Brevet FR2584855A1 — publié le 19870116

I CONTENEUR POUR DECHETS RADIOACTIFS DE MOYENNE OU FAIBLE ACTIVITE La présente invention concerne un conteneur destiné au conditionnement des déchets radioactifs de moyenne ou faible activité. Pour faciliter leur stockage, les déchets ra- dioactifs de moyenne activité et de faible activité sont habituellement conditionnés dans des conteneurs se présentant sous La forme de fûts obturés par des cou- vercles. Après avoir été placés dans les fûts, les déchets sont enrobés d'un mélange bitumeux injecté à travers un orifice percé dans le couvercle. Dans le cas de déchets de faible activité, le verrouillage des conteneurs s'effectue généralement par boulonnage du couvercle sur le fût. Lorsqu'il s'agit de déchets de moyenne acti- vité, la présence de personnel nécessaire au boutonnage du couvercle n'est pas possible. Le verrouillage du conteneur s'effectue donc par simple prise du mélange bitumeux. Dans les deux cas, le verrouillage du conte- neur est donc une opération longue, qui ne permet pas de tenir une certaine cadence. Les dispositifs de verrouillage des conteneurs utilisés actuellement sont Z5 donc totalement inadaptés à l'automatisation des opéra- tions de conditionnement des déchets radio-actifs de moyenne et de faible activités. Or, la multiplication des centrales nucléai- res dans le monde conduit à une importante augmentation de la masse des déchets. Il est donc grandement souhai- table de pouvoir disposer d'un conteneur facilement manipulable et verrouillable à distance, permettant d'atteindre une cadence suffisamment élevée pour rendre possible le conditionnement des déchets au moyen d'une chaîne automatique. Conformément à L'invention, cet objectif est atteint grâce à un conteneur pour déchets radio-actifs de moyenne ou faible activité, comprenant un fût muni d'une extrémité ouverte et un couvercle apte à obturer cette extrémité, caractérisé en ce que ladite extrémité ouverte du fût présente un épaulement tourné vers L'in- térieur du fût, Le couvercle comprenant une partie éLastiquement déformable apte à venir en appui sur le bord de ladite extrémité ouverte du fût et au moins trois Languettes circonférentielLement espacées, dont L'extrémité est tournée vers ladite partie éLastique- ment déformable, de façon à pouvoir venir en appui con- tre ledit épaulement lorsque la partie élastiquement déformable du couvercle est en appui sur Le bord de l'extrémité ouverte du fût. Selon un mode de réalisation préféré de L'in- vention, le couvercle comprend deux plaques paralLèLes reliées entre elles par des voiles radiaux délimitant entre eux des secteurs angulaires, et une viroLe cyLin- drique externe fixée sur les voiles entre Les deux plaques, une première desdites plaques comprenant une partie périphérique constituant ladite partie élasti- quement déformable, ladite virole cylindrique externe ayant un diamètre inférieur au diamètre interne dudit épaulement et portant Lesdites Languettes. De préférence, et afin de permettre L'enroba- ge des déchets contenus dans Le fût, Le couvercle com- prend de pLus une virole centrale délimitant un puits d!'injection traversant Ladite première plaque et commu- niquant par des lumières avec une partie des secteurs angulaires, lesdits secteurs communiquant tous entre eux par des fenêtres formées dans les voiles, et avec L'intérieur du fût par au moins une ouverture formée à la périphérie de L'autre plaque, ladite première plaque étant munie à proximité du puits d'injection, d'évents débouchant dans Les secteurs anguLaires qui ne communi- quent pas avec le puits d'injection. L'automatisation du conditionnement peut alors être améliorée en disposant au niveau des évents un moyen pour détecter la présence du matériau de rem- pLissage du fût. Afin de garantir l'étanchéité du verrouilla- ge du conteneur, la partie éLastiquement déformabLe du couvercle peut porter un joint d'étanchéité apte à venir en appui sur le bord de l'extrémité ouverte du fût. