Brevet FR2483115A1 — publié le 19811127

L'invention concerne un dispositif derecueil des liquides et des gaz de purge dans une installation renfermant des substances pouvant pré- senter une certaine radioactivité, telle que le circuit de refroidissement à Jarrêt dtun réacteur nucléaire à eau sous pression. Dans une centrale nucléaire, il est nécessaire de pouvoir purger les circuits qui ne sont pas utilisés de manière continue, tel que le cir- cuit de refroidissement à l'arrêt et d'une façon générale, toutes les par- ties de circuit qui sont isolables. Il est nécessaire également de pouvoir purger des capacités sus- ceptibles de renfermer des liquides ou gaz contaminés par les substances radioactives venant du coeur du réacteur. Cette opération de purge peut avoir lieu pendant les arrêts à froid et demande certaines précautions car les liquides ou les gaz restant dans les circuits dont on effectue la purge sont généralement contaminés par des substances radioactives venant du coeur du réacteur. On utilise actuellement des réseaux de collecte raccordés direc- tement aux tuyauteries et aux équipements dont on effectue la purge. Les réseaux sont équipés de regards permettant luinspection visuelle du débit de purge et sont reliés de façon permanente aux circuits sur lesquels ils doivent effectuer le recueil des liquides et des gaz de purge. Les points de la canalisation o leon doit effectuer les purges étant nombreux et répartis tout le long du circuit à purger, le circuit de collecte des purges est généralement complexe et de grande longueur. Les tuyauteries formant ce réseau de recueil des purges sont ra- pidement contaminées puisque les fluides n'y circulent que très rarement et que des dép8ts de produits radioactifs s'y forment ainsi de façon privi- légiée. Certaines de ces tuyauteries sont tellement contaminées quvil faut prévoir leur remplacement au cours de la vie de la centrale. Lorsque la purge des liquides contenus dans la canalisation ou l'équipement à purger est terminée, le tronçon de canalisation qui a été purgé est rempli d'air qui, lors du remplissage de la tuyauterie s'échappe par des évents en entraînant un peu de liquide contenant des produits ra- dioactifs. Il faut donc envoyer cet air dans un séparateur de phases avant de relacher la phase gazeuse dans l'atmosphère du bâtiment. 2 483115 Les liquides contaminés collectés sont envoyés à une installa- tion de traitement des effluents contaminés qui permet d'éliminer les pro- duits radioactifs. Les installations de recueil des liquides et des gaz de purge dans les circuits d'équipement des centrales nucléaires sont donc très complexes et encombrants et augmentent le coût de construction des centra- les nucléaires. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de re- cueil des liquides et des gaz de purge dans une installation renfermant des substances pouvant présenter une certaine radioactivité et comportant des moyens obturables de purgeage répartis à différents endroits sur l'ins- tallation, ce dispositif devant permettre d'éviter l'utilisation de réseaux de canalisation complexes reliés de façon permanente à l'installation. Dans ce but, le dispositif de recueil autonome et mobile est cons- titué par: - une enceinte amovible et transportable de petite dimension raccordable au moyen de purgeage de l'installation de façon que le volume interne de l'enceinte soit isolé du milieu extérieur. - un moyen d'obturation du moyen de purgeage actionnable depuis l'extérieur de l'enceinte pour isoler ou mettre en communication l'intérieur de l'en- ceinte avec l'installation à purger, - une unité mobile d'aspiration et de recueil des liquides et gaz de purge comportant au moins un réservoir de recueil, un moyen d'aspiration à l'in- térieur de ce réservoir, un moyen d'évacuation des gaz vers l'atmosphère et un élément de jonction pour l'évacuation des liquides de purge vers une installation de traitement, - et une tuyauterie souple de raccordement entre l'enceinte et l'unité d'as- piration et de recueil. On va maintenant décrire, de façon non limitative, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dipositif de re- cueil de liquides et de gaz de purge utilisables par exemple dans une cen- trale nucléaire à eau sous pression, pour le purgeage du circuit de refroi- dissement du réacteur à l'arrêt. La figure 1 représente une vue en élévation avec coupe partielle du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe