Brevet FR2573908A1 — publié le 19860530

DISPOSITIF DE TRANSFERT A DOUBLE BARRIERE ETANCHE ENTRE UN CONTENEUR ET UNE ENCEINTE DE CONFINEMENT La présente invention, due à la coLlabora- tion de Messieurs Dabernard et Maire de La société USSI et de M. Lorenzelli de la COGEMA, concerne un dispositif permettant de réaliser le transfert d'un produit ou d'un matériel quelconque, dans un sens ou dans l'autre, entre un conteneur servant par exemple au transport ou au stockage du produit dans une zone dite propre et une enceinte de confinement constituant une zone de travail, ce dispositif procurant en perma- nence une double barrière étanche entre ces zones afin d'éviter toute contamination de la zone propre. Des dispositifs de transfert de ce type peuvent être utilisés dans tous les cas o une encein- te sert à confiner une zone contaminée par de la ma- tière divisée à l'état microscopique. Dans le domaine nucléaire, cette zone peut être une zone radioactive. Dans l'industrie pharmaceutique, elle peut renfermer des produits toxiques. L'invention s'applique indif- féremment à ces différents domaines d'activité. Il est connu de transférer un produit ou un matériel entre un conteneur et une enceinte de confi- nement au moyen d'un dispositif de transfert étanche à double porte tel que celui qui est décrit dans le brevet français n 2 040 616. Un tel dispositif se revèle toutefois insuf- fisant dans certaines applications, car il constitue une barrière étanche simple qui ne procure pas tou- jours une sécurité suffisante. De plus, il n'est pas adapté à des manipulations systématiques et il ne permet pas un suivi du maintien du confinement. La présente invention a précisément pour objet un dispositif de transfert entre un conteneur et une enceinte de confinement procurant une double bar- rière étanche tout en étant conçu de façon particuliè- rement simple et facile à mettre en oeuvre. A cet effet et conformément à L'invention, il est proposé un dispositif de transfert à double barrière étanche entre un conteneur et une enceinte de confinement, caractérisé en ce qu'il comprend:_ - un sas de transfert comportant une première ouvertu- re débouchant dans l'enceinte de confinement et une deuxième ouverture débouchant hors de Ladite encein- te, la première ouverture et La deuxième ouverture étant normalement obturées par une première porte et par une deuxième porte, respectivement; - ledit conteneur comportant une ouverture fermée par une porte extérieure et par une porte intérieure et pouvant être accostée de façon étanche sur la deu- xième ouverture du sas, pour mettre celui-ci en com- munication avec Le conteneur, après enlèvement d'une première double porte constituée par La porte exté- rieure du cbnteneur et par la deuxième porte du sas; - une paroi mobile commune au sas et à l'enceinte de confinement, portant la première ouverture du sas et dont le déplacement permet d'accoster cette dernière de façon étanche sur l'ouverture du conteneur, après *25 enlèvement de la première double porte, pour mettre le conteneur en communication avec l'enceinte de confinement, après enlèvement d'une deuxième double porte constituée par la porte intérieure du conte- neur et par la deuxième porte du sas. De préférence, la paroi mobile comprend une jupe dont une extrémité définit la première ouverture du sas, la première et la deuxième ouvertures du sas étant disposées en vis-à-vis selon un axe commun, la jupe étant mobile parallèlement à cet axe et reliée aux parois du sas et de l'enceinte par des moyens d'étanchéité constitués notamment par un soufflet. Afin de permettre la mise en place et L'en- lèvement de la première double porte et de la deuxième double porte, des moyens de manutention peuvent être prévus respectivement à l'intérieur du sas et de l'en- ceinte de confinement. Selon un autre aspect de l'invention, un circuit de ventilation/filtration communique avec le sas et comprend des moyens pour contrôler l'atmosphère interne du sas et, par conséquent, L'étanchéité entre les zones. 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 les- quels: - la figure 1 est une vue en coupe schémati- que d'un dispositif de transfert conforme à l'inven- tion, ce dispositif étant représenté dans la position qu'il occupe avant l'accostage du conteneur sur la porte du sas de transfert; - la figure 2 est une vue comparable à la figure 1 représentant le dispositif de transfert selon l'invention dans la position qu'il occupe après enlè- vement de La première double porte; - la figure 3 est une vue comparable aux figures 1 et 2 représentant le dispositif de transfert selon l'invention après enlèvement de la deuxième dou- ble porte; et - la figure 4 est une vue comparable aux figures 1 à 3 représentant le dispositif de transfert selon l'invention dans la position qu'il occupe après transfert d'un récipient contaminé depuis le conteneur jusqu'à l'enceinte de confinement. On a représenté en haut de la figure I une partie d'une enceinte de confinement 10 délimitée par une paroi interne métallique 12 doublée d'une envelop- pe de protection biologique en béton 14. Dans l'installation nucléaire représentée sur la figure 1, L'enceinte 10 peut notamment être une enceinte dans laquelle sont effectuées une ou plusieurs opérations sur un produit radioactif. A titre d'exemple, ces opérations peuvent constituer des éta- pes de La fabrication de combustibles nucléaires des- tinés à alimenter des réacteurs nucléaires. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le produit radioactif à introduire dans L'enceinte 10 est contenu dans une jarre 16, elle-même contaminée. Cette jarre 16 est placée dans un conte- neur 18 qui se trouve dans une cellule de stockage et de distribution 20 placée en dessous de La partie de L'enceinte 10 représentée sur La figure et constituant une zone propre, non contaminée. Dans l'application citée précédemment à une chaîne de fabrication de combustibles nucléaires, la cellule 20 présente la forme d'une galerie pouvant communiquer par l'intermédiaire de dispositifs de transfert 28 à double barrière étanche conformes à L'invention avec plusieurs enceintes de confinement telles que l'enceinte 10. Ces enceintes ne présentent alors aucune communication entre elles et servent à réaliser différentes étapes de la fabrication du com- bustible. Le stockage et la manutention du conteneur 18 à l'intérieur de la cellule 20 sont réalisés dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1 à l'aide d'un dispositif communément appelé transto- ckeur 22 comportant des plateaux 24 sur lesquels sont stockés les conteneurs 18. Ce dispositif 22 peut se déplacer sur des rails 26 pour amener l'un quelconque des conteneurs 18 en vis-à-vis d'un dispositif de 5- Cette température de consigne, fixée à une valeur sensible- ment supérieure à celle qu'atteint normalement le circuit magnétique dans ce genre de dispositif, par exemple 60 C, est celle qui va régner dans l'enceinte un certain temps après l'application du courant d'excitation, lorsque la puissance dissipée par effet Joule dans le solénoide atteint une valeur stable. Au moment de l'application du courant d'excitation, la température à l'intérieur de l'enceinte est donc inférieure à cette valeur et le pont est déséquilibré, si bien qu'un courant circule dans la résistance 4, qui élève la température à l'intérieur de l'enceinte jusqu'à la valeur de consigne. Dès que celle-ci est atteinte, il ne circule plus normale- ment dans la résistance 4 qu'un courant suffisant pour compenser les pertes thermiques de celle-ci. Si, pour une cause quelconque, telle que variation du courant dans le solénoide ou variation de la température ambiante, la tempé- rature à l'intérieur de l'enceinte baisse, la régulation se remet en service. La figure 2 illustre la réalisation pratique des éléments intérieurs à l'enceinte EC. Elle représente un circuit magnétique en pot comportant deux éléments 20-21 de révolu- tion autour d'un axe XX' qui définissent entre eux un entre- fer dans lequel est supportée, de manière traditionnelle dans un oscillateur à YIG, une bille de grenat de fer et d'yttrium B. Le solénoide 1, lui-même de révolution autour de l'axe XX', est logé dans la carcasse 10, elle-même fermée par un couvercle extérieur annulaire 11. La résistance de chauffage 4 est introduite entre la carcas- se et le solénoide et est avantageusement constituée par un fil résistant bobiné de manière telle que le courant qui le traverse n'engendre pas de champ magnétique. A cet effet, il -6- suffit par exemple de bobiner deux couches de fil en sens inverse. Grâce à cet agencement, les surfaces de transfert thermique 510-11 entre la masse du circuit magnétique et les deux éléments générateurs que constituent le solénoïde et la résistance chauffante sont soumises à une distribution ther- mique sensiblement homogène, quels que soient les apports thermiques respectifs des deux éléments générateurs. Le capteur de température 5 est placé dans un logement ménagé au voisinage d'une paroi du circuit magnétique. Une isola- tion thermique de ce dernier par rapport au milieu ambiant sera, en pratique, prévue et agencée pour obtenir une fuite thermique prédéterminée compatible avec le fonctionnement de la boucle de régulation. La carcasse et le couvercle 10-11 seront en général en matière conductrice de l'électricité et, dans ce cas, l'ensemble devra être fendu longitudinalement pour ne pas constituer une spire en court-circuit à l'intérieur du solénoide. Dans la variante de la figure 3, dans laquelle les mêmes numéros de référence désignent des éléments homologues de ceux de la figure 1, la résistance