Brevet FR2423844A1 — publié le 19791116

L'invention se rapporte à un systeme combiné de transport et d'entreposage d'éléments combustibles disposés en longueur et emmagasinés à l'intérieur ou à l'extérieur des centrales nucléaires ou des usines de retraitement, le transport vers les magasins et en provenance de ceux-ci stef- fectuant en containers fermés logeant des charpentes porteuses et les éléments combustibles étant placés pour l'entreposage dans des casiers. Les éléments combustibles seront transportés en quantités croissantes entre les ateliers de fabrication qui en produisent des neufs, les centrales nucléaires, les magasins temporaires ou définitifs ou encore les usines de retraitement des éléments uses. Les éléments combustibles se transportent depuis longtemps en containers à l'intérieur desquels la charpente porteuse est assujettie (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DF.-OS nO 22 56 879). Les éléments combustibles se placent individuellement dans les containers dont ils sont extraits individuellement après le transport et sont placés pour ltentreposage dans des châssis montés en position fixe et tels que dé crits par exemple dans la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DE-OS nO 26 04 863 (page 10, dernier paragraphe). Le transport et l'entreposage effectués selon ce système exigent un temps considérable en raison de la manipulation des éléments combustibles individuellement. Cette manipulation individuelle des éléments exige par ailleurs une machine faisant appel à une technique compliquée et qui est donc susceptible de défaillances. Apres prélèvement des éléments combustibles, il faut réexpédier sous forme d'emballage vide le container et la charpente porteuse pour permettre de les recharger. Cette façon de procéder occasionne en particulier degrands frais de décontamination du container, car il faut soit effectuer cette opération alors que la charpente porteuse est montée à I1 intérieur du container, soit monter et démonter cette charpente pour effectuer cette décontamination.Le système connu a, par ailleurs, aussi l1incon- vénient que les magasins doivent contenir des casiers en quantité correspondant à la capacité totale d'emmagasinage avant même leur chargement, avec pour conséquence des frais d'investissement considérables. L'invention a pour objet un système simple de transport et d'entreposage qui élimine le transport à vide de la charpente porteuse et qui n'exige aucun casier de réserve en magasin. Selon une particularité essentielle de l'invention, les charpentes porteuses sont utilisées en casiers dans le magasin avant etlou après leur utilisation dans les containers de transport. Un mode de mise en oeuvre avantageux du système consiste à charger la charpente porteuse de plusieurs éléments combustibles, puis à la mettre dans le container et, à la fin du transport, à enlever cette charpente avec les éléments combustibles du container, à la déposer dans le magasin et à la relier à d'autres charpentes de manière à constituer un châssis de rangemment. Selon une particularité essentielle du dispositif pour la mise en oeuvre du système combine de transport et d'entreposage, le contour extérieur de la charpente porteuse correspond à la section libre du container de transport, les éléments combustibles sont verrouillés dans cette charpente et ces charpentes sont verrouillées les unes aux autres et aux murs et/ou au fond du magasin. Le container se compose de préférence de quatre cloisons laté- rales et d'un fond fermé et il se charge par le haut. Selon un mode de réalisation particulier, une partie du container se composant de quatre cloisons latérales s'enfile par le haut sur la charpente porteuse placée debout et se verrouille à son fond qui est relié à l'extrémité tournée vers le bas de la charpente. Le container se ferme de manière connue par un couvercle. La charpente porteuse est équipée au fond d'une tôle permettant le transport et, en particulier, l'entreposage d'elements combustibles déteriorés et de recueillir éventuellement des morceaux cassés de ces éléments. Selon un mode de réalisation avantageux permettant de garantir dès le transport la sous-criticalité du groupe d'eléments combustibles, les matières dlab- sorption sont disposées à l'intérieur de la charpente porteuse. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure I est une vue en perspective d'une charpente porteuse ; - la figure 2 illustre la charpente porteuse au moment de son introduction dans le container de transport ; - la figure 3 illustre un mode de mise en oeuvre spéciale du chargement et du déchargement du container ; et - la figure 4 est une vue en perspective partielle d'un entrepôt ou magasin. La figure I illustre un entrepôt I d'éléments combustibles qui se trouve, par exemple dans une centrale nucléaire non représentée. Une charpente porteuse 2 placée dans ltentrepôt peut s'accrocher à une grille 4 située dans le fond du magasin au moyen d'éléments de verrouillage 3 a fonctionnement automatique. La grille peut etre fixee dans le sol 5 de ltentrept 1. D'autres éléments de verrouillage 3a permettent de réunir la charpente 2 à d'autres charpentes de manière à réaliser un châssis de rangement 6 (figure 4). La charpente porteuse sert donc de casier se verrouillant dans ltentrepôt. La charpente formée d'un assemblage métallique stable comporte, par exemple, seize compartiments 7 chargés d'éléments combustibles 8. Les éléments combustibles reposent sur une plaque grillagée 9, d'autres grilles 21 les guident et des éléments de verrouillage les retiennent à leur position. Une matière non représentée d'absorption empêche la matière combustible d'atteindre l'état critique à l'intérieur du groupe d'éléments combustibles. Des entretoises 23 sont destinées à rigidifier la charpente porteuse et à supporter les matières d'absorption. Un engin de levage 10 permet de soulever la charpente 2 chargée d'éléments combustibles en débloquant automatiquement les éléments de