Brevet FR2563652A1 — publié le 19851031

L'invention concerne un procédé de fabrica- tion d'une enveloppe à double paroi contenant un écran absorbeur de neutrons pour l'emballage d'une matière radio-active. On connaît, par exemple, par le brevet américain 3 119 933 un récipient de transport pour matière radio-active comprenant une double paroi contenant une matière écran telle que des blocs de plomb. La fabrication d'un tel récipient pose le problème de l'insertion de la matière écran entre les deux autres parois. Cette insertion présente une difficulté accrue lorsque la matière écran n'est pas sous forme de blocs relativement épais et relativement rigides mais se trouve sous forme d'une feuille mince qui présente des caractéristiques mécaniques faibles, comme c'est le cas notamment des tôles d'acier au bore et des feuilles de cadmium éventuellement allié. La présente invention vise à résoudre ce problème et à permettre l'utilisation de matériau écran ayant une épaisseur de l'ordre de 0,10 à 1 mm. L'invention n'est pas limitée à une composition particulière de matériau écran et ne porte pas sur cette composition. Pour informa- tion, des matériaux écran que l'on peut utiliser sont par exemple les matériaux absorbeurs de neutrons décrits dans le brevet suisse 364 565 et dans le brevet GB 958 267, étant entendu que ces exemples ne sont pas limitatifs de la portée de l'invention. Selon l'invention, pour fabriquer une enveloppe comprenant un écran absorbeur mince entre les faces en regard de deux tubes d'acier formant une double paroi, on met en oeuvre un procédé dans lequel on fabrique les deux tubes en sorte qu'ils puissent être enfilés l'un dans l'autre, on fixe ledit écran à l'une desdites faces avant l'enfilage, on réalise l'enfilage et on expanse radialement le tube interne dans le tube externe laissé libre extérieurement jusqu'à obtenir, par déformation plastique, un ensemble tubulaire ayant la forme et les dimensions souhaitées et rendu monobloc par l'expansion. De préférence, on met en place l'écran sur le tube interne, c'est-à-dire sur la face externe du tube interne, par tout moyen permettant d'obtenir ou d'assurer la tenue provisoire de cet écran pour l'enfilage. Dans une autre réalisation, on place l'écran sur la face interne du tube externe, avec ou sans mise en forme préalable avant l'enfilage. Pour fixer l'écran absorbeur sur le tube interne, on utilise de préférence soit une technique de soudage local, soit une technique consistant à entourer l'écran par une bande en feuillard dont on fixe les extrémités au tube. L'écran absorbeur est choisi dans la gamme des nappes ayant de 0,10 à 1 mm d'épaisseur, de préférence 0,4 à 0,9 mm et encore mieux 0,5 à 0,8 mm. Il est à noter que cet écran peut être placé autour du tube interne quel que soit le profil de ce tube de même que la bande utilisée pour maintenir l'écran sur le tube interne peut être utilisée quel que soit le profil du tube interne. Dans une réalisation préférée, on fait subir à l'assemblage du tube interne et de l'écran une première mise en forme de la section droite de cet assemblage avant de l'enfiler dans le tube externe, pour pouvoir utiliser un tube externe de section droite aussi voisine que possible de celle du tube interne, afin d'éviter à la mise en forme finale.interne des déformations trop importantes, génératrice de contraintes résiduelles dangereuses pour la tenue de l'emballage dans le temps. Le tube interne peut avoir n'importe quelle section désirée mais on donne la préférence à la section circulaire et à la section carrée. Il est à noter que même dans le cas o l'on désire un emballage de section carrée, il est possible de partir d'un tube interne de section circulaire et de le mettre approximativement au carré avant son enfilage dans le tube externe, éventuellement avant de l'entourer avec l'écran. De même, dans le cas o le tube externe doit avoir une section carrée, il est préconisé de fabriquer d'abord un tube externe de section circulaire et de le mettre approximativement au carré avant l'enfilage de l'assemblage du tube interne et de l'écran dans le tube externe. Pour mettre au carré, soit approximativement, soit de manière précise le tube interne ou le tube externe, il est préconisé d'utiliser de préférence le procédé décrit dans le brevet français 79 08760 de la Demanderesse. Ce procédé utilise une expansion radiale pour mettre en forme la section droite du tube par déformation plastique, le tube restant libre extérieurement. Les tubes interne et externe sont de préférence des tubes en acier ayant toute composition et toute dimension choisies. On utilise par exemple des tôles en acier inoxydable ayant une épaisseur de 1,5 à 4 mm. Un emballage réalisé conformément à l'inven- tion est utilisable comme emballage de transport et surtout comme emballage de stockage car il peut être disposé à proximité immédiate d'un autre emballage identique, ce qui