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de L'inven- tion en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée représentant l'extrémité supérieure ouverte d'un fût de conditionnement de déchets radioactifs et le bouchon obturant ce fût pour former un conteneur conforme à l'invention; et - les figures 2a à 2c sont des vues en coupe longitudinale partielle et schématique illustrant trois étapes de verrouillage du couvercle sur le fût. La figure 1 représente la partie supérieure d'un conteneur de stockage de déchets radioactifs de moyenne ou faible activité réalisé conformément à l'in- vention. Ce conteneur est désigné de façon générale par la référence 10. Il se compose d'un fût cylindrique 12 et d'un couvercle 14. Le fût cylindrique 12 comprend une paroi cylindrique 16 obturée à son extrémité inférieure par un fond (non représenté) et dont l'extrémité supérieure ouverte peut être obturée de façon étanche par le cou- vercle 14. Conformément à l'invention, un jonc c 'con- férentiel 18 est soudé sur la face interne de-la paroi cylindrique 16, à l'extrémité supérieure de celle-ci. La face inférieure horizontale du jonc 18 forme un épaulement 20 tourné vers l'intérieur du fût, alors que la face supérieure horizontale 22 du jonc 18 forme le bord supérieur du fût. La face interne cylindrique 24 du jonc 18 définit quant à elle l'ouverture dans la- quelle est reçu le couvercle 14. Dans le mode de réalisation préféré de l'in- vention représenté sur la figure 1, Le couvercle 14 comprend une plaque horizontale supérieure 26 et une plaque horizontale inférieure 28, toutes deux en forme de disques. Les plaques 26 et 28 sont soudées respecti- vement sur les bords supérieurs et inférieurs d'une série de voiles radiaux 30, régulièrement répartis autour de l'axe du couvercle 14. Ces voiles 30 définis- sent entre eux des secteurs angulaires 32. Les plaques 26 et 28 sont également reliées par une virole cylindrique centrale 34, disposée selon l'axe du couvercle 14. La virole 34 délimite un puits d'injection 36 d'un matériau de remplissage du fût. Ce puits d'injection 36 traverse la plaque supérieure 26 de façon à déboucher audessus du couvercle 14. Au contraire, il est obturé à son extrémité inférieure par la plaque 28. La virole centrale 34 est soudée à la fois sur les plaques 26 et 28 et sur les voiles radiaux 30. Le couvercle 14 comporte de plus une virole cylindrique externe 38 soudée sur le bord périphérique externe des voiles radiaux 30. Le diamètre externe de cette virole 38 est légèrement inférieur au diamètre de la face interne 24 du jonc 18. Au contraire, le diamè- tre de la plaque supérieure 26 est supérieur au diamè- tre de la face 24 du jonc, de sorte que la partie péri- phérique de la plaque 26 peut venir en appui par sa face inférieure sur le bord supérieur 22 du jonc 18. Afin d'assurer l'étanchéité de la fermeture lorsque la plaque 26 est en appui sur le bord 22 du jonc, un joint d'étanchéité annulaire 44 peut être monté sur la face inférieure de la plaque 26, pour venir en appui étanche sur le bord 22. Conformément à une caractéristique essen- tielle de l'invention, des languettes verticales 40 régulièrement réparties sont coupées dans la tôLe cons- tituant la virole cylindrique externe 38. Ces languet- tes 40 sont inclinées radialement vers l'extérieur par rapport à la virole 38 et leur extrémité est tournée vers la plaque supérieure 26. De façon plus précise, l'extrémité de chacune des languettes 40 est située approximativement à une distance uniforme de la plaque supérieure 26, cette distance étant légèrement infé- rieure à la distance séparant l'épaulement 20 du bord supérieur 22 du jonc 18. Conformément à une autre caractéristique essentielle de l'invention, la partie périphérique de la plaque supérieure 26 n'est pas soudée sur les voiles radiaux 30. Par conséquent, cette partie périphérique de la plaque 26 est éLastiquement déformable. Avant