agrandie de l'enceinte de raccordement du dispositif à un moyen de purgeage du circuit de refroi- dissement du réacteur. Sur la figure 1, on voit un tronçon de canalisation 1 du circuit de refroidissement du réacteur à l'arrêt sur lequel est monté en dérivation de un moyen/purgeage constitué.par un élément de tuyauterie en dérivation 2 et une vanne 3. Une enceinte 5 de faible dimension est reliée de façon étanche à la canalisation 2 en aval de la vanne 3, cette enceinte 5 permettant le raccord du dispositif de recueil des purges au moyen de purgeage de la canalisation 1. L'enceinte 5 est reliée par l'intermédiaire d'une canalisation souple 6 à une unité d'aspiration et de recueil des purges 7 mobile sur le sol 8 du bâtiment du réacteur. Cette unité d'aspiration et de recueil est constituée par un cha- riot 9 sur lequel est fixé un réservoir 10, une unité de séparation et de purgeage ll et une pompe à vide 12. Le volume intérieur du réservoir 10 est séparé en deux parties par une membrane souple 15, la partie supérieure du.récipient étant re- liée par une canalisation 16 à la pompe à vide 12 et la partie inférieure étant reliée à la partie inférieure du séparateur de phases Il par une ca- nalisation 18. Une soupape 43 permet l'introduction d'air dans le récipient 10 pour casser le vide dans la partie supérieure de ce récipient. Une vanne 20 permet de fermer la communication entre le sépara- teur de phases Il et la partie inférieure du récipient 10. A la partie supérieure du séparateur de phases 11 est placé un dispositif de purgeage de gaz 24 communiquant avec l'intérieur du récipient pour le purgeage des gaz séparés des liquides, par l'intermédiaire d'un fil- tre 25. La tuyauterie souple 6 est prolongée à l'intérieur du séparateur de gaz par une crosse verticale 27 permettant la séparation du gaz et du liquide par retombée de ce liquide dans le fond du récipient séparateur de phases Il. Sur la figure 2, on voit l'enceinte 5 permettant le raccordement du dispositif de recueil des fluides de purge avec le moyen de purgeage de la canalisation 1 du circuit de refroidissement du réacteur. Sur la conduite 2 constituant le moyen de purgeage du tronçon de canalisation 1, est fixée une plaque 30 comportant une zone d'appui 31 sur laquelle on peut venir fixer de façon étanche une lèvre 32 en matériau souple constituant la partie extr8me supérieure de l'enceinte 5. Une bague 2 48311 5 de serrage 33 permet de fixer de façon étanche, l'enceinte 5 sur la base de la conduite 2 constituant un moyen de purgeage de la canalisation 1. L'enceinte 5 est réalisée en matériau souple ou rigide compor- tant des zones transparentes permettant de suivre l'évolution de l'opéra- tion de purgeage. L'enceinte 5 est munie de deux gants 34 de manipulation fixés de façon étanche dans des ouvertures de l'enceinte 5. L'extrémité de la conduite 2 disposée à l'intérieur de l'encein- te 5 lorsque le dispositif de recueil de purge est relié à cette conduite comporte un dispositif de fermeture étanche qui peut être actionné par un opérateur depuis l'extérieur de l'enceinte 5 grâce aux gants 34. Ce dispositif de fermeture étanche est en appui sur un épaule- ment 35 constituant la partie inférieure de la conduite 2 et comporte un manchon 36 et un bouchon 38 sur lequel la partie supérieure de l'écrou 37 vient en appui. Un joint d'étanchéité 40 est intercalé entre le bouchon 38 et l'épaulement 35. Le blocage et le déblocage de la fermeture étanche de la condui- te 2 peut être réalisé par l'opérateur grâce à un outil 41 placé à l'inté- rieur de l'enceinte 5 sur une grille de filtration 42 servant à la fois de support pour l'outil et d'élément de filtration des liquides de purge, pé- nétrant dans l'enceinte 5. A sa partie inférieure, l'enceinte 5 comporte une sortie 45 re- liée à la conduite souple 6. A l'intérieur de l'enceinte 5 est également disposée une rampe d'aspersion 48, permettant la décontamination des éléments du dispositif de fermeture de la conduite 2 ainsi que la décontamination de l'enceinte 5 et de tous les dispositifs que peut contenir cette enceinte. La conduite torique 48 portant des buses d'aspersion 50 est re- liée à une conduite 51 permettant son alimentation en une solution de dé- contamination contenue dans un réservoir non représenté et envoyée sous pression à l'intérieur de la conduite 51. On va maintenant décrire une opération de collecte de liquide