entonnoir 8 de la boîte à gants non contaminée et éventuellement de la tranche de la gaine éventuellement maintenue face à l'entonnoir. Cette bande est balayée par le gaz provenant de la 25 boîte à gants non contaminée et cette circulation tend à ramener les poussières vers la boîte à gants 4 et la partie polluée de la bande. La bande 32 est percée à intervalles réguliers de trous circulaires 44 de diamètre correspondant à celui de l'entonnoir et 30 des gaines. L'espacement des trous est avantageusement de l'ordre de cinq fois le diamètre (50 mm pour un diamètre de 10 mm par exemple). La bobine réceptrice 42 est munie de moyens d'entraînement qui, chaque fois qu'ils sont mis en action, déplacent la bande 32 d'un intervalle correspondant à la moitié du pas des 35 trous dans la bande. Celle-ci est constituée par un film en matériau suffisamment déformable pour assurer une étanchéité absolue lorsqu'elle est fïessée entre la partie terminale de l'entonnoir 8 et la tranche d'une gaine 12 ; on peut notammnnt utiliser le BAD ORIGINAL 69 06778 4 2059937 film mince en matériau polyester à haute résistance à la traction connu squs la marque "Mylar". Les moyens d'entraînement de la bobine réceptrice peuvent être de n'importe quel type connu, à condition que la précision 5 et la sécurité de fonctionnement nécessaires soient observées. On peut notamment utiliser un système du type dénommé à croix de Malte. La boîte à gants non contaminée 6 contient encore un dispositif d'approche et de centrage des gaines et de maintien de 10 celles-ci contre la bande 32 avec une pression suffisante pour plaquer la bande contre l'extrémité externe de l'entonnoir B. Le dispositif représenté comporte un bras d'amenée 46 (représenté en tirets) muni d'un mécanisme de déplacement non représenté et un mandrin fixe 48 coaxial à l'entonnoir. Le serrage et le desserrage 15 du mandrin sont commandés par un cône 50 porté par un arbre 52 qui tourne Sur des paliers non représentés. L'arbre est terminé par un pignon droit 54 qui engrène une crémaillère 56 de commande. La boîte à gants contaminée 4 contient une goulotte 58 d'apport et de guidage des pastilles 14. Celles-ci peuvent être refoulées à tra-20 vers l'entonnoir 8 vers une gaine 12 à travers un trou de la bande 32 par un poussoir non représenté. Le procédé suivant l'invention ne sera que très sommairement décrit, car il ressort de la mise en oeuvre du dispositif qui vient d'être évoqué. 25 La boîte à gants contaminée 4 contient un certain nombre de pagtilles, par exemple en oxyde mixte d'uranium et de plutonium, disposées sur des goulottes de guidage 58 dont l'une est en alignement avec l'entonnoir 8. La bande 32 est placée de telle façon qu'elle présente face à l'entonnoir 8 une paroi pleine enca-30 drée par deux trous 34. Du gaz s'échappe de la boîte à gants non contaminée vers la fente 28 et la boîte à gants contaminée 4 par suite de la différence de pression. On amène alors la première gaine à charger à l'aide du bras 46 dans la position illustrée en traits mixtes 35 sur la figurs. Puis on déplace la bande 32 d'un demi pas à l'aide du mécanisme d'entraînement de la bobine réceptrice 42. Un trou de la bande 32 se trouve alors face à l'entonnoir 8 et à la gaine 12. La gaine est enfoncée de façon à appliquer la bande 32 autour du BAD ORIGINAL 69 06778 5 2059937 trou 44 contre la face terminale externe de l'entonnoir et à constituer ainsi une jonction étanche entre l'entonnoir 8 et la gaine 12. Pour garantir une telle étanchéité, la bande peut avantageusement être constituée par un film en "Mylar". 5 Les pastilles 14 de combustible sont alors refoulées en une ou plusieurs fois dans la gaine 12 puis le^mandrin 48 est desserré pour libérer la gaine et celle-ci est légèrement reculée pour la dégager de la bande 32. Aussitôt après, la commande de la bobine réceptrice 42 est actionnée pour déplacer la bande d'un 10 demi-pas et présenter de nouveau une partie pleine face à l'entonnoir. La gaine garnie de combustible est alors évacuée et son embout de fermeture est de préférence immédiatement placé pour éviter toute contamination. Une nouvelle gaine est amenée et soumise à la mOme séquence que précédemment. 