Brevet FR2258693A1 — publié le 19750818

Ltiiivention concerne un prnotdc de contrôle et de vérification périodique du taux de séparation de filtres absolus incor pores dans les circuits d'évacuation de l'air des locaux contamines par radioactivité, en partîcilier dans les ciroufts d'évacuation de l'air des centrales nucléaires ; l'invention concerna également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procedé. les filtres absolus connus, en général à base de fi bres de verre ou de fibres minérales, sont destinés à épurer l'air évacué, risquant d'avoir été contaminé par radioactivité, avant sa sortie-à l'atmosphère. La sécurité exige de ces filtres un taux minimal de sépa# ration d'au moins 99,97 % -en général donné par des prescriptions légales - Bien que ces filtres soient contrôlés d'une part en usine et de plus encore à leur arrivée au lieu d'utilisation, un certain doute subsiste sur la question de savoir si le taux exigé de séparation est réellement atteint et surtout se maintient à l'usage, car mame de très faibles dégâts causés au filtre cu des inexactitudes de montage dimi nuent rapidement le taux de séparation. L'invention a donc pour objet un procédé et un dispositif permettant de contrôler et de vérifier périodiquement les fuites et l'étanchéité de montage des filtres absolus montés au lieu d'utilisation. Selon une particularité essentielle de l'invention, le conduit d'évacuation d'air est fermé de part et d'autre du filtre con tr#'::lé, un appareil de contrôle est raccordé de part et. d'autre à l'enve- loppe du filtre mise hors circuit, l'aspiration d'un dispositif de refou lement faisant partie de l'appareillage de contrôle étant reliée au côte air pur, ctest-à-dire en aval du filtre,et le refoulement de ce disposi- 'tif, en amont du filtre a' l'enveloppe de ce dernier en un circuit de controle dans lequel un brouillard, dont la concentration est mesurée devant et derrière le filtre, est insufflé à l'aide #d'un gaz vecteur. Le procédé de l'invention permet de recontrôler à tout instant le taux de séparation d'un filtre de ce type sans qu'il soit nécessaire de modi fier sa position ni son montage dans le circuit d'évacuation d'air. Ainsi disparaît l'incertitude- sur la question de savoir si le filtre contrôlé a été détérioré ou non par son démontage ou son remontage- qui planait toujours après les contrôles effectués selon l'art antérieur et qui nécessftaient toujours la mise en place du filtre dans un appa reillage spécial d'essai. De plus, le procédé de l'invention permet non seulement le contrôle du matériau filtrant lui-même, mais aussi celui de l'étanchéité des éléments qui sont nécessaires à son montage dans le circuit d'évacuation de l'air. Selon un mode de mise en oeuvre permettant d'améliorer la circulation dans le circuit de contrôle, l'excès de volume à b son accroissement par l'addition du gaz propulseur ou vecteur est soutiré du circuit de contrôle et dirigé sur un circuit voisin d'évacuation d'air, en amont de son filtre#absolu. La résistance à la circulation calculée pour le courant principal du circuit de contrôle par rapport à celle du courant dérivé est telle qu'environ 5 %, des gaz passant dans ce circuit de contrôle soient évacués. L'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention se caractérise essentiellement par un dispositif de refeulement d'air que des conduits de liaison permettent de raccorder de part et d'autre du filtre absolu au circuit d'évacuation d'air, par une source de gaz propulseur ou vecteur inerte sous pression raccordée par un générateur de brouillard à l'aspiration du dispositif de refoulement d'air et par un appareillage de mesure qui peut se raccorder sélectivement par au moins un conduit obturable de prélevement d'échantillons au coté aspiration et au coté refoulement du conduit de liaison. Les organes de raccord des côtés aspiration et refoulement du conduit de liaison au circuit d'évacuation d'air peuvent être différents de manière à écarter au maximum le risque de contamination de l'appareil par la radioactivité, cet appareil pouvant avantageusement être monté sur chariot. Ces raccords peuvent avantageuse ment être par exemple des brides perforées dont les grilles circulaires de trous sont différentes du c-a-té aspiration et du c8té refoulement. Dans le même but, un organe de retenue peut etre prévu à la sortie du dispositif de refoulement d'air. Un conduit en dérivation pouvant se raccorder à un circuit voisin d'évacuation d'air peut avantageusement être monté à la sortie du dispositif de refoulement d'air sur le conduit de liaison pour l'évacuation de l'excès de volume de gaz du circuit de contr#le.Le choix convenable de la résistance à la circulation dans le conduit en dérivation -par exemple par dimensionnement de son diamètre par rapport à ceux des conduits du circuit de contr8le- permet de régler le débit dérivé du circuit de contrôle à une valeur fixée d'avance et pouvant être comme mentionné d'environ 5 %) du débit total des gaz en circulation pendant que le eontrole est effectué. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexe à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma de l'appareillage utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Un conduit 1 d'évacuation d'air fait partie d'une installation non représentée d'aération qui comprend en général plusieurs conduits d'évacuation d'air montés en parallèle. Un ventilateur 2 aspire l'air évacué par le conduit 1 à travers un filtre absolu 4 monté dans une enveloppe 3 l'air étant refoulé à l'atmosphère. Conformément à l'invention, ce filtre 4 doit entre contrôlé et vérifié périodiquement après son montage. Des clapets d'arMet 22 sont montés de part et d'autre de l'enveloppe 3 du filtre dans le conduit 1 de manière qugil soit possible de fermer ce dernier pendant llexécution de ce contrôle. Le filtre 4 séparé du reste du circuit d'évacuation d'air est alors relié à un dispositif 5 de refoulement d'air, en général un ventilateur, par des conduits de liaison 8 et 9 qui sont par exemple des flexibles.Le conduit 9 du côté aspiration du ventilateur 5 est raccordé au coté air pur,#c'est-à-dire en aval du filtre 4 nar rapport au sens de circulation de l'air évacué, au moyen d'organes 23 de fixation, par exemple de brides perforées, Le conduit 8 mène donc du refoulement du ventilateur 5 à d'autres organes 24 de raccord qui peuvent aussi astre des brides, mais dont la grille des perforations est différente. Ainsi, les erreurs de montage dl ventilateur 5 sur le filtre 4 sont évitées et le risque que des particules contaminées par radioactivité et ayant été préalablement séparées par le filtre ne pénètrent en grande quantité dans le circuit de centrale est écarté. Si les clapets 22 n'existent pas, le conduit 1 d'évacuation d'air est coupé en des emplacements convenables de part et d'autre du filtre 4 et obturé par des brides pleines. Les organes 23 et 24 de raccord des conduits de liaison du circuit de contrôle peuvent alors être disposés éventuellement dans# ces brides pleines si ces organes de raccord n'ont pas été prévus à la construction de l'ins lallation. Un clapet 6 de retenue est par ailleurs prévu entre le ventilateur 5 et le conduit 8 et contribue aussi à empêcher la contamination du circuit de contrôle si le ventilateur 5 se met à tourner pour une raison quelconque dans le mauvais sens. Un conduit 14 débouchant dans le conduit 9 d'aspiration dirige sur le circuit de contre colistitué du ventilateur 5, des conduits 8 et 9 et du filtre 4 un brouillard dune substance d'analyse qui est du phtalate de dioctyle (pdo) -cette substance utilisée couramment pour ces mesures forme un aérosol stable à polydispersité et dont la dimension moyenne des particules est de 0,5 p . Lebrouillard de pdo est produit dans un appareillage classique se composant d'un évaporateur Il rempli partiellement de pdo liquide 12 et renfermant des électrodes 13 de chauffage et d'une source 10 de gaz propulseur ou vecteur.Le gaz propulseur ou vecteur utilisé pour former le brouillard est un gaz inerte, de préférence l'azote, prélevé sur une bauteille 10 au moyen d'un organe 25 d'arr8t et de dosage. Un conduit 7 en dérivation sur le conduit 8 et de plus faible diamètre peut aussi etre un flexible pouvant se raccor- der sur un circuit voisin d'évacuation qui est encore en service ou qui peut aboutir sur son propre filtre absolu non représenté. Le conduit 7 est destiné à l'évacuation de l'excès de volume dfl à l'inJection du gaz propulseur de formation du brouillard et a l'élévation de tet- pérature dans le ventilateur 5 et sur les électrodes 13 du circuit de contrôle.Le débit évacué est épiné et envoyé à l'atmosphère et les cotes, notamment le diamètre du conduit- 7 en dérivation sont calcules de manière que la différence des résistances à la circulation permette d'évacuer environ 5 g du volume de gaz de ce circuit de contrôle, L'appareil de mesure, qui peut être d'un type classique de mesure du taux de séparation de filtres et qui se trouve dans le commerce, fonctionne d'après le principe de mesure optique de la dispersion de la lumière et inclut une tête de prélèvement d' & an- tillons comprenant une tête de mesure 26 qutun conducteur flexible 27 relie à une chambre 19 de mesure.La toto de mesure 26 peut être introduite par des passages 16 et 17 dans les conduits 8 et 9 du circuit de contrôle pour le prélèvement d'un échantillon gazeux sur ce dernier. La chambre 19 est raccordée à cet effet à l'aspiration d'un compresseur 15 dont le refoulement débouche à-l'atmosphère, éventuellement par l'intermédiaire d'un autre filtre à taux très élevé de séparation. La