Brevet FR2478862A1 — publié le 19810925

L'invention concerne un ensemble de composants pour le transport sous blindage et le stockage sous blindage de substances radioactives, en particulier d'éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés, eet ensemble comportant - un composant blindé constituant le corps ou cuved7un conteneur, - un composant blindé constituant un couvercle - de ce eonteneur, - un composant constituant un eouvercle de sécurité supplémentaire, et - des moyens d'étanc-ité, ledit composant blindé constituant un couvercle du sconteneur comprenant une bride et un élément d'ajustement cylindrique ou conique s 'emboîtant dans un logemient adapté correspondant que comporte le corps du eonteneur, le couvercle de sécurité étant disposé au-dessus du conteneur, et les moyens d'étanehéité comprenant une plurlalité de joints souples entre l'élément d'ajustement et le logement adapté correspondant. Dans le cas de l'utili$,ateion d'un tel ensemble de composants l'espace int rieur du conteneur contient, en général, un gaz de contrôle en plus des substances radioactives. Dans le cadre des prescriptions et recommandations en vigueur, la disposiioin est généralement choisie de façon à pouvoir surveiller un échappement du gaz de contrOle et, par cons6quent, des défauts d'tétanchéité. L'ensemble de composants connu (demande de brevet allemand n P 29 05 094k.0) comprend les éléments indiqués - et pas davantage. Sur le eouvercle blindé du conteneur blindé est placé le eouverele de sécurité supplémentaire qui se superpose à la bride du couvercle blindé du conteneur blindd, par une plage périphérique. Le couverele de sécurité présente, dans la plage périphérique, et l'élément d'ajustement comprend, dans l'interstice entre ledit élément et le logement correspondant, les joints souples mentionnés, de façon à former entre ces joints des espaces de contrôle annulaires qui communiquent avec des canaux ou des conduits auxquels peuvent 9tre raccordés des appareils de surveillance. Lensemble du système a, en soi, fait ses preuves et satisfait sans difficulté à tous les impératifs -concernant le stockage dit de longue durée de substances radioactives. Toutefois, au total, cet ensemble de composants ne satisfait pas tel quel aux impératifs de sécurité combinés qui se rapportent au transport d'une part, au stockage de longue durée d'autre part, et enfin à l'évacuation après stockage de longue durée. C'est ici qu'intervient la présente invention. L'invention a pour but de perfectionner un ensemble de composants du genre précité de telle façon qu'il satisfasse d'une part à tous les impératifs de sécurité en ce qui concerne le transport et l'évacuation définitive et, d'autre part, à tous les impératifs de sécurité relatifs au stockage de longue durée, et qu'il comporte les espaces de controle nécessaires. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le couwercle de sécurité est disposé au-dessus du composant blindé constituant un couvercle du conteneur, en laissant subsiter un intervalle formant espace de contr8le, et par le fait que ce couvercle de sécurité peut tre recouvert par un couvercle de contrMe, -lequel peut être disposé au-dessus de ce couvercle de sécurité en laissant subsister un intervalle formant un atre espace de contrôle, - par le fait que les moyens d'étanchéité entre la bride du couvercle constLtué par une composant blindé et le corps du conteneur sont, ainsi que ceux situés entre le couvercle de sécurité et le corps du conteneur, réalisés sous forme de joint métallique, et que les moyens d'étanchéité entre le couvercle de contrôle et le caps du conteneur sont à nouveau réalisés sousforme de joint souple et/ou de joint métallique. Les espaces de contr6le définis par les intervalles peuvent présenter la forme d'interstices étroits. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la diposition choisie est telle que le cou\ercle de sécurité présente une ouverture obturable pour le branchement d'un appareil de surveillance pour l'espace de contrôle situé en dessous de ce couvercle de sécurité. Par ailleurs, le couvercle de contrôle est muni d'une ouverture obturable pour le branchement d'un appareil de surveillance pour l'espace de contr8le situé en dessous du couvercle de contrôle. Etant donné qu'un gaz de contrôle injecté présente généralement une pression intérieure facilement mesurable, lesappareils de contrSle peuvent être des manomètres. Mais il est également possible de prévoir des manomètres en plus d'autres appareils de contrôle. Dans le cadre de l'invention, la constitution des joints d'étanchéité peut 9tre choisie librement dans une large mesure. Comme joints souples élastiques, on utilise, en général, des joints toriques en