que le couvercle 14 du conteneur selon l'invention ne soit verrouillé sur le fût 12, il est posé sur celui-ci comme l'illustrent la figure 1 et la figure 2a. Afin que le couvercle reste en position d'attente et ne s'enfonce pas par gravité sur le fût, un certain nombre des languettes 40 (3 ou 4 par exem- pLe), régulièrement réparties autour du couvercle, sont inclinées à environ 450 vers l'extérieur, alors que l'angle d'inclinaison des autres Languettes est infé- rieur, par exemple de l'ordre de 10 . Cette position d'attente du couvercle peut notamment être utilisée, dans une chaîne automatique de conditionnement, pour amener les conteneurs jusqu'à un poste de remplissage. A ce poste, un dispositif de manutention équipé par exempte d'un système de préhen- sion à ventouse enlève te couvercLe 26. Les déchets à conditionner sont alors compactés dans Le fût 12. Le dispositif de manutention remet ensuite le couvercle en place et te verrouiltte sur te fût par sim- ple enfoncement, en exerçant sur te couvercle 14 une pression suffisante pour que Les extrémités des tan- guettes 40 viennent se loger en-dessous de l'épautement 20. Comme L'illustre La figure 2b, ce verrouitlage est rendu possible à La fois grâce à L'éltasticité des Lan- guettes 40 et à celle de La partie périphérique de La plaque supérieure 26 du couvercle. Lorsque La pression d'enfoncement du bouchon 14 sur le fût est relachée, comme L'illustre ta figure 2c, l'élasticité de la partie périphérique de La plaque supérieure 26 du bouchon ramène l'extrémité des Lan- guettes 40 en appui contre L'épaulement 20. IL est à noter que la liaison ainsi réalisée entre te couvercle 14 et le fût 12 est suffisamment solide pour que Le conteneur puisse être manutentionné par La suite au moyen du même dispositif de manutention à ventouse que cetui qui a été utilisé auparavant pour assurer la manutention du couvercle seul. Lorsque le verrouittllage du couvercle sur te fût est réalisé de la manière qui vient d'être décrite, te mélange bitumeux est injecté dans Le fût et dans te couvercle pour réaliser l'enrobage des déchets radioac- tifs. A cet effet, le couvercle- 14 présente une struc- ture particulière qui va maintenant être décrite plus en détaiL en se reportant à La figure 1. Le mélange bitumeux est injecté par l'extré- mité supérieure du puits 36. IL pénètre ensuite dans certains des secteurs angulaires 32 délimités par les voiles 30, au travers de lumières 34a formées dans la virole centrale 34. Le matériau s'écoule alors à l'inté- rieur du fût au-delà du bord périphérique 28a de la pla- que inférieure 28, dont Le diamètre est sensiblement in- férieur au diamètre de la virole externe 38. Ce bord périphérique 28a de la plaque 28 délimite ainsi une ouverture annulaire par laquelle Le matériau de remplis- sage est admis à l'intérieur du fût 12. Lorsque le remplissage du fût est terminé, le mélange bitumeux commence à remplir Les secteurs angu- laires 32 communiquant avec le puits 36 par les lumiè- res 34a. Le remplissage des autres secteurs 32 s'effec- tue également grâce à des fenêtres 30a formées dans les voiles radiaux 30. Au fur et à mesure du remplissage, l'air ou le gaz contenu initialement dans le fût et dans le cou- vercle est évacué par des évents 26a formés dans la plaque 26, à proximité de la virole interne 34. Ces évents débouchent dans les secteurs angulaires 32 qui ne communiquent pas avec le puits d'injection 36 par les lumières 34a. Afin que l'air ou Le gaz puisse s'évacuer des secteurs 32 communiquant avec le puits 36 lorsque le mélange bitumeux arrive à un niveau supé- rieur à celui des fenêtres 30a, des encoches 30b sont en outre formées à la partie supérieure des voiles 30. De préférence, une coupelle 42 est soudée sur la virole centrale 34, à proximité de la plaque supé- rieure 26 et en-dessous des évents 26a. Un dispositif de détection 46 tel qu'une sonde optique placée au- dessus de l'un au moins des évents 26a permet alors