Brevet FR2503364A1 — publié le 19821008

La présente invention se rapporte au contrôle d'étanchéité des enceintes de confinement. Dans la plupart des procédés utilisés actuellement pour le controle d'étanchéité de telles enceintes, on mesure la pression à l'intérieur de l'enceinte et on note l'évolution de cette pression dans le temps afin de déterminer le taux de fuite. Ces procédés présentent des inconvénients importants car la pression à l'intérieur de l'enceinte peut varier sous l'influence de divers facteurs, par exemple : variation de la température, de la pression extérieure, déformation accidentelle des parois de l'enceinte... On est ainsi amené à des corrections qui peuvent être plus importantes que le taux de fuite à mesurer. La présente invention a justement pour objet un procédé permettant d'effectuer un tel contrôle de manière simple et facile et dans de bonnes conditions en permettant notamment d'éviter les -inconvénients dus à une variation accidentelle de la pression à l'intérieur de l'enceinte. Selon la principale caractéristique du procédé objet de l'invention, celui-ci, applicable aux enceintes de confinement contenant un mélange de plusieurs gaz, comprend les étapes suivantes : - on mesure la teneur du mélange en l'un de ces gaz, dit "gaz de référence", à l'aide d'un appareil analy seur et, - à des intervalles de temps prédéterminés, on recom mence la mesure afin de déterminer la variation de cette teneur au cours du temps. Selon une autre caractéristique de ce procédé, celui-ci comprend en outre les étapes suivantes, effectuées préalablement à la mesure initiale de la teneur en gaz de référence - on effectue un balayage de l'enceinte par un gaz neu tre jusqu'à ce que la teneur en gaz de référence à l'intérieur de celle-ci puisse être mesurée par l'ap pareil analyseur et, - tout en maintenant le balayage, on fait circuler le gaz contenu dans l'enceinte, en maintenant constante la pression relative à l'intérieur de celle-ci, dans un circuit fermé incluant celle-ci et l'analyseur, et - on arrête le balayage de l'enceinte. L'expression "pression relative" désigne la différence de pression entre l'enceinte et l'extérieur et c'est dans ce sens qu'elle sera utilisée dans la suite du présent texte. Selon une troisième caractéristique du procédé objet de l'invention, celui-ci comprend encore les étapes suivantes, effectuées préalablement au balayage de l'enceinte - on isole l'enceinte dudit circuit fermé, transformant celui-ci en circuit fermé indépendant, - on vérifie l'étanchéité du circuit indépendant et, - on vérifie le bon fonctionnement de l'analyseur. L'invention a également pour objet un dispositif de contrôle d'étanchéité d'une enceinte de confinement permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Selon la principale caractéristique de ce dispositif, celui-ci comprend des moyens permettant de mesurer, à des intervalles de temps prédéterminés, la teneur en gaz de référence. Ces moyens peuvent être par exemple un appareil analyseur de gaz. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, celui-ci comporte des moyens permettant d'effectuer un balayage de l'enceinte par un gaz neutre tout en maintenant constante la pression relative à l'intérieur de celle-ci. Selon un mode de réalisation préféré, ces moyens comprennent - une alimentation en gaz neutre, - une conduite reliant ladite alimentation à l'inté rieur de l'enceinte et, - une conduite permettant l'extraction du gaz contenu dans l'enceinte. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, celui-ci comporte un circuit fermé incluant l'enceinte et l'appareil analyseur de gaz et des moyens permettant de faire circuler le gaz dans ce circuit. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, celui-ci comporte des moyens permettant d'isoler l'enceinte du circuit fermé et de transformer celui-ci en circuit fermé indépendant ainsi que des moyens permettant de vérifier l'étanchéité de àe circuit indépendant. Selon une dernière caractéristique du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend des moyens permettant de vérifier le bon fonctionnement de l'appareil analyseur de gaz. Dans un mode de realisation préféré, ces moyens comprennent une réserve de gaz de référence de volume et de pression connus, et une conduite reliant cette réserve audit circuit indépendant. L'invention apparaitra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, lequel comporte une figure unique représentant une vue schématique du dispositif objet de l'invention. Sur la figure, on voit d'abord une enceinte de confinement 1, reliée à l'atmosphère extérieure par une conduite de sortie 2 et une conduite d'entrée 4. La conduite 2 est équipée d'une vanne 6 et d'un filtre 8 tandis que la conduite 4 est équipée d'une vanne 10 et d'un filtre 12. La figure montre également le circuit ferme 14 utilisé pour les opérations de contrôle de l'étan- chéité de l'enceinte 1. Ce circuit comporte d'abord une conduite 16 reliant l'intérieur de l'enceinte de confinement à un appareil 18, par exemple une pompe permettant de faire circuler le gaz contenu