Brevet FR2393229A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un dispositif pour transporter des fluides radioactifs et/ou agressifs entre des locaux de retraitement ou de préparation de combustibles nucléaires. Les éléments combustibles utilisés dans les centrales nucléai- res doivent, pour permettre de récupérer les éléments qu'ils contiennent, par exemple l'uranium et le plutonium, être amenés à des installations dites de retraitenent . Le plutonium qui y est extrait du combustible nucléaire l'usé est normalement obte- sous gogos forme dissoute, par exemple sous forme de nitrate de plutonium.Celui-ci constitue slors, dans des installations de prépa ratios spécialement conques pour cela, la matière première à par- tir de laquelle on obtient de l'oxyde de plutonium qui est façon né, nous cette forme ou en mélange avec du dioxyde d'uranium, en pastilles frittées de combustible, pour être réutilisé dans des barres de combustible au sein de réacteurs nucléaires. Si l'on considère la relation étroite existant entre la récupération du plutonini et son retraitement, il apparut tout indiqué que les installations d'exécution du retraitement et de la préparation soient disposées aussi près que possible l'une de l'autre. Toutefois, des considérations techniques touchant à la sécurité excluent u. intégration totale. Sa distance entre une installation de retraitement et une installation de préparation sera donc de l'ordre de 300 à 500 m. À de telles distances, on rencontre alors le problème du transport, et notamment de la sécurité du transport, entre ces installations, ce transport concernant d'une part la solution plutonium-uranium et d'autre part le retour de liquides contenant des solvants. la radioactivité , la limitation à des volumes d- terminés que cette radioactivité implique (pour éviter toute ex- cursion nucléaire), et l'agressivité de ces produits ou liquides, ainsi que la nécessité d'éviter des actes de sabotage, etc. font que les moyens de transport normaunc- par exemple véhicules automobiles ou transporteurs à cible - sont pratiquement inadéquats. La présente invention a pour but d'offrir une possibilité de transport permettant un fonctionnement aussi automatisé que possible tout en n'exigeant qu'un minimum de personnel et en offrant en mflme temps - et avant tout - une sécurité absolue vis-à-vis des attentats, chutes d'avion, séismes, etc. Selon l'invention, ce but est atteint avec un dispositif consistant en plusieurs conduites tubulaires qui suivent des tracés sensiblement parallèles entre stations de transfert , présentent de la pente, sont munies de moyens de contre d'étanchéité et sont entourées d'une enveloppe en béton Compte tenu de la dangerosité des produits 8 transporter, une imp.r- tance particulière doit Entre accordée aux noyers de contre d'étanchéité, Ceux-ci consistent en un tube entourant avec us intervalle la ou les conduites transporteuses, ledit intervalle étant maintenu sous dépression et étant parcouru par un gaz de balayage qui est contrtlé quant à la présence d'impuretés éven- tulles Ce dispositif de transport admet différentes formes de réalisation. Quelques-unes d'entre elles soit décrites ci-après à titre d'exemples en se référant aux figures 1 â 4 du dessin annexé, dans lequel : la figure 1 montre schématiquement en coupe longitudins- le la disposition générale du dispositif entre les installations de retraitement et de préparation ; et les figures 2 à 4 représentent en coupe transversale des variantes de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 1 montre la disposition du dispositif C selon l'invention faisant office de liaison entre une installation de retraitement À et une installation de préparation B. Dans 1' ins- tallation de retraitement À se trouve un réservoir qui commu- nique par l'intermédiaire d'une vanne avec la conduite de transport. Celle-ci débouche dans un réservoir situé dans I' instal- lation de préparation B, réservoir d'où la solution radioactive est prélevée (comme indiqué par la flèche) pour préparer par exemple du PuO2 .Le dispositif C suit un tracé qui est mon pas horizontal mais légèrement incliné, grâce à quoi aucun li- guide ne peut rester dans ce dispositif en cas de fermeture de la vanne, et, de plus, l'acheminement du fluide depuis ltias tallation de retraitement jusqu'à l'installation de préparation ne demande aucune pompe. Il est recommandé que ce dispositif C, ou les conduites, présente une légère courbure convexe permettant d'éviter de recourir à des moyens de compensation pour absorber les variations de l'ongueur sous l'effet de différences de températures. La forme de réalisation des conduites de transport