caoutchouc ou en matière plastique. De m8me,les joints métalliques peuvent Atre réalisés de différentes manières. A cet égard, un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que le joint métallique entre la bride de couvercle du conteneur et le corps ou cuve dudit conteneur est réalisé sous forme de joint métal-sur-métal. Mais le joint métallique entre le couvercle de sécurité et le corps du conteneur blindé peut également être réalisé sous forme de cordon de soudure, par exemple sur des arUtes ou lèvres de soudage,ou être obtenu par un brasage. Selon l'invention, l'ensemble de composants connu de ce genre est complété par d'autres composants, à savoir par le couvercle de contr% et les joints associés à celui-ci. Le couvercle de contrôle remplit des fonctions particulières et, en général, sera mis en place non pas dès e début, mais seulement ultérieurement. Cela n'exclut cependant pas queedans des cas particuliers, il pourra également gtre mise en place dès le début. L'invention part tout d'abord de la reconnaissance du fait que les conditions de sécurité pour le transport sont remplies, ou peuvent gtre remplies, par la combinaison des joints souples entre l'élément d'ajustement et son logement, et par le joint métallique entre la bride de couvercle blindé et le corps du conteneur. Comme on le sait, les conditions de sécurité pour le transport Eigent également l'étanchéité dans des conditions d'accident. Celles-ci comprennent la chute d'une hauteur de 9 m sur une surface ferme, et des efforts analogues. Des études ont démontré que, même dans des conditions d'accident extrêmes, tous les joints de la combinaison ne sont pas détruits lorsqu'il s'agit d'un ensemble de composants selon l'invention, de sorte que l'étanchéité reste assurée. Si, sous de telles sollicitations, les joints souples sont endommagés, le joint métallique de la combinaison reste généralement intact, et inversement. De plus, pour les contraintes intervenant lors du transport ou en cas d'accident, le joint-métallique de la combinaison fonctionne en quelque sorte en tant qu'accouplement à friction, ou qu'accouplement amortisseur, entre couvercle et corps du conteneur, ce qui aboutit à un ménagement des joints souples sur l'élément d'ajustage et sur le logement adapté correspondant, lors des contraintes décrites ci-dessus. En outre, l'invention part de la reconnaissance du fait que le joint métallique entre la bride-de couvercle du conteneur et le corps dudit conteneur, d'abord mis en place pour remplir les conditions de transport, peut également remplir une fonction supplémentaire, à savoir celle de la barrière dite" première barrière", dans le cadre des mesures de sécurité qui sont exigées pour le stockage de longue durée. Comme on le sait, le stockage de longue durée exige deux barrières agissant pendant toute la durée du stockage ou pouvant être séparées. Dans le cadre de l'ensemblede composants selon l'invention, la deuxième barrière de longue durée est formée d'abord par le joint métallique sur le couvercle de sécurité qui définit en même temps, par son écartement, un espace de contrôle. En cas de défaillance du joint métallique de la première barrière, celui-ci ne joue plus, dans l'ensemble selon l'invention, aucun rôle pour le respect des spécifications relatives au stockage de longue durée. En effet, ce joint métallique ne pourrait pas non plus 9tre r$paré. Dans le cas d'une défaillance du joint métallique de la première barrière, le couvercle de sécurité, avec son joint métallique, assume la fonction de première barrière, l'ouverture obturable dans le couvercle de sécurité étant fermée. La deuxième barrière, pour le respect des spécifiecations concernant le stockage de longue durée, est alors crées par la mise en place supplémentaire du couverele de contr$le. Certes, dans le cas de l'ensemble de composants selon l'invetion, l'étanchéité entre le couvercle de contr8le et le corps ou cuve du conteneur blindé est assurée par des joints souples. mais eemx-ci peuvent 8tre réparés sans difficulté, en retirant le couvercle de controle, de sorte que les conditions de sécurité pour le stockage de longue durée sont remplies. En mnme temps, le couverele de eontrBle définitt à nouveau l'espace de contrôle nécessaire. Le joint métallique entre le eouvercle de sécurite et le eorps du eonteneur peut, lui aussi, 9tre réparé sass le *as de l'utilisation de l'ensemble de compoiants selon l'invention. Des fuites suir ce joint métallique prduvent 8tre supprimées, par exemple par échauffement ou ressoudage. I1 va de sol que de tels travavu sont e ú dects dans un atelier eontrôolé, permettant d'éliminer d'une manière contrôlée une radioactivité éventuelleo Celle-ci sera de toute façon