dans l'enceinte dans le circuit 14. La conduite 16 comporte encore un raccord d'entrée auto-obturant 20 et deux filtres d'entrée 22 et 24 situés entre le raccord 20 et la pompe 18. Une conduite 26 relie cette dernière à un appareir analyseur de gaz 28 : dans le mode de réalisation préféré décrit ici, cet appareil est un analyseur d'oxygène, appelé "oxymètre" dans la suite du présent texte. Cet oxymètre est relié à un dispositif de régulation de pression 32 par l'intermédiaire d'une canalisation 30. Enfin le régulateur 32 est relié à l'intérieur de l'enceinte 1 par une conduite 34 comportant, comme la conduite 16, un raccord de sortie auto-obturant 36 et deux filtres de sortie 38 et 40. Sur la figure, on voit encore une réserve de gaz neutre 42 reliée au circuit 14 par une conduite 44 qui, dans l'exemple décrit ici, débouche dans ce circuit au niveau du régulateur de pression 32. Une autre conduite 46, munie d'une vanne d'entrée 48 et d'une vanne de sortie 50 relie la réserve de gaz neutre 42 à l'intérieur de l'enceinte 1. Une canalisation 52 équipée d'une vanne 53 permet d'isoler l'enceinte 1 du circuit 14 en créant un circuit indépendant 56 ne comprenant plus que la pompe 18, l'oxymètre 28 et le régulateur 32. La canalisation 52 part de la conduite 34 en un point situé entre les filtres 38 et 40 et aboutit sur la conduite 16 en un point situé entre les filtres 22 et 24. Enfin, une réserve d'oxygène 54 permet d'envoyer un volume connu d'oxygène dans le circuit indépendant 56, grâce à une conduite 58 équipée d'une vanne 59 et débouchant dans la canalisation 34 en un point situé entre le régulateur de pression 32 et le filtre 40. Une opération de contrôle d'étanchéité de l'enceinte de confinement 1 se déroule de la manière suivante : on vérifie d'abord l'étanchéité du circuit indépendant 56. Pour cela on réalise d'abord un balayage de ce circuit, à l'aide du gaz neutre contenu dans la réserve 42 et à l'aide du régulateur de pression 32, afin de le purger de l'air qu'il contient. Pendant cette opération, la vanne 48 est fermée ainsi que les raccords 20 et 36, qu'i peuvent être déconnectés de l'enceinte 1, tandis que la vanne 53 est ouverte. On arrête ce balayage lorsque la teneur en oxygène du mélange gazeux contenu dans le circuit 56 atteint une valeur lisible sur la partie inférieure de l'échelle de mesure de l'oxymètre 28. La pompe 18 est alors mise en route afin d'homogénéiser le gaz contenu dans le circuit indépendant 56 et afin de stabiliser les indications de l'oxymètre. Si ces indications n'évoluent pas dans le temps, cette opération démontre l'étanchéité de l'ensemble des appareils constituant le circuit indépendant 56. L'étape suivante consiste à vérifier le bon fonctionnement de l'oxymètre. Pour cela, on ouvre la vanne 59 et, à l'aide du réservoir 54, on introduit dans le circuit 56 un volume connu d'oxygène. Le réservoir 54 peut contenir soit de l'oxygène pur, soit de l'air ou un mélange gazeux dont la pression et la teneur en oxygène sont connus.On vérifie alors que la variation des indications de l'oxymètre correspond bien au volume d'oxygène qui a été introduit dans le circuit. On notera que ces deux opérations (verification de I'étanchéité du circuit indépendant et du bon fonctionnement de l'oxymètre) sont destinées à vérifier le bon état de l'ensemble des appareils constituant le circuit indépendant 56 et il n'est pas nécessaire de les répéter à chaque contrôle. Une fois ces opérations effectuées, on réalise un balayage de l'enceinte par un gaz neutre. Pour cela, on ouvre les vannes 48 et 50 de la conduite 46 reliant la réserve de gaz neutre 42 à l'enceinte de confinement 1. Pendant ce balayage, la vanne 10 de la conduite 4 est fermée tandis que la vanne 6 de la conduite 2 est ouverte. On poursuit ce balayage jusqu'à ce que la teneur en oxygène du mélange gazeux contenu dans l'enceinte 1 atteigne une valeur compatible avec l'échelle de mesure de l'oxymètre. Le balayage se poursuivant, on connecte les raccords 20 et 36 à l'enceinte, on ferme la vanne 53 et l'on met en fonctionnement la pompe 18.On notera que, pendant cette opération, il est nécessaire de vérifier que le débit de balayage soit compatible avec le débit possible du circuit d'extraction de l'enceinte de confinement afin de ne pas perturber de façon notable la pression à l'intérieur de celle-ci. Lorsque le balayage est terminé, on ferme les vannes 6 et 48 mais la pompe 18 continue à faire circuler le gaz contenu dans l'enceinte dans le circuit 14, afin que le gaz passant dans l'oxymètre 28 soit représentatif du mélange contenu dans l'enceinte tandis que le régulateur de pression 32 maintient constante la pression relative à l'intérieur de celle-ci. I1 y a lieu de remarquer que, pendant cette opération, la vanne 50 reste ouverte puisque, dans l'exemple décrit ici, la conduite 34 débouche dans la conduite 46 en un point situé en amont de cette vanne.On peut encore remarquer que le balayage de l'enceinte n'est pas indispensable si celle-ci est déjà remplie d'un mélange gazeux, dont la teneur en oxygène est compatible avec la capacité de