de commander automatiquement l'arrêt de l'injection du ma- tériau bitumeux dès que celui-ci commence à remplir la coupelle 42. Grâce à la structure du couvercle de l'inven- tion, le conteneur peut être évacué, à L'aide du syri- me de préhension à ventouse, dès que l'opération de remplissage est terminée, sans attendre que Le méLange bitumeux se soit solidifié, ce qui permet d'assurer une cadence rapide à la chaîne automatique de conditionne- ment. Bien entendu, L'invention n'est pas Limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exempte, mais en couvre toutes Les variantes. En par- ticulier, L'épautement 20 sur Lequet viennent en appui les extrémités des Languettes 40 pourrait être réalisé directement par usinage de la paroi 16 du fût, si L'épaisseur de celle-ci le permet, ou par emboutissage de cette paroi. En outre, même Lorsque l'épautement 20 est formé sur un jonc rapporté 18 comme ceLa a été décrit, te bord supérieur 22 sur Lequel vient en appui la plaque supérieure 26 du couvercle peut être consti- tué directement par le bord supérieur de La paroi 16 du fût. Par aiLLeurs, bien qu'iL soit particuLière- ment avantageux d'usiner Les Languettes 40 directement dans La viroLe 38, ces Languettes pourraient égaLement être rapportées sur cette viroLe sans sortir du cadre de L'invention. Enfin, il est clair que la structure du couvercLe 14 décrite précédemment n'est pas Limitative, notamment en ce qui concerne Les perforations permet- tant d'injecter Le méLange bitumeux dans Le fût. REVENDICATIONS 1. Conteneur (10) pour déchets radio-actifs de moyenne ou faible activité, comprenant un fût (12) muni d'une extrémité ouverte et un couvercle (14) apte à obturer cette extrémité, caractérisé en ce que ladite extrémité ouverte du fût (12) présente un épaulement (20) tourné vers l'intérieur du fût, le couvercle (14) comprenant une partie élastiquement déformable apte à venir en appui sur le bord (22) de ladite extrémité ouverte du fût et au moins trois languettes (40) cir- conférentiellement espacées, dont l'extrémité est tournée vers ladite partie élastiquement déformable, de façon à pouvoir venir en appui contre ledit épaulement (20) lorsque la partie élastiquement déformabLe du cou- vercle (14) est en appui sur le bord (22) de l'extrémi- té ouverte du fût (12). 2. Conteneur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le couvercle (14) comprend deux pla- ques parallèles (26, 28) reliées entre elles par des voiles radiaux (30) délimitant entre eux des secteurs angulaires (32), et une virole cylindrique externe (38) fixée sur les voiles entre les deux plaques, une pre- mière (26) desdites plaques comprenant une partie péri- phérique constituant ladite partie élastiquement dé- formable, ladite virole cylindrique externe (38) ayant un diamètre inférieur au diamètre interne dudit épaule- ment et portant lesdites languettes (40). 3. Conteneur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le couvercle (14) comprend de plus une virole centrale (34) délimitant un puits d'injec- tion (36) traversant Ladite première plaque (26) et communiquant par des lumières (34a) avec une partie des secteurs angulaires (32), lesdits secteurs communi- quant tous entre eux par des fenêtres (30a) formées dans Les voiles (30), et avec L'intérieur du fût par au moins une ouverture formée à La périphérie (28a) de L'autre plaque (28), ladite première plaque (26) étant munie, à proximité du puits d'injection(36), d'évents (26a) débouchant dans Les secteurs angulaires qui ne communiquent pas avec Le puits d'injection. 4. Conteneur selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'iL comprend un moyen (46) pour détecter la présence d'un matériau de remplissage du fût au ni- veau desdits évents (26a). 5. Conteneur selon L'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite partie élastiquement déformable du couvercle (14) porte un joint d'étanchéité (44) apte à venir en appui sur ledit bord (22).