ne doit pas seulement offrir un degré de fiabilité élevé quant à l'étanchéité, mais aussi trie protégée contre les agressions mécaniques externes telles que, par exemple, séismes, tentati Tes de sabotage ou faits de guerre. Cette protection peut entre assurée par une enveloppe en béton armé (armature en fer) pour Tue de Joints de dilatation qui, par exemple, peuvent s'étendre au travers de la masse de béton 8 la façon d'escaliers ou de gradins, donc en direction axiale et perpendiculairement â cel dinsi, Ainsi, toute dilatation axiale de la masse de béton est absorbée et, néanmoins, la résistance aux influences ex;9, rieures reste préservée. Les figures 2 à 4 montrent en coupe transversale des schémas possibles de contiguratios des conduites ou du dispositif e. La référence 1 désigne la conduite transportant des liquides radio-actifs, par exemple du nitrate de plutonium, de l'installation de retraitement À â l'installation de préparation B. Cette conduite est entourée d'un deuxième tube 11, et l'intervalle compris entre ce dernier et la conduite est parcouru de façon continue ou discontinue par un agent de balayage qui est contrôlé quant à la présence d'éventuelles impuretés radioactives entrainées. De telles impuretés indiqueraient 1' existence d'une fuite dans la conduite 1.Suivant un tracé parallèle à celui de la précédente, une conduite 2 est prévue pour renvoyer de l'installation de préparation à l'installation de retraitement - où ils peuvent étre réutilisés - des liquides contenant des solvants contamimés. Cette conduite est elle-aussi entourée d'un tube 21 et contrôlée de la façon décrite, à l'aide d'un agent de balayage. Les deux conduites 1 et 2, qui sont par exemple disposées horizontalement l'une à cOté de l'autre, sont entourées par l'enveloppe 5 en béton armé (armature 51) par rapport à laquelle elles sont positionnées au moyen d'un matériau élastique 6, par exemple une matière expansée (matière mousse) ayant une surface étanche. On est ainsi assuré que d'éventuels ébranlements d'origine externe ne pourront pas avoir d'action dommageable sur les conduites 1 et 2 qui, par ailleurs, ont ainsi des portées élastiques leur permettant de se mouvoir verticalement lorsque des dilatations thermiques surviennent (compte tenu de leur pose incurvée selon la figure 1). Dans l'espace compris entre les deux tubes 1 et 2 passe un tube 3 prévu pour l'amenée, éventuellement nécessaire, d'un liquide-de décontamination en cas de fuite des conduites protégées 1, 2, 11 et 21o Les diamètres des deux conduites I et 2 sont maintenus à une valeur excluant toute excursion nucléaire, ut dans le cas où elles transporteraient toutes les deux des solutions radioactives en concentrations extrêmement réactives. Pour obtenir une sécurité supplémentaire, des barres ou des canalisations de matières absorbant les neutrons peuvent titre prévues dans l'intervalle compris entre les conduites de transport proprement dites 1 et 2 La figure 3 montre tae autre possibilité d'agencement. Sur cette figure, les composants correspondant à ceux de la figure 2 ont les mines références que sur cette dernière. Dans cet exemple, les conduites de transport 1 et 2 n'ont pas chacune un tube-enveloppe 11 21, elles passent toutes les deux dans une enveloppe tubulaire commune 7 . Celle-ci est garnie intérieurement d'une couche protectrice 71 qui est par exemple en une ma tière plastique résistant â la corrosion, par exemple en tétra fluoréthlène. Bfen entendu, le tube 7 pourrait aussi ttre lui momie en une matière résistant à la corrosion.D'autres conduites de remplacement l' et 2' (représentées en trait discontinu) peuvent aussi être prévues entre les conduites de transport 1 et 2. Pour obtenir une sécurité supplémentaire notre une ex ourson nucléaire, une bande 41 en matière absorbant les neutrous est disposée entre les conduites 1 et 2 le tube-enveloppe 7 est pour sa part entouré d'une couche intermédiaire 6 et d'une enveloppe en béton 5, ces deux derniers éléments ayant la nerne structure que ceux portant les mêmes références sur la figure 2 Dans ces formes de construction, les conduites transporteuses proprement dites 1 et 2 ne sont plus accessibles de l'extérieur.Toutefois, en cas de défaut, elles peuvent être remplacées globalement. Cependant, si la distance est grande s par exemple supérieure à 100 i, il est opportun de recourir à une construction autorisant, en cas de nécessité, des réparations in situe Il est alors pratique d'agencer les conduites transporteuses dans un tunnel accessible, comme indiqué sur la figure 4. Les parois de ce tunnel constituent l'écran en béton 5. Celui-ci peut être constitué par exemple , avec des