quantitativement faible car, sec l'ensemble d'éléments de construction selon l1i v.:-Èion, le voltene des espaces de controle peut 9tre rnirna1'A2 dès le début. La description qui va su ivre, en regard des dessins annexes a;àitre d'exemples non lLi'iatifs, permettra de bien eomrprendre comment invention peut i tre mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement une cuupe veticale du eomposant constituant le corps ou cuve du conteneur blindé avec le composant constituant le couvercle de blindage d'un ensemble de composants selon l'invention: la figure 2 représente schématiquement l'objet de la figure 1 avec le couvercle de sécurité supplémentaire; la figure 3 représente shématiquement l'objet de la figure 2 avec le couvercle de contrôle supplémentaire; et la figure 4 représente schématiquement, et à échelle fortement agrandie, le détail A de l'objet de la figure 3. L'ensemble de composants représenté sur les figures est destiné au transport et au stockage sous blindage de substances radioactives, en particulier d'éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés. Cet ensemble d'éléments comprend fondamentalement- - un composant blindé constituant le corps ou cuve 1 d'un conteneur, - un composant blindé condituant un couvercle 2 de ce conteneur, - un composant constituant un couvercle de sécurité supplémentaire 3, et - des moyens d'étanchéité 4,5. Selon la disposition adoptée, le composant-couvercle blindé 2 du conteneur présente une bride ou rebord 6 ainsi qu'un élément d'ajustement cylindrique ou conique 7, le composant-corps blindé 1 du conteneur présente un logement 8 correspondant, et le couvercle de sécurité 3 est placé au-dessus du couvercle 2. Le système d'étanchéité 4,5 comprend une pluralité de joints élastiques souples 4 entre l'élément d'ajustement 7 et le logement associé 8. ftîis il comprend également le joint 5 sous la bride 6. Selon l'invention, le couvercle de sécurité 3 est disposé d'une manière particulière, à savoir en laissant subsister un espace de contrôle 9 audessus du composant blindé constituant le couvercle 2. Selon l'invention, l'ensemble de composants comprend encore un autre élément, à savoir un couvercle dit de contrôle , permettant de recouvrir le couvercle de sécurité 3. Ce couvercle de contrôle 10 peut être disposé au-dessus cu couvercle de sécurité 3 en laissant subsister un autre espace de contrôle, 11. La grandeur des espaces de controle 9 et 11 a été exagérée sur les dessins, pour plus de clarté. Les moyens d'étanchéité 4, 5 sont, eux aussi, réalisés d'une manière particulière. Les moyens d'étanchéité 5 entre la bride 6 du couvercle 2(con& tué par un composant blindé) et le corps 1 (constitué par un composant blindé) du conteneur sont un joint métallique, tandis que les moyens d'étanchéité 4 sur l'élément d'ajustement 7 et le logement associé 8 sont réalisés, comme déja indiqué, sous forme de joints souples élastiques. Mais les moyens d'étanchéité 12 entre le couvercle de sécurité 3 et le corps 1 du conteneur sont, eux aussi, réalisés sous forme de joint métallique. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation, les moyens d'étanchéité supplémen- taires 13 entre le couvercle de contrôle 10 et le corps 1 du conteneur sont,là encore, réalisés sous forme de joint souple. Le couvercle de sécurité 3 possède une ouverture obturable 14, pour le raccordement d'un appareil de contr8le 15 permettant de surveiller l'espace de contr8le situé en dessous du couvercle de sécurité 3. D'une manière analogue, le couvercle de contr&e 10 possède aussi une ouverture obturable 16 pour le raccordement d'un appareil de contr6le 15 permettant de surveiller l'espace de contrôle en dessous de ce couvercle de contrôle 10. Mais l'appareil de contr8le pourrait également être placé dans l'espace de contrôle 9 en dessous du couvercle de sécurité 3, voiredans une dépression aménagée dans le couvercle de blindage 2 du conteneur auquel cas il suffirait d'amener un câble électrique vers l'extérieur. Dans l'exemple de réalisation, et selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le joint métallique 5entre la bride 6 et le corps 1 du conteneur est un joint métal-sur-métal. Par ailleurs, le joint métallique 12 entre le couvercle de sécurité 3 et le corps 1 du conteneur est constitué par un cordon de soudure sur des arrêtes de soudure. Il ressort d'un examen comparé des figures 1 à 4 que, dans le cas d'un ensemble de composants selon l'invention, tous les composants ne sont pas toujours utilisés simultanément: la figure 1 montre la disposition pour le transpot.. On remarque que, dans ce cas, seul est mis en place le couvercle 2, et que le couvercle de sécurité 3 et le couvercle de contrôle 10 manquent. Il en est autrement