l'oxymètre. On note alors la teneur en oxygène du mélange gazeux ainsi que l'heure précise de la mesure. Au bout d'un temps suffisamment long, on recommence la me sure et on note la teneur finale en oxygène : la variation de la concentration en oxygène du mélange gazeux entre les deux mesures est proportionnelle au taux de fuite de l'enceinte. La présence du régulateur de pression 32 permet de maintenir constante la pression relative à l'intérieur de l'enceinte 1 et du circuit fermé 14. En effet, le taux de fuite étant proportionnel à la pression relative, il est indispensable que celle-ci soit la même à chaque mesure pour que les résultats soient significatifs. Ce procédé et ce dispositif présentent des avantages intéressants puisqu'ils permettent de vérifier l'étanchéité d'une enceinte de confinement par une méthode simple et facile de mise en oeuvre. Il est bien entendu que cette méthode ne se limite pas à la recherche du taux en oxygène mais peut s'appliquer à d'autres gaz (vapeur d'eau, hydrogène...), l'analyseur 28 étant à choisir en fonction du gaz dont on veut mesurer la teneur. D'autre part, étant donné que l'on travaille avec une pression relative constante à l'intérieur de l'enceinte, les résultats ne sont pas affectés de manière significative par des phénomènes parasites tels qu'une élévation de température, une variation de pression ou une déformation accidentelle des parois de l'enceinte. Enfin cette méthode ne se limite pas aux seules enceintes de confinement utilisées dans l'industrie nucléaire mais peut s'appliquer aux contrôles d'étanchéité de n'importe qu'elle enceinte neuve ou déjà en service, notamment dans le cas où celle-ci contient des produits sensibles aux agents atmosphériques, toxiques ou dangereux. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte de confinement (1) contenant un mélange de plusieurs gaz caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on mesure la teneur du mélange en l'un de ces gaz, dit "gaz de référence", à l'aide d'un appareil analy seur (28) et, - à des intervalles de temps prédéterminés, on recom mence la mesure afin de déterminer la variation de cette teneur au cours du temps. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de référence est choisi dans le groupe comprenant l'oxygène, l'hydrogène et la vapeur d'eau. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend-en outre les étapes suivantes effectuées préalablement à la mesure initiale de la teneur en gaz de référence - on effectue un balayage de l'enceinte (1) avec un gaz neutre jusqu'à ce que la teneur en gaz de référence à l'intérieur de celle-ci puisse être mesurée par l'analyseur (28), - tout en maintenant le balayage, on fait circuler le gaz contenu dans l'enceinte, en maintenant constante la pression relative à l'intérieur de celle-ci, dans un circuit fermé (14) incluant celle-ci et l'analy- seur, et - on arrête le balayage de l'enceinte. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on effectue préalablement les étapes suivantes - on isole l'enceinte (1) du circuit fermé (14), trans formant celui-ci en circuit fermé indépendant (56), - on vérifie l'étanchéité du circuit indépendant (56) et, - on vérifie le bon fonctionnement de l'analyseur (28). 5. Dispositif de contrôle d'étanchéité d'une enceinte de confinement (1) contenant un mélange de plusieurs gaz caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (28) permettant de mesurer, à des intervalles de temps prédéterminés, la teneur du mélange en l'un de ces gaz dit "gaz de référence". 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent un appareil analyseur de gaz (28 > . 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant d'effectuer un balayage de l'enceinte (1) par un gaz neutre. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits'moyens de balayage de l'enceinte comprennent : - une alimentation en gaz neutre (42), - une conduite (46) reliant ladite alimentation (42) à l'intérieur de l'enceinte 1, et - une conduite (2) permettant l'extraction du gaz con tenu dans l'enceinte (1). 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit fermé (14) incluant l'enceinte (1) et l'appareil analyseur de gaz (28) et des moyens (18) permettant de faire circuler le gaz dans ledit circuit (14). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit circuit fermé (14) comporte un régulateur de pression (32). 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (52) permet tant d'isoler l'enceinte (1) du circuit fermé (14) et de transformer celui-ci en circuit fermé indépendant (56). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comportedesnoyens permettant de vérifier l'étanchéité du circuit indépendant (56). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de vérifier le bon fonctionnement de l'appareil analyseur de gaz (28). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens permettant de vérifier le bon fonctionnement de l'analyseur (28) comprennent une réserve de gaz de référence (54) de volume et de pression connus et une conduite (58) reliant ladite réserve (54) au circuit indépendant (56).