15 On voit immédiatement que le procédé qui vient d'être décrit évite toute contamination de la boîte â gants occupée par les gaines et de la tranche terminale des gaines 12. Un balayage permanent s'établit de la boîte à gants non contaminée vers la boîte à gants contaminée et entraîne les poussières qui pourraient 20 diffuser. Chaque nouvelle gaine amenée est mise au contact d'une partie vierge de la bande 32, ce qui évite la contamination de la tranche terminale, la partie souillée de la bande étant évacuée vers la boîte h gants contaminée. Le dispositif qui a été décrit peut évidemment être 25 associé à des circuits d1 automatisation classique. Il peut également être équipé d'organes amovibles non représentés de séparation étanche des deux boîtes à gants pendant les périodes de non-utilisation du dispositif. Ces organes peuvent par exemple, comprendre des capuchons vissés sur la douille 18 et/ou surftun 30 embout prévu à cet effet de la plaque 24 (non représenté). BAD ORIGINAL 69 06778 6 2059937 REVENDICATIONS 1° Dispositif de transfert étanche d'objets à travers une paroi d'enceinte vers un récipient,comprenant un tube traversant la paroi de façon étanche et dont le diamètre interne correspond 5 à celui d'une ouverture du récipient, caractérisé par une bande percée de trous de diamètre correspondant au diamètre interne du tube et par des moyens permettant de faire circuler la bande de l'extérieur vers l'intérieur de l'enceinte auivant un trajet qui fait défiler les trous entre le tube et le récipient. 10 2° Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que la bande est constituée par un film de matériau polyester à haute résistance à la traction. 3° Dispositif suivant revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit tube débouche dans un compartiment relié à ladite 15 enceinte par une fente de passage de la bande vers l'enceinte et à l'extérieur par un passage de guidage de la bande vers ledit compartiment. 4° Dispositif suivant revendication 3, caractérisé en ce que ladite enceinte est en dépression et en ce que ledit comparti-20 ment est relié à l'extérieur par un trou situé à proximité du passage d'entrée de la bande, de façon à provoquer une circulation de gaz le long cte la bande vers l'enceinte. 5° Dispositif suivant revendication 1, 2, 3, ou 4, caracté risé en ce que les moyens de circulation de la bande comprennent 25 une bobine réceptrice située dans l'enceinte et munie d'un mécanisme d'avance par pas égaux à la.'moitié de l'espacement entre deux trous successifs de la bande. 6° Dispositif suivant revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, carac térisé par des moyens de déplacement dudit récipient vers le tube 30 et à partir de celui-ci, ainsi que par des moyens de blocage du récipient dans une position pour laquelle il presse ladite bande contre la face terminale du tube. 7° Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit récipient est constitué 35 par uhe gaine d'aiguille de combustible nucl^air^-t f.adite enceinte est une boîte à gants et lesdits objets sont des pastilles de combustible contenant du plutonium. 8° Dispositif suivant revendication 1 tel que représenté sur BAD ORIGINAL 69 06778 7 2059937 la figure unique. 9° Procédé de transfert étanche mettant en oeuvre un dispo sitif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on amène un récipient ou chaque récipient a son tour 5 en alignement avec le tube, la bande étant placée de façon à présenter une partie pleine face au tube ; on déplace la bande vers la boîte à gants contaminée jusqu'à ami: un trou de celle-ci face au tube ; on enfonce le récipient jusqu'à plaquer la bande autour du trou contre la face terminale du jubé ; on transfère 10 lesdits objets ; on écarte le récipient et on déplace la bande vers la boîte à gants contaminée jusqu'à amener de nouveau une partie pleine face au tube, et on retire ledit récipient. bad original