éléments préfabriquée en béton, 52 et 53, dont l'armature est repérée par la référence 51. La face interne est de préférence, comme celle du bâtiment de sécurité d'un réacteur, pourvue d'un revêtement élastique 54 an matière plastique.Sur des consoles séparées reposent les conduites de trqnsport 1 et 2 qui, par leur structure, correspondent à celles des figures 2 et 3. Au plafond de ce tunnel se trouve en plus une autre conduite 31 prévue pour la décontamination, pour les cas où - malgré le contrôle le plus rigoureux impliqué par de telles installations il se produirait une sortie de matières radioactives ou agres sives. Cette enveloppe de sécurité en béton 5 constitue en mê- ive temps un passage de coimaication entre l'installation de retraitement Â et 11 installation de préparation B.Dans ce passage on peut en outre agencer des lignes de commande en tous genres, pour commander la marche combinée des deux complexes0 Ces lignes n'ont donc besoin d'aucune protection particulière qui leur soit propre et peuvent momie être elles-aussi surveillées, réparées ou complétées sans difficulté La solution représentée sur la figure 4 est techniquement un peu plus compliquée, mais elle offre les avantages les plus grands du point de vue de l'exploitation.Dans tous les cas s l'enveloppe en béton 5 s'engage dans les btiments correspondants A, 3 (qui sont eux-aussi protégés contre les agressions extérieures susmentionnées), de sorte que l'on obtient un système de protection complet. Ce système de transport permet en outre de transporter sans perte des solutions de matières fissibes d'un atelier à l'autre, ce qui facilite grandement le contre obligatoire des flux de matières fissiles.La construction des stations de transfert dans les bStiments À et 3 n'a pas à titre abordée ici car elle ne constitue pas l'obJet de la présente invention et peut entre réalisée en partant de l'état antérieur de la technique.On indiquera simplement que, tout comme les conduites elles-mmes, les réservoirs correspondant dans les baAti ments À et B sont protégés contre d'éventuelles excursions nucléaires grâce A leur agencement spatial et a' l'agencement d'éléments absorbeurs de natrons, Il convient en outre d'indiquer qu'après l'achèvement du processus de transport proprement dit, les conduites transporteuses sont avantageusement rincées au moyen de solvants tels que par exemple, de l'acide nitrique, afi#que tout dépit de résidus soit exclu avec certitude. Pour terminer, il est recommandé qu'à la fin de chaque processus de transport la conduite soit coupée a' la station d'entrée (A), afin de lui permettre de se vider jusqu'au bAti- ment de la station de préparation (B). Une fermeture ou coupure intervenant de l'autre c8té impliquerait une conduite cons- tamment remplie, avec un risque de cristallisations et par conséquent d'obstructions ou colmatages possibles, ayant pour effet de rendre plus difficile le contr8le du flux des matières fissiles. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour transporter des fluides radioactifs et/ou agressifs entre des locaux de préparation et de traitement, caractérisé par fait qu'il consiste enplusieurs conduites tubulaires qui suivent des tracés sensiblement parallèles entre des stations de transfert, présentent de la pente, sont munies de moyens de contre d'étanchéité et sont entourées d'une enveloppe en béton, que les conduites présentent une configuation géométrique excluant de façon certaine toute excursion nucléaire, et qu'en outre des produits ou des composants absorbant les neutrons sont agencés, selon une distribution appropriée, le long des tubes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de contrale d'étanchéité consistent en un tube entourant avec un intervalle la ou les conduites transporteuses, et par le fait que cet intervalle, se trouvant sous dépression, est parcouru par un agent de balayage contrôlé quant à la présence d'impuretés éventuelles. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I ou 2, caractérisé par le fait que les conduites sont agencées et guidées dans un tube commun qui les entoure et qui est convolé. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'enveloppe en béton entoure les conduites à distance de celles-ci et constitue un passage de communication accessible. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que, pour des produits radioactifs à préparer, de préférence liquides, au moins une conduite est prévue pour le retour de liquides contaminés, et une conduite pour des produits décontaminants, cette dernière conduite possédant en même temps des moyens pour distribuer les produits décontaminants le long des autres conduites.