de chauffage 4 a été supprimée, tandis que le solénoide comprend deux sections distinctes 101 et 102, sensiblement identiques et qui contribuent toutes deux à la production du champ magnétique dans l'entrefer. Ce champ est, en effet, alors proportionnel à la somme algébrique des forces magnéto-motrices engendrées par les sections 101 et 102 parcourues par les courants respectifs i1 et i2. La section 101 est alimentée à partir de la tension +U1 fournie par une source de tension continue 1010, tandis que la section 102 reçoit une tension U2 délivrée par l'amplifi- cateur de régulation 7. Ce dernier est lui-même alimenté par une tension U3 fournie par une source de tension continue -7- 70. Lorsque U2 varie par suite du fonctionnement de la boucle de régulation, la répartition des courants i1 et i2 varie, tandis que leur somme, qui traverse le transistor à effet de champ 3, reste constante pour un champ donné et égale à la valeur imposée par la tension de commande V qui détermine la valeur du champ. Autrement dit, le fonctionne- ment de la boucle de régulation n'introduit finalement aucune variation du champ et les fluctuations introduites par le bruit des composants du circuit n'ont finalement aucun effet sur la fréquence du dispositif YIG. La puissance totale dissipée par les deux enroulements, qui est proportionnelle à la somme des carrés des courants i1 et i., ne varie que pour tenir compte des variations des trans- ferts thermiques avec le milieu ambiant. Par contre, la répartition des courants entre les deux enroulements varie notablement, en particulier, la tension U2 est beaucoup plus élevée que U1 lorsque la température est très inférieure à la valeur de consigne. Dans ce second mode d'exécution, le couvercle 11 représenté à la figure 1 est inutile. On notera que le dispositif de l'invention permet de rendre non indispensable, sauf dans le cas o une très grande stabilité de fréquence est requise, la régulationtradition- nelle de la température de l'élément de support de la bille YIG dans l'entrefer du circuit magnétique. Il va de soi que les moyens de chauffage et de régulation de température décrits et représentés pourront faire l'objet de variantes, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. A la place d'une résistance, on pourrait par exemple envisager d'utiliser un transistor lié thermiquement au dispositif 10- 11 de la figure 2 et commandé par l'amplificateur opération- nel, dans un circuit du même type que celui de la figure 3 o il remplacerait le deuxième enroulement. -8 - Revendications de brevet 1. Générateur d'un champ magnétique variable compor- tant une bobine dont la carcasse est logée à l'intérieur d'un circuit magnétique muni d'un entrefer, et une source d'excitation de la bobine variable en fonction d'une tension de commande, caractérisé par une boucle de- régulation comportant un capteur (5) de la température qui règne dans la masse du circuit magnétique (2-20), un pont de mesure (6) et un amplificateur de signal d'erreur (7) agissant sur un élément de chauffage auxiliaire {4, 102). 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de chauffage auxiliaire carcasse (10) de la bobine, de manière telle que les surfa- ces de transfert thermique entre l'ensemble des éléments générateurs thermiques (1-4 ou 101-102) et la masse du circuit magnétique (2-20) soient soumises à une distribution thermique sensiblement homogène et stable. 3. Générateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de chauffage auxiliaire est constitué par une résistance {4) bobinée de manière telle que le courant qui la traverse n'engendre sensiblement pas de champ magnétique, et placée entre le solénoide (1) et la carcasse (10) de la bobine, celle-ci étant bonne conductrice de la chaleur et refermée par un couvercle (11) de façon à constituer une surface de transfert thermique sensiblement homogène. 4. Générateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le solénoide comprend deux enroule- ments {101-102) dont les spires sont distribuées de manière sensiblement homogène dans le même volume et qui engendrent tous deux une force magnéto-motrice tout en constituant des 9- générateurs thermiques, l'un de ces enroulements (202) étant inséré dans la boucle de régulation. 5. Générateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux enroulements sont sensible- ment identiques et reliés à une même source de courant constante (3), si bien que la somme des courants (il, i2) qui les traverse reste constante ainsi que la somme algébri- que des forces magnéto-motrices qu'ils engendrent. 6. Oscillateur ou filtre comprenant au moins une bille de grenat de fer et d'yttrium placée dans l'entrefer d'un générateur d'un champ magnétique variable, caractérisé en ce que ledit générateur est conforme à l'une des revendications 1 à 5.