Brevet FR2577044A1 — publié le 19860808

Dispositif pour le prélèvement d'échantillons de substances radioactives et/ou toxiques " L'invention concerne un dispositif pour le prélèvement d'échantillons de substances radioactives et/ou toxiques, o l'on fait passer un flacon d'échantillonnage, à l'intérieur d'une cellule blindée, au moyen d'un système tubulaire devant une tête à aiguille pour le remplissage et ensuite à l'endroit de l'examen. On connait des dispositifs de prélèvement d'échantillons (DE-PS 26 42 065) avec lesquels on peut pré- lever des échantillons dans les différents récipients opé- rationnels d'une installation. Cette opération se déroule toutefois dans une boîte à gants équipée spécialement à cet effet, dans laquelle ou à partir de laquelle les flacons échantillons doivent être transportés vers l'extérieur. L'invention a pour objet de faire en sorte que la prise d'échantillon puisse se faire avec un dispositif du type mentionné, devant soi, à l'intérieur de la cellule, et être commandée à travers sa paroi, les opérations men- tionnées étant exécutées en fonction de l'installation. A cet effet, l'invention propose qu'il soit prévu: a) un arbre rotatif qui traverse la paroi de l'espace et qui est pourvu, sur sa face frontale avant qui se trouve dans la cellule, d'un élément de fixation du flacon d'échantillonnage, b) une aiguille qui est dirigée suivant l'axe de l'arbre rotatif vers la face frontale, c) un dispositif de poussée au moyen duquel l'arbre rotatif peut se déplacer dans la direction de l'axe vers l'aiguille, d) un dispositif d'échange du flacon d'échantillonnage, dans la zone de la face frontale avant. D'autres perfectionnements avantageux et modes de réalisation de l'invention ressortiront de la description ci-après. Le dispositif de prélèvement d'échantillons est réalisé ainsi sous la forme d'un organe de prise d'échantil- lon linéaire pour chaque point de prise d'échantillon. I1 peut être utilisé pour tous les champs d'activité, et est incorporé à la paroi de la cellule, de sorte qu'on n'a pas besoin d'une enceinte spéciale de confinement des rayons a, ni d'un blindage contre les rayons y. On n'a besoin ni d'un magasin à flacons ni d'un dispositif supplémentaire pour le transport des flacons jusqu'à un tube de transport pneumati- que. La mécanique de changement de flacon comporte des guidages forcés, ce qui empêche toute détérioration des flacons et de l'aiguille d'injection. Comme la tête d'aiguille est disposée obliquement vers le haut (environ ), d'une façon particulièrement avantageuse, et qu'elle est fixée par son cone à blocage automatique, on empêche les obturations par cristallisation de liquide résiduel. Le remplissage du flacon et son aération s'opère au moyen de l'aiguille creuse dont le diamètre est important, de sorte que l'on peut prélever même des échantillons de sus- pensions de matières solides et remplir pratiquement com- plètement les flacons. L'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins annexés o: - la figure 1 montre le dispositif de prélève- ment en coupe schématique, en place dans la paroi de la cellule, - la figure 2 est une coupe schématique de la tête d'aiguille, - les figures 3a et 3c montrent, en coupe, le dispositif de changement de flacon. Le dessin en coupe de la figure 1 montre une paroi de cellule i qui sépare la zone chaude de travail 2 de la chambre 3 o se tient le personnel de service. A travers la paroi 1 de la cellule passe, obliquement incliné vers le bas (incliné sur environ 30 sur l'horizontale) un arbre rotatif 4 qui est maintenu étanche dans une douille de fixa- tion 5, au moyen de joints toriques 6, 7, ainsi que d'un bouchon en plomb 8. L'entraînement 9 de l'arbre rotatif 4 réalisé sous la forme d'une broche est constitué par un moteur à piston rotatif à palettes qui avance vers des butées fixes et qui peut être ajusté d'une façon progressive. La douille de fixation 5, elle-même, est rendue étanche par rapport à la paroi de la cellule 1. Au moyen d'une conduite appropriée, on peut asperger la face frontale 10 et la nettoyer. La zone frontale avant 10 de l'arbre rotatif 4 présente des caractéristiques de construction particulières. Ainsi, il possède une cavité ll pour recevoir le flacon - d'échantillonnage 12 en vue de son remplissage, un disposi- tif d'inversion 13 pour faire passer le flacon 12 de la conduite d'arrivée à la conduite d'évacuation, tubulaires 14 et 15 et une griffe de centrage 16 vers la tête 17 d'ai- guille. La tête d'aiguille 17 avec son aiguille 18 est orientée par rapport à la zone latérale frontale 10 ou à l'arbre de rotation 19, de façon telle que lors des déplace- ments de remontée qui se produisent simultanément avec les rotations de l'arbre rotatif 4, le flacon d'échantillon 12 est poussé, par son orifice