verrouillage 3, 3a afin de la transporter de l'entrepôt 1 dans le container de transport 11.Ce container, dont la section de l'ouverture correspond pratiquement au contour extérieur de la charpente, comporte intérieurement les organes d'accrochage des éléments de verrouillage 3, 3a afin de permettre d'assujettir cette charpente et le container. Le container se ferme hermétiquement a l'aide d'un couvercle non représenté et, par ailleurs, il comporte des raccords 12 permettant d'y introduire un agent réfrigérant. Des anneaux d'accrochage 13 permettent, par ailleurs, de manipuler le container à l'aide d'une grue, Lorsque le container a été transporte de la centrale nucléaire dans un entrepôt temporaire ou définitif ou dans une usine de retraitement d'éléments combustibles usés, la charpente porteuse en est extraite avec les éléments combustibles et placé dans un entrepôt ou magasin 14.Les éléments de verrouillage 3, 3a à fonctionnement automatique assujettissent les charpentes les unes aux autres et à la grille 4 du fond de l'en trept. Le container qui est alors vide peut être facilement décontaminé et il est disponible pour être réutilise. Les charpentes peuvent être disposées horizontalement ou verticalement dans une autre couche 22, 22a. Lorsqu'il faut que de l'eau recouvre sur une certaine hauteur les éléments combustibles emmagasinés dans ltentrepôt, l'entreposage horizontal est avantageux, car le magasin peut avoir une hauteur moindre ou il est possible d'y loger encore une autre couche transversaie sans en modifier les dimensions. Le système décrit est utilisable non seulement entre la centrale nucléaire et des entrepôts provisoires ou définitifs. il est bien au contraire possible de l'utiliser dès les ateliers de fabrication d'éléments combustibles neufs. il est possible ainsi de transporter les éléments combustibles pendant tout le cycle de la matière fissile, dès la fabrication et après utilisation, vers les magasins d'entreposage temporaire ou définitif et vers les usines de retraitement, à l'aide de charpentes porteuses constituant également des casiers mobiles. L'invention a, par ailleurs, l'avantage de ne pas nécessiter le montage à demeure de casiers dans les entrepôts. il ne faut donc aucun dispositif compliqué de manipulation pour changer de place les éléments combustibles individuels en particulier dans un entrepôt temporaire ou définitif. La charge propre de l'élément combustible est réduite au cours des mouvements se produisant pendant le transport, car les forces extérieures s'exercent sur la charpente porteuse et non sur l'élément combustible individuel. La figure 3 illustre une variante spéciale de réalisation du container et de la charpente. Le fond 15 du container Il est d'ores et déjà fixé à l'extrémité inférieure 16 de la charpente 2. Un engin de levage relié aux anneaux d'accrochage 13 enfile la partie du container 17 formée de quatre cloisons latérales sur la charpente dans le sens de la flèche 18 ou l'en retire dans le sens de la flèche 20. Des verrous 19 à fermeture rapide et à fonctionnement automatique assujettissent la partie 17 du container et le fond 15. il est possihle ainsi de soulever ensemble la charpente et le container dans le sens de la flèche 20. Aucun mouvement séparé de la charpente 2 n'est plus nécessaire dans ce mode de réalisation. Une tâle peut être montée au fond sous la plaque grillagée 9 de la charpente 2 pour recueillir les morceaux en particulier lors du transport d'éléments combustibles usés et détériorés. REVENDICATIONS 1. - Système combiné de transport et d'entreposage d'éléments combustibles disposes en longueur et mis en magasin à l'intérieur et à ltex- térieur de centrales nucléaires ou d'usines de retraitement, le transport vers les magasins ou en provenance des magasins s'effectuant en containers fermes logeant des charpentes porteuses et les éléments combustibles se pla çant dans des casiers à l'entreposage, système caractérisé en ce que les charpentes porteuses (2) sont utilisées en casiers dans l'entrepôt ou magasin (1, 14) avant et/ou apres leur utilisation à l'intérieur du container de transport (11). 2. - Système combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à charger la charpente porteuse (2) de plusieurs éléments combustibles (8) et à la mettre dans le container (11), à enlever cette charpente avec les éléments combustibles du container à la fin du transport et à la déposer dans le magasin, puis à la relier à d'autres charpentes de ma nière à constituer un châssis de rangement (6) 3. - Dispositif pour la mise en oeuvre du système combiné de transport et d'entreposage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le contour extérieur de la charpente porteuse correspond à la section interne du container et les éléments combustibles sont verrouillés à la charpente porteuse et ces charpentes sont verrouillées les unes aux autres et aux cloisons et/ou au fond de ltentrept. 4. -- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le container se compose de quatre cloisons latérales et d'un fond fermé et il se charge et se décharge par le haut. 5. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'unie partie de container (179se composant de quatre cloisons latérales se glisse par le haut sur la charpente porteuse en position debout (2), le fond (15) du container est relié à l'extrémité (16) tournée vers le bas de la charpente et il se verrouille à la partie du container enfilée sur la charpente. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le container est fermé par un couvercle. 7. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les charpentes porteuses comportent un fond fermé de tôle. 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les charpentes porteuses chargées d'éléments combustibles sont disposées horizontalement et/ou verticalement dans ltentrepôt ou magasin. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que des matières d'absorption sont disposées à l'inté- rieur de la charpente porteuse.