lorsque le conteneur blindé que comporte l'ensemble de composants selon l'invention a atteint l'emplacement pour le stockage de longue durée. Dans ce cas, le couvercle de sécurité 3 est mis en place en supplément, comme cela ressort de la figure 2. Deux barrières d'étanchéité de longue durée sont alors réalisées, à-savoir d'une part le joint métallique 5 entre la bride 6 du couvercle du conteneur et le corps 1 dudit conteneur et, d'autre part, le jointmntallique 12 entre le couvercle de sécurité et le corps du conteneur. La figure 2 indique, par des hachures croisées, l'espace de contrôle réalisé par la disposition décrite. En cas de défaillance de la barrière d'étanchéité 5 située entre la bride 6 et le compo- sant blindé constituant le corps 1 du conteneur, les conditions pour le stockage de longue durée sont néanmoins remplies par l'application supplémentaire du couvercle de contrôle 10, comme cela a été représenté à la figure 3 et déjà expliqué ci-dessus. Il-existe à nouveau deux barrières d'étanchéité 12, 13 qui satisfont aux spécifications du stockage de longue durée, parce que la barrière d'étanchéité 13 est réparable par enlèvement du couvercle de contrôle 10. Un nouvel espace de contrôle a été créé en même temps, comme cela est indiqué à nouveau par des hachures sur la figure 3. Les autres détails du système d'étanchéité ressortent de la figure 4 qui, avec ses références, est d'ailleurs compréhensible sans difficulté. Il va de soi que les couvercles 2, 3 et 10, dans la mesure o ils ne sont pas maintenus par une soudure, sont fixés par des boulons de fermeture habituels. Quant aux matériaux, ceux- ci sont sélectionnés de telle façon que, même a des basses temipératures, ils ne présentent pas une fragilisation g$8arnte et qu'ils absorbent tous les efforGts. inme les efforts dé.j mentionnés qui interviennent en ens d'accident. REVENDICATIONS 1.- Ensemble de composants pour le transport sous blindage et le stockage sous blindage de substances radioactives, en particulier d'éléments combustibles de réacteur nucléaire irradiés, cet ensemble comportant - un composant blindé constituant le corps ou cuve d'un conteneur, - un composant blindé constituant un couvercle de ce conteneur, - un composant constituant un couvercle de sécurité, supplémentaire, et - des moyens d'étanchéité, ledit composant blindé constituant un couvercle du conteneur présentant une bride et un élément d'ajustement cylindrique ou conique, tandis que ledit corps du conteneur comporte un logement correspondant et que le couvercle de sécurité est disposé au-dessusdudit couvercle constitué par un composant blindé, les moyens d'étanchéité comprenant une pluralité de joints souples élastiques entre l'élément d'aJustement et le logement correspondant qui le reçoit, cet ensemble étant, caractérisé par le fait que le couvercle de sécurité (3) est agencé au-dessus du composant blindé condituant un couvercle (2) du conteneur en laissant subsister un espace de contrôle (9) au-dessus de ce couvercle (2), par le fait que ce couvercle de sécurité (3) peut lui-même être recouvert par un couvercle de contrôle (10), lequel peut être agencé au-dessus de ce couvercle de sécurité (3) en laissant subsister un autre espace de contrôle (11), par le fait que les moyens d'étanchéité (5) entre la bride (6) du couvercle (2) constitué par un composant blindé et le corps (1) du conteneur sont, ainsi que les moyens d'étanchéité (12) entre couvercle de sécurité (3) et corps (1) du conteneur, réalisés sous forme de joint métallique, tandis que les moyens d'étanchéité (13) entre le couvercle de contrôle (10) et le corps (1) du conteneur sont réalisés sous forme de joint souple élastique et/ou de joint métallique. 2.- Ensemble d'éléments de construction selon la 24783S2 il revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle de sécurité (3) présente une ouverture obturable (14) pour le raccordement d'un appareil de contr'le (15) pour l'espace de contrôle situé en dessous du couvercle de sécurité (3). 3.- Ensemble d'éléments de construction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le couvercle de contrôle (10) présente une ouverture obturable (16) pour le raccordement d'un appareil de contrôle (15) pour l'espace de contrôle situé en dessous du couvercle de contrôle (10). 4.- Ensemble d'éléments de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le joint métallique (5) entre la bride (6) et le corps (1) du conteneur est réalisé sous forme de Joint métal-métal. 5.- Ensemble d'éléments de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le joint métallique (12) entre le couvercle de sécurité (3) et le corps (1) du conteneur est réalisé sous forme de cordon de soudure sur des arftes de soudure.