chambre 19 de mesure se trouve sur le trajet des rayons d'un montage optique qui, indépendamment de systèmes optiques non représentés de projection, se compose d'une source lumineuse 18 et d'un récepteur photosensible 20, par exemple d'un photomultiplicateur. Des dispositifs convenables non représentés d'amplification transmettent les mesures du récepteur 20 à un instrument 21 d'affichage. Une boite d'alimentation en courant qui délivre toutes les tensions nécessaires -par exemple pour les commandes du ventilateur 5 et du compresseur 15, l'amplification des signaux du récepteur 20, la source lumineuse 18 et les électrodes 13 de chauffageporte la référence 30 et sa représentation est purement schématique conne celle des conducteurs électriques qui en partent et qui sont indiqués en pointilles. Le déroulement des mesures est le suivant : après que le circuit fermé, précédemment mentionné, de contrôle a été établi, le brouillard décrit de pdo est produit dans l'évaporateur Il et l'azote 1' envoie dans l'air que le ventilateur 5 fait circuler dans le circuit de contrôle. Après réglage d'un équilibre de brouillard, la tette 26 de mesure est introduite dans le passage 16 du conduit 8 et le compresseur 15 aspire dans la chambre 19 un échantillon d'air rempli de brouillard.Le signal mesuré à l'aide de cet échantillon est pris comme grandeur de référence que le dispositif d'amplification enregistre comme mesure de "100 67n. Après que cet échantillon a été évacué de la chambre 19 et que la tête 26 de mesure a été introduite dans le-conduit 9 par le passage 17, un second échantillon y est prélevé, donc en aval du filtre contr81é 4, et la dispersion de lumière qutil provoque est mesurée. La mesure trouvée correspond à la perméabilité du filtre contrôlé, ctest-à-dire à la réciproque du taux cherché de séparation. L'appareil utilisé de mesure pouvant être commuté dans une plage de démultiplication de dix mille , un affichage lisible directement permet d'atteindre en pourcentage de la perméabilité une exactitude de 0,01 p qui correspond à une exactitude de mesure de l'affichage de 99,99 %; La mise en oeuvre de l'appareillage nécessaire à l'exécution du procédé peut être considérablement simplifiée et facilitée par un chariot sur lequel tous les éléments sont disposés et dont la largeur est calculée pour qu'il puisse passer au moins par des portes normalisées. Il va de soi que le procédé et l'appareillage décrits et représentés peuvent subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REMn3mDICATIONS 1. Procédé de contrôle et de vérification périodique du taux de séparation de filtres absolus incorporés dans les circuits d'évacuation de l'air des locaux contaminés par radioactivité, en particulier dans les circuits d'évacuation de l'air des centrales nucléaires, caractérisé en ce que le conduit d'évacuation d'air est fermé de part et d'autre u filtre contrôlé, un appareil de contrôle est raccordé de part et d'autre à l'enveloppe du filtre mise hors circuit, l'aspiration d'un dispositif de refoulement faisant partie de l'appareil~ lage de contrôle étant reliée au ceté air pur, e'est-à-dire en aval du filtre, et le refoulement de ce dispositif, en amont du filtre à l'enveloppe de ce dernier en un circuit de contrtle dans lequel un brouillard, dont la concentration est mesurée devant et derrière le filtre, est insufflé à l'aide d'un gaz vecteur. 2. Procédé selon la revendication l, caractérasé en ce que l'excès de volume dA à son accroissement par l'addition du gaz propulseur ou vecteur est soutiré du circuit de con trole et dirigé sur un circuit voisin d'évacuation d'air, en amont de son filtre absolu. 3. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif de refoulement d'air que des conduits de liaison permettent de raccorder de part et d'autre du filtre absolu au circuit d'évacuation d'air, par une source de gaz propulseur ou vecteur inerte sous pression raccordée par un générateur de brouillard à l'aspiration du dispositif de refoulement d'air et par un appareillage de mesure qui peut se raccorder sélectivement par au moins un poste obturable de prélèvement d'échantillons au côté aspiration et au coté refoulement des conduits de liaison. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les organes de raccord des côtés aspiration et refoulement des conduits de liaison au circuit d'évacuation d'air sont différents. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par un organe de retenue monté à la sortie du dispositif de refoulement d'air. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par un conduit en dérivation pouvant se raccorder à un circuit voisin d'évacuation d'air et branché sur le conduit de liaison à la sortie du dispositif de refoulement d'air. 7. Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce qutil est monté sur chariot.