assure une densité de stockage maximale dans un volume donné. La figure 1 du dessin joint est une coupe longitudinale, avec arrachements,qui montre un emballage réalisé suivant un procédé conforme à l'invention. La figure 2 est un ensemble de coupes transver- sales de l'emballage montrant différentes étapes du procédé de fabrication. La figure 1 montre schématiquement le tube interne 1 sur lequel est enroulée une feuille de matériau absorbeur de neutrons 2 maintenue en place par une bandelette 3 dont les extrémités 3a et 3b sont fixées, par exemple soudées, au tube 1. L'assemblage ainsi obtenu est enfilé dans un tube 6. La figure 2 illustre l'ensemble du procédé de fabrication dans lequel on part d'un tube rond 1 (figure 2), on enroule sur ce tube la feuille 2 avec recou- vrement des extrémités de la feuille (figure 2), on entoure la feuille 2 avec la bandelette 3 dont on soude les extrémités au tube et on enfile à l'intérieur du tube 1 un dispositif d'expansion comprenant un noyau support 4 et des poussoirs 5 (figure 2 -) pour expanser le tube 1 radialement jusqu'à lui conférer une forme approximativement carrée (figure 2), on place alors l'assemblage dans le tube externe 6 qui a été lui-même amené à la forme approximativement carrée et on expanse à nouveau (figure 2) l'ensemble jusqu'à obtenir l'assemblage définitif (figure 2). Le dispositif à poussoirs est par exemple du type décrit dans les brevets français 79 08760 et 80 16102. L'invention s'applique à l'emballage de toute matière radio-active, l'écran absorbeur étant choisi en conséquence et notamment à l'emballage des combustibles nucléaires pour le stockage de ces combustibles dans des cellules ou piscines o les emballages sont disposés côte à côte avec un espace aussi réduit que possible entre les emballages. Si la nature du fluide en contact avec l'écran est susceptible d'altérer ce dernier, on préconise de solidariser, par exemple par soudage, les extrémités du tube interne et du tube externe de façon à rendre étanche l'espace intercalaire o se trouve l'écran absorbeur. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer une enveloppe à double paroi contenant un écran absorbeur de neutrons pour l'emballage d'une matière radio-active, caractérisé en ce qu'on fabrique deux tubes (1,6) susceptibles d'être enfilés l'un dans l'autre de façon à présenter deux faces en regard, on fixe ledit écran (2) à l'une desdites faces, on enfile les deux tubes l'un dans l'autre et on expanse radialement le tube interne (1) dans le tube externe (6) laissé libre extérieurement jusqu'à obtenir, par déformation plastique, un ensemble monobloc ayant la forme et les dimensions souhaitées pour l'emballage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met en place ledit écran (2) sur la face externe du tube interne (1) avant enfilage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fixe l'écran (2) au tube interne (1) par adhérence locale ou générale. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fixe l'écran (2) sur le tube interne (1) en entourar l'écran par une bande (3) dont on soude les extrémités (3a,3b) au tube interne. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met place ledit écran (2) sur la face interne du tube externe (6) avant enfilage. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on fait subir au tube qui porte l'écran (2) une première mise en forme en section droite avant ledit enfilage. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise un tube interne (1) de section circulaire que l'on met approximativement au carré par expansion radiale avant l'enfilage. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise un tube externe (6) de section circulaire que l'on met approximativement au carré, par expansion radiale, avant l'enfilage. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte de plus la solidarisation des extrémités des tubes (1,6) pour rendre étanche l'espace intercalaire o se trouve ledit écran (2). 10. Enveloppe à double paroi contenant un écran absorbeur de neutrons (2) entre deux tubes en acier (1,6) caractérisée en ce que l'écran absorbeur de neutrons est une nappe d'épaisseur de la gamme 0,10-1 mm, de préférence 0,4-0,9 mm et encore mieux 0,5-0,8 mm. 11. Enveloppe selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit écran (2) est fixé au tube interne (1). 12. Enveloppe selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit écran absorbeur de neutrons (2) est maintenu sur le tube interne (1) par une bandelette (3). 13. Enveloppe selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que les extrémités des deux tubes (1,6) sontsolidarisées de façon à rendre étanche l'espace interca- laire contenant ledit écran (2). 14. Application d'une enveloppe selon l'une des revendications 10 à 13 ou obtenue par un procédé selon l'une des revendications 1 à 9 au stockage d'une matière radio- active, notamment d'un combustible nucléaire.