avant de remplissage? vers l'aiguille-creuse 18, ou en est retiré. La tête d'aiguille 17, elle-même, est représen- tée avec plus de précision dans la figure 2. Elle est cons- tituée essentiellement de l'aiguille creuse 18, qui est fixée sur l'axe du c6ne 20 en forme de bouchon, qui est à son tour reposé dans la chambre 21 de la tête d'aiguille. Cette chambre 21 est en communication avec des conduites d'arrivée et d'évacuation 22, 23 du liquide à échantillonner, le transport de ce liquide lui-même pouvant s'effectuer même à des distances relativement grandes (environ 25 m) au moyen de l'air comprimé. Le cÈne 20 peut être changé d'une façon simple, en le retirant au moyen de l'arbre rotatif 4. Le centrage, ou la butée de la tête d'aiguille 17 par rapport à l'arbre rotatif 4, ou à la cavité 11, s'opère au moyen de la griffe 16. La position oblique de l'aiguille favorise la vidange de cette aiguille après la prise d'échantillon, car le liquide résiduel s'en écoule par la chambre de déga- zage 21 dans la conduite de retour 23. De plus, le flacon d'échantillon 12 reçoit de l'air par l'intermédiaire de l'aiguille creuse 18, ce qui augmente le remplissage du fla- con. La chambre de dégazage du bottier 21 de la tête d'ai- guille se vide par suite complètement quand la fourniture est arrêtée. Le guidage de l'aiguille et la plus grande so- lidité de l'aiguille unique 18, due à l'importance de son diamètre, ont un effet favorable sur la durée de fonction- nement et, grâce à la prise d'échantillons dans la cellule, on obtient des isomètries plus favorables des conduites d'alimentation. Le transport du flacon d'échantillonnage 12 à l'aller et au retour de la zone frontale latérale avant 10, vers le dispositif d'échange 13, s'opère par les conduites d'arrivée et d'évacuation 14 et 15. Ce dispositif d'échange 13 est représenté en détail dans les figures 3a à 3c. Les conduites d'arrivée et d'évacuation 14 et 15 arrivent tangen- tiellement à l'arbre rotatif 4. Elles contiennent chaque fois un flacon d'échantillonnage qui est apporté par transport pneumatique au moyen de la différence de pression. Le flacon 12 arrive dans la conduite 14 d'arrivée (figure 3a) et est dirigé par un guidage forcé 24 arrondi de façon approprié (figure 3b) dans la direction de l'axe 19 de l'arbre 4 et tombe ensuite, soit immédiatement, soit seulement apres ro- tation de cet arbre 4, sur 180 , dans la cavité 11. Dans cette position, il est mis en place convenablement pour l'opération de remplissage. Cette opération terminée, l'ar- bre rotatif 4 retourne en arrière de 180 (position de la cavité 11 comme dans la figure 3a) de sorte que le flacon 12 est d'une part, retiré de l'aiguille 18 et aussi devient libre pour être évacué. Cette évacuation s'opère par la conduite tubulaire 15 (figure 3c), et sera favorisée égale- ment par le guidage forcé 25 arrondi, ce flacon 12 étant dévié pratiquement de 90 dans la conduite d'évacuation 15. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Dispositif pour le prélèvement d'échantil- ions de substances radioactives ou toxiques, dans lequel on fait passer un flacon d'échantillonnage à l'intérieur d'un espace blindé, au moyen d'un système tubulaire, vers une tête d'aiguille, pour son remplissage et ensuite vers un point d'examen, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un arbre rotatif (4) qui traverse la paroi (1) de l'espace (2) et qui est pourvu, sur sa face frontale (10) avant qui se trouve dans la cellule (2), d'un élément de fixation du flacon d'échantillonnage (12), b) une aiguille (18) qui est dirigée suivant l'axe (19) de l'arbre rotatif (4) vers la face frontale (10), c) un dispositif de poussée (9) au-moyen duquel l'arbre ro- tatif (4) peut se déplacer dans la direction de l'axe (19) vers l'aiguille (18), d) un dispositif d'échange (13) du flacon d'échantillonnage (12), dans la.zone de la face frontale (10) avant. 2 ) Dispositif pour le prélèvement d'échantil- Ions, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre rotatif (4) est réalisé sous la forme d'une broche motrice par rapport à une douille (5) de guidage. 3 ) Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone de la face frontale (10) de l'arbre rotatif (4) comporte une cavité (11) qui sert à recevoir le flacon d'échantillonnage (12) pour son remplissage et qui peut être reliée, par une rotation de l'arbre rotatif (4), aussi bien avec l'arrivée tubulaire (14) qu'avec l'évacuation tubulaire (15). 4 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête d'aiguil- le (17) comporte un cône-(20) qui peut être changé au moyen de l'arbre rotatif (4), et que l'aiguille creuse (18) qui dépasse obliquement vers le haut est reliée par le cône (20) avec la chambre de dégazage (21) et peut être introduit dans le flacon d'échantillonnage (12).