Brevet FR2436477A1 — publié le 19800411

La présente invention concerne un procédé pour le traitement des éléments combustibles usés ou épuisés des réacteurs nucléaires refroidis à 1 veau, éléments combustibles qui sont ameés, à l'aide d'un récipient de transport présentant un orifice de chargement, à un bassin de stockage rempli d'eau. La présente invention concerne en outre une installation destinte à la mise en oeuvre dudit procédé. Jusqu'à présent, avant de les décharger, on plongeait les récipients de transport dans l'eau du bassin de stockage ou d'une piscine spécialement prévue pour ces récipients, car l'on voulait utiliser l'eau comme écran dès le processus de dUchar- gemment. La présente invention recherche un autre moyen de traiter les éléments combustibles épuisés, car le mode opératoire connu implique que la surface du récipient de transport des éléments combustibles soit contaminée par l'eau du bassin de stockage, qui contient des produits de fission. La décontamination rendue de ce fait nécessaire est particulièrement peu souhaitable lorsqu'il s'agit d'installations de traitement dans lesquelles sont rassemblés les éléments combustibles épuisés de nombreux réacteurs nucléaires et où il faut par conséquent décharger constamment des récipients de transport. La présente invention prévoit que l'orifice du récipient de transport soit tourné vers une cellule ou chambre "chaude" prévue pour la manipulation à sec des éléments combustibles, et que le récipient de transport soit raccordé de l'extérieur de façon étanche, à cette cellule, que les éléments combustibles soient transférés à sec du récipient de transport à lintErieur de la cellule chaude et de là dans le bassin de stockage, et -que lesdits éléments combustibles soient refroidis de façon commandée pendant leur passage de la cellule chaude au bassin de stockage. Avec la présente invention, le récipient de transport des éléments coibustibles peut rester sec et n'a pas besoin d'Stre décontaminé. Pendant le transport des récipients et pendant qui les éléments combustibles sont déchargés dans les cellules chaudes sans que de l'eau constitue un écran de protection, ces éléments sont chauffés par le dégagement de chaleur qui continue à se faire en eux.C'est pourquoi la présente invention prévoit, i titre de caractéristique essentielle, un re froidissement commandé, qui permet d'éviter que les éléments combustibles ne soient trop fortement sollicités par un choc thermique au moment où ils sont plongées dans l'eau du bassin de stockage. La présente invention est en premier lieu destinée au cas où les éléments combustibles sont placés à sec dans le récipient de transport. Elle peut aussi cependant autre appliquée dans le cas des récipients de transport refroidis à l'eau. Il faut seulement en ce cas veiller à ce que l'eau qui s'évapore soit maintenue éloignée de la cellule chaude par un procédé de captage et/ou d'aspiration. Le refroidissement commandé des éléments combustibles, lors du passage dans le bassin de stockage, peut en premier lieu être réalisé par un dosage du débit d'eau en contact avec ces éléments. A cet effet, l'on peut prévoir un bac de refroi pissement immergé dans le bassin de stockage, et comportant une ou plusieurs conduites d'amenée pour l'admission de l'eau de refroidissement. Le bac de refroidissement peut atre monté de façon fixe. I1 peut présenter un couvercle qui se trouve audessus du niveau d'eau du bassin. Lorsque le bac de refroidissement est monté de façon fixe, il peut être muni d'équipements internes amovibles et interchangeables, qui maintiennent les éléments combustibles dans des emplacements déterminés. Il est alors avantageux que le bac de refroidissement ait à peu près le m & e volume intérieur libre que le récipient de transport des éléments combustibles. On peut ici, parfois, utiliser le même équipement interne que celui qui est aussi utilisé dans les récipients de transport des éléments combustibles. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel - la figure i est une vue en coupe verticale d'une installation nucléaire, montrant la par-tie de cette installation qui fait l'objet de la présente invention, et - les figures 2 et 3 sont deux vues perpendiculaires l'une à l'autre d'une section de ltinstallation, à plus grande échelle. On constate sur la figure 1 qu'un récipient de transport des éléments combustibles, qui porte la référence numérique 1, se déplace sur un chariot 2 dans le bâtiment 3 d'une installation de traitement d'éléments combustibles. Le chariot 2 comprend une bascule 4, avec laquelle le récipient de transport 1 est amené de la position de déplacement horizontale à la position de chargement verticale. Dans cette dernière, il est raccordé, par sa face frontale 6, à un orifice de passage 7, qui mène du local dans lequel le chariot 2 est déplaçable