et - de gaz venant du purgeage d'une canalisation de refroidissement d'un réac- teur nucléaire. Le d#ositif dans son ensemble est amené à proximité d'une con- duite 2 constituant un moyen de purgeage d'un tronçon de la canalisation. Le déplacement de l'appareillage est facile à réaliser grâce au 248 3 115 chariot 9 qui permet le transport de l'ensemble des éléments constituant ce dispositif, l'enceinte 5 étant alors dans une position non reliée à une conduite de purgeage 2. La longueur de la conduite 6 est approximativement de 5 mètres, ce qui permet, en disposant le chariot à l'endroit voulu, d'atteindre tou- tes les purges du circuit de refroidissement du réacteur à l'arrêt. L'opérateur dispose à l'intérieur de la boite à gants d'un en- semble complet de remplacement pour la fermeture de la conduite 2, cet en- semble de remplacement comportant un bouchon tel que 38, uneément d'étan- chéité tel que 40 et un écrou tel que 37. On a également placé dans l'enceinte un outil de démontage de l'élément de fermeture de la conduite, tel que 41. La conduite de purgeage 2 est fermée par un ensemble complet tel que représenté sur la figure 20 On amène alors leenceinte 5 munie de poignées pour sa manutea- tion en position sur la zone dvappui 31 de la plaque 30 de façon que la lèvre souple 32 s'applique sur cette zone d9appui 31o On effectue alors la jonction entre lenceinte 5 et la conduite 2 grâce au collier de serrage à fixation rapide 33. Lopérateur démonte alors, en utilisant les gants 34 et loutil 41 le dispositif de fermeture en position sur luembout terminal de la con- duite 2o L'opérateur place alors lécrou 37 et le bouchon 38 ainsi que le joint 40 sur la grille de filtration 42 servant de stockage pour ces élé- ments de fermeture. 1 On ouvre alors la vanne 3 permettant d2effectuer le purgeage du troncon/de la canalisation. Si la différence de niveau entre le point de purge et le réser- voir 10 est suffisante, il n'est pas nécessaire de mettre en route la pom- pe a vide qui permet d'effectuer une aspiration dans la partie inférieure du réservoir de collecte 10 par leintermédiaire de la membrane souple 15. Dans le cas contraire, il faut effectuer cette mise en route de la pompe 12, ce qui peut se faire à leaide d'un boitier de commande situé à proxi- mité de l'enceinte 5 constituant une boite à gants ou à luintérieur de cel- le-ci. L'enceinte 5 étant en partie transparente, on peut suivre lévo- lution du purgeage de la canalisation par simple contr8le visuel. Le liquide de purge s'écoule par la conduite de purge 2 à l'inté- rieur de l'enceinte 5, est filtré par la grille 42 et sort de l'enceinte 5 par l'orifice de sortie 45 en communication avec la conduite 6. Le liquide de purge s'écoule dans un séparateur de phases 11, après avoir traversé la conduite 6. Le liquide rassemblé à la partie inférieure de ce séparateur de phases est alors entraîné vers la partie inférieure du réservoir 10 soit par l'aspiration due à la création du vide dans la partie supérieure du réservoir 10, soit par écoulement naturel s'il existe une différence de niveau suffisante entre la canalisation dans laquelle on réalise la purge et le réservoir 10. Lorsque le purgeage est terminé on referme la conduite 2 avec le nouvel ensemble d'élément de fermeture contenu dans l'enceinte 5. L'ensemble qui a été démonté avant le démarrage de l'opération de purgeage est décontaminé grâce à la rampe d'aspersion 48. Lorsque toute la tuyauterie est purgée et qu'on commence le rem- plissage de cette tuyauterie on effectue le recueil de l'air remplissant la tuyauterie en venant fixer l'enceinte 5 à l'extrémité de la canalisation sur un tuyau dtéventage qui comporte une fermeture identique à celle des tuyaux de purge. Au fur et à mesure que la tuyauterie se remplit, l'air éventé est chassé de celle-ci par l'intermédiaire du tuyau d'éventage vers l'enceinte , puis de là dans la canalisation souple 6 et dans le séparateur de phases 11. Dans le séparateur de phases 11, le liquide entraîné par l'air retombe dans la partie inférieure du récipient, cependant, que l'air après passage par la paroi de filtration 25 sort par la conduite d'éventage 24 dont on a ouvert le robinet de fermeture. L'air est donc rejeté dans l'at- mosphère du bâtiment cependant que le liquide contaminé est éliminé de la même façon que le liquide des purges qui est recueilli dans la partie infé- rieure du réservoir 10 avant dtêtre envoyé dans