Brevet FR2462768A1 — publié le 19810213

1.- 2462768 L'invention a pour objet un récipient ou une gaine, destiné à recevoir et à stocker des éléments combus- tibles brûlés, constitué par une boîte métallique et un couvercle muni d'un fond bombé vers l'intérieur. Les cléments combustibles brûlés des réacteurs nucléaires sont d'abord conservés dans des bassins d'affaiblis- sement voisins du réacteur, ensuite ils sont entreposés en attendant le retraitement. Cette conservation intermédiaire s'effectue dans des bassins de dépôt humide, sous l'eau, ou bien dans des dépôts secs avec refroidissement par air. A cet effet, les éléments de combustion brûlés sont placés par exemple dans des récipients métalliques en forme de boîtes, de à 6 m de longs, éventuellement fixés et blindés, par coulée de plomb, et fermés par un couvercle. Les boîtes fermées de façon étanche sont amenées ensuite à l'emplacement du dépôt intermédiaire. Ces gaines métalliques sont constituées en général par un alliage d'acier ayant les propriétés de solidité et de résistance à la corrosion requises, et présentent une forme purement cylindrique ou rectangulaire, et l'on y soude souvent un couvercle bombé vers l'intérieur. Mais de type de fermeture comporte la plupart du temps un interstice irrégulier entre les bords du couvercle et du fût, d'o résultent des difficultés lors de la soudure. D'autre part, la mise en place mécanique du couvercle ne procure pas une étanchéité suffisante pour le contenu vis-à-vis de l'environnement. De plus, quand on ferme et ouvre plus tard, ce couvercle peut être coincé, car on ne peut exclure des inégalités sur le couvercle et le bord intérieur du fût. On connaît également des fûts de stockage, sur lesquels le couvercle est vissé et muni d'un joint métal- lique ou en matière plastique. En conséquence, l'objectif de l'invention est de réaliser un fût pour la réception et la conservation d'élé- ments combustibles brûlés, constitué par une gaine métallique et un couvercle, bombé vers l'intérieur et muni d'un fond embouti, qui assure une étanchéité provisoire du contenu par mise en place mécanique du couvercle, apporte un interstice de soudure régulier lors de la soudure du couvercle à la gaine, ne présente pas de phénomène de coincement lors de la réouver- ture, et qui est réutilisable de nombreuses fois. A cet effet, la gaine comporte à son extrémité supérieure un élargissement conique, et le couvercle présente également, au-dessus du fond embouti, une zone conique, un angle aigu étant ainsi formé entre les deux zones coniques, à leur point de contact. Cet angle aigu entre l'évasement conique de la boîte et la zone conique du couvercle, se monte de préférence à 1-70, l'évasement conique de la botte formant de préférence un angle de 3-100 avec l'enveloppe de la boite. La figure représente schématiquement un exemple de mode de réalisation du fût selon l'invention. Le fût est constitué par une botte 1 par exemple un tube cylindrique ayant une épaisseur de paroi de 4 à 8 mm, et qui présente un évasement conique 2 à son extrémité supérieure. Cet évasement conique 2 forme, avec le prolongement de l'enveloppe de la boite (1), de préférence, un angle.A de 3 à 100, et présente de préférence une longueur de 50-150 mm. Dans l'évasement conique 2 de la boite 1, on enfonce un couvercle 3, bombé vers l'intérieur et muni d'un fond embouti 5, qui présente également, au-dessus du fond embouti 5, une zone conique 4, qui forme avec l'enveloppe de la boite un angle supérieur à celui que forme avec cette enveloppe l'évasement conique 2. Cet angle est de préférence supérieur de 1 à 70, ce qui signifie que l'angle t entre l'évasement conique 2 de la boîte 1 et la zone conique 4 du couvercle 3, est également compris de préférence entre 1 et 70. La zone conique 4 du couvercle 3 présentecd préférence un diamètre tel, que le bord 6 du couvercle se trouve, quand il est enfoncé, 1 à 10 mm en-dessous du bord supérieur 7 de la gaine. Néanmoins, le bord 6 du couvercle peut également se trouver au-dessus du bord supérieur 7 de la boîte. Le couvercle 3 et la boite 1 sont ensuite fermés de la façon habituelle par un cordon de soudure. Cette construction selon l'invention présente l'avantage, que le couvercle 3 peut être enfoncé dans la boite 1,- sans qu'une pièce dappui soit nécessaire à l'intérieur de la botte, pièce d'appui qui rétrécirait la section intérieure libre de la boite. Comme le contact et l'appui entre le couvercle 3 et la boîte 1, dans la zone conique, ne steffectuent que sur une zone circonférentielle très étroite, on peut éviter de façon sûre un "coincement" c'est-à-dire une soudure à froid des deux parties lors de la mise en place mécanique du couvercle 3, de sorte que la réouverture ultérieure de la gaine soudée, après enlèvement du bord soudé, peut s'effectuer sans problème. Déjà en enfonçant légèrement le couvercle 3 dans la gaine 1, la configuration conique permet de réaliser une étanchéité telle, que lors de la soudure ultérieure, la surpression appa- raissant par suite de la chaleur dégagée par la soudure ne stéchappe pas en traversant le cordon de soudure liquide, et ne forme ainsi pas des pores dans ce joint soudé, ni ne libère de la radioactivité. Grâce à l'avantageuse saillie du bord 7 de la gaine ou du bord 6 du couvercle, il est foorni une arête de guidage précise à l'appareil de soudure si l'on effectue la soudure automatiquement par exemple dans une cellule chaude, la matière nécessaire pour former le joint soudé étant avanta- geusement fournie par le bord en saillie, qui fond, sans qu'un affaiblissement de la section de la paroi n'apparaisse au voisinage du cordon de soudure. Grâce aux zones coniques de la gaine 1 et du couvercle 3, dont les flancs présentent des pentes différentes, il se forme sous la zone de contant, un interstice minimum et régulier, ce qui permet d'obtenir un cordon de soudure très solide et sûr. Le récipient selon l'invention présente en outre l'avantage, qu'après élimination du joint soudé par fraisage, tournage ou sciage, la boîte et le couvercle peuvent être réutilisés plusieurs fois dans la forme favorable au cordon de soudure.- Le récipient selon l'invention est bien entendu également utilisable pour le stockage dtautres déchets polluants, et peut même servir pour le transport de ces matières, éventuellement en combinaison avec un récipient blindé ou une enveloppe blindée supplémentaire. 4.- 2462768 REVENDICATIONS 1.- Récipient destiné à recevoir et à stocker des éléments combustibles br lés, constitué par une gaine métal- lique et un couvercle bombé vers l'intérieur, muni d'un fond embouti, récipient caractérisé en ce que la gaine (1) comporte un évasement conique (2) à son extrémité supérieure, et que le couvercle (3) présente également, au-dessus du fond embouti (5), une zone conique (4), un angle aigu (d) étant formé entre les deux zones coniquesau niveau du lieu de contact. 2.- Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle aigu (c) formé entre l'évasement conique (2) de la gaine (1) et la zone conique (4) du couvercle (3) est compris entre 1 et 7 . 3.- Récipient selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'évasement conique (2) de la gaine (1) forme un angle (3) de 3 à 100 avec l'enveloppe cylindrique (1). 4.- Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur de l'évasement conique (2) de la gaine (1) est de 50 à 150 mm. 5.- Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la zone conique (4) du couvercle (3) a un diamètre tel, que le bord (6) du couver- cle se trouve, quand il est enfoncé, à une distance de 1 à 10 mm en-dessous du bord (7) supérieur de la gaine.