sur des rails 8 dans une chambre appelée cellule chaude 9. Lorsque le récipient de transport 1 a été raccordé, l'obturateur 5 de l'orifice de passage 7, qui est réalisé en un matériau formant écran, s'écarte par pivotement. Un manipulateur d'éléments combustibles 10, monté sur un rail il dans la cellule chaude 9, retire les éléments combustibles du récipient de transport 1 et les fait descendre, par un puits dé transfert 12, dans un bassin de stockage 13 prévu pour ces éléments et rempli d'eau, et dans lequel sont logés des bâtis ou râterliers 14 destinés à recevoir les éléments combustibles. Le niveau d'eau du bassin de stockage 13 est indiqué par la référence 15, et le trajet parcouru par les élé- ments combustibles est indiqué par les flèches en traits mixtes 16, 17 et 18. Ainsi que le montrent les figures 2 et 3, le récipient de transport 1 prévu pour les éléments combustibles est appuyé sous pression, au poste de déchargement, et par sa face frontale 6, contre une surface d'étanchéité 20 prévue dans la zone de l'orifice 7, de sorte qu'un raccordement étanche est assuré par rapport à la cellule chaude 9. Les éléments combustibles 21, qui sont maintenus dans le récipient de transport 1 par un équipement interne du genre panier 22, cosme représenté plus nettement sur la figure 3, sont transportés individuellement dans un bac de refroidissement 24, mon de façon fixe dans le bassin de stockage 13, et qui présente un équipement interne du genre panier 23 correspondant Ce trajet (flèche 16) s'ef fectue à sec. Le bac de refroidissement 24 peut être obturé par un couvercle 25 qui est fixé, sur un support 26, au-dessus du niveau d'eau 15. Après fermeture du couvercle, l'eau de re froidissement peut entrer, par une admission 27, dans le bac de refroidissement 24, qui est équipé d'une soupape placée en dehors du bassin. Le débit de l'eau pénétrant dans le bac de refroidissement est ainsi dosé de telle façon qu'un refroidissement progressif des éléments combustibles 21 soit assuré. Etant donné que ces éléments sont en général 9 des températures supérieures a' lOO'C, la vapeur qui se dégage peut être évacuée par une sortie 29. Après refroidissement dans le bac 24, les éléments combustibles 21 peuvent être transportés dans le volume d'eau libre du bassin de stockage 13 (flèche 17). On peut alors, comme le montre la figure 3, utiliser un panier 30 prévu pour recevoir un élément combustible individuel. Mais on peut aussi installer dans le bassin de stockage 13 un dispositif de support 31 plus grand, prévu pour le trajet, indiqué par la fl & che 32, que parcourent les éléments combustibles à partir du puits de transfert 12, et qui peut parfois aussi être l'équipement interne du genre panier 23 lui-même, et à partir duquel on fait alors passer les éléments combustibles, selon la flèche 18, dans les bâtis ou râteliers 14 (figure 1). REVENDICATIONS ============== 1-. - Procédé pour le traitement des éléments combustibles épuisés des réacteurs nucléaires refroidis à l'eau, éléments combustibles qui sont amenées, à l'aide d'un récipient de transport présentant un orifice de chargement, à un bassin de stockage rempli d'eau, caractérisé en ce que l'orifice du récipient de transport est tourné vers une cellule ou chambre "chaudes prévue pour la manipulation à sec des éléments combustibles et que le récipient de transport est raccordé, de l'extérieur, de façon étanche, à cette cellule, que les élé- ments combustibles sont transférés à sec du récipient de transport à l'intérieur de la cellule chaude et de là dans le bassin de stockage, et que les dits éléments combustibles sont refroidis de façon commandée pendant leur passage de la cellule chaude su bassin de stockage. 2.- Procédé selon la revendication 1, et dans le cas de l'utilisation d'un récipient de transport d'éléments combusti- bles refroidi à l'eau, caractérisé en ce que 11 eau est mainte- nue éloignée de la cellule chaude par un procédé de captage et/ou d'aspiration. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le refroidissement commandé est réalisé par un dosage du débit d'eau. 4.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un bac de refroidissement est immergé dans le bassin de stockage et comporte une ou plusieurs conduites d'amenée pour l'admission de l'eau de refroidissement 5.- Installation selon la revendication 4,caractérisée en ce que le bac de refroidissement présente un couvercle qui se trouve au-dessus du niveau d'eau du bassin. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le bac de refroidissement est monté-de façon fixe et est muni d'un équipement interne amo -vible pour maintenir les éléments combustibles. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que le bac de refroidissement a à peu près le même volume intérieur libre que le récipient de transport des éléments combustibles.