une installation de retrai- tement. Pour cela, à la fin d'une opération de recueil des purges et évents dans la canalisation, le dispositif de recueil est amené à proximi- té d'un circuit de traitement des effluents, permettant d'amener ces ef- fluents à une unité de traitement et de décontamination. Mais l'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle en comporte au contraire toutes les variantes. Ctest ainsi qu'on peut imaginer une utilisation d'un dispositif de télémanipulation pour remplacer les gants de l'enceinte 5, qu'on peut 2 483115 prévoir un autre mode de fixation de l'enceinte 5 sur la conduite 2 que le mode de fixation qui a été envisagés cette fixation pouvant se faire par vissage ou par assemblage à baïonnettes On voit que les principaux avantages du dispositif selon lain- vention sont d'éviter l'utilisation d8un circuit fixe complexe et encombrant et de permettre de réaliser les opérations de collecte des liquides et gaz de purge dans la canalisation de façon rapide et en toute sécurité. Un autre avantage du dispositif qui a été décrit est qu'il n'y a pas de pompe dans le circuit de purge et que l'aspiration des substan- ces contaminées se fait par l'intermédiaire d'une membrane souple étanche. Enfin, le dispositif suivant l'invention, est utilisable non seu- lement dans le cas du purgeage des canalisations d'un réacteur nucléaire à eau sous pression mais également dans le cas du purgeage de toute cana- lisation ou équipement pouvant renfermer des substances radioactives. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de recueil des liquides et des gaz de purge dans une installation renfermant des substances pouvant présenter une certaine radioactivité comportant des moyens obturables de purgeage répartis à des endroits différents sur l'installation, caractérisé par le fait que le dispositif de recueil autonome et mobile est constitué par - une enceinte (5) amovible et transportable de petite dimension raccorda- ble au moyen de purgeage (2) de l installation de façon que le volume inter- ne de l'enceinte (5) soit isolé du milieu extérieur. - un moyen d'obturation (36, 37, 38, 40) du moyen de purgeage (2) action- nable depuis l'extérieur de l'enceinte (5) pour isoler ou mettre en commu- nication l'intérieur de l'enceinte (5) avec l'installation à purger, - une unité mobile d'aspiration et derecueil des liquides et gaz de purge comportant au moins un réservoir (10) de recueil, un moyen d'aspiration (10) à l'intérieur de ce réservoir (10), un moyen (il) d'évacuation des gaz vers l'atmosphère, et un élément de jonction pour l'évacuation des liquides de purge vers une installation de traitement, - et une tuyauterie souple (6) de raccordement entre l'enceinte (5) et ltu- nité d'aspiration et de recueil (10-11). 2.- Dispositif de recueil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'unité mobile d'aspiration et de recueil des liquides et des gaz comporte, sur un chariot de transport (9), un réservoir (10) dont le volume intérieur est séparé en deux parties par une membrane souple (15), une partie du réservoir étant relié par une canalisation (15) à une pompe à vide (12) montée sur le chariot (9) et l'autre partie étant reliée par une canalisation (18) à un récipient (11) de recueil des liqui- des et des gaz purgés. 3.- Dispositif de recueil suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que le récipient (11) de recueil des liquides et gaz purgés est constitué par un récipient dont la partie inférieure est reliée à la partie inférieure du réservoir (10) et dont la partie supérieure est reliée à un dispositif d'éventage (24) pour l'évacuation des gaz vers l'atmosphère. 4.- Dispositif de recueil suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'un élément de filtration est disposé entre le récipient de recueil des gaz et liquides et le dispositif d'éventage. 5.- Dispositif de recueil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1, 2, 3 et 4, 2 483115 caractérisé par le fait que l'enceinte de raccordement de petite dimen- sion est constituée par une boite à gants dont la paroi est au moins par- tiellement transparente, raccordable au moyen de purgeage par l'intermé- diaire d'une lèvre souple et d'un collier de serrage. 6.- Dispositif de recueil suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que l'enceinte de raccordement renferme un dispositif de décon- tamination constitué par une rampe d'aspersion.