Brevet FR2592813A1 — publié le 19870717

L'invention concerne une station d'irradiation à sources radioactives permettant de traiter, à faible coût, une production importante de produits quelle que soit leur présentation, vrac, préconditionné, conserves, liquides etc ..... Il est connu de faire subir une irradiation à certains produits afin d'en prolonger la conservation ou pour détruire les parasites contenus dans ces produits. En effet le traitement par irradiation sur les lieux de production, de transformation ou de conditionnement est beaucoup plus rapide et plus facile à mettre en oeuvre puisqu'il est situé directement sans aucune manipulation supplémentaire sur les lignes de transfert des produits. Pour la mise en oeuvre du procédé d'irradiation sur les lieux de production, transformation ou / et, conditionnement on peut avoir recours à des irradiateurs qui comportent, soit une enceinte analogue à celle d'un four dans laquelle les produits sont introduits puis extraits après irradiation, soit des conteneurs entrant par l'intermédiaire de chicanes dans des casemates contenant des sources radio-actives devant lesquelles on fait défiler les conteneurs renfermant les produits à irradier. Dans ce cas; les sources sont généralement constituées par plusieurs barreaux de matières radio-actives, de longueur limitée,et alignés à l'intérieur de la casemate. Les irradiateurs du type à four n'acceptent, le plus souvent que des volumes limités de produits à chaque chargement et d'autre part les manutentions des produits tant au chargement qu'au déchargement du four entrainent des opérations complexes. Les installations comportant des conteneurs défilant devant des sources radio-actives disposées dans des casemates peuvent etre excrément encombrantes lorsqu'on désire obtenir une capacité de production importante, compte tenu de la disposition des sources radio-actives et des chicanes nécessaires au transfert des conteneurs. Le dispositif de déplacement du conteneur est extrement complexe, en cours d'irradiation il faut présenter les différentes faces du conteneur successivement à proximité de source radio-active pour obtenir une irradiation homogène. Tous ces dispositifs conduisant à - Une mauvaise utilisation des sources - Une mauvaise homogénéité dans le produit - Des dispositifs de manutention complexes - Des infrastructures importantes, engendrant des prix de revient des traitements très élevés. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'irradiation autonome, comportant une source radio-active de très grande longueur centrée à l'intérieur d'une enceinte de protection absorbant les radiations. Autour de la source, sont répartis dans un volume annulaire les produits à traiter, dont chaque unité utilise le même axe de transfert de manière à recevoir une dose d'irradiation identique permettant par l'homogénéité obtenue de traiter les produits à la valeur minimale. Les produitsssen fonction - de leur nature - de la dose de traitement - de leur volume - de leur conditionnement - des quantités de production, peuvent entre, soit a) introduits en partie haute et repris en partie basse b) introduits en partie basse et repris en partie haute c) introduits en partie basse et repris en partie basse d) introduits en partie haute et repris en partie haute. Afin de bien faire comprendre l'invention on va mainteneat décrire, à titre d'exemple non limitatif en se réferant aux figures annexes une station autonome d'irradiation suivant l'invention. La figure 1 Est une vue en coupe, par un plan vertical, de l'ensemble de la station. La figure 2 Est un schéma de principe du concept du chapelet actif. Sur la figure 1 on voit l'enceinte de protection (1) à paroi épaisse à l'intérieur de laquelle sont situés la chambre d'irradiation (2) ainsi que le poste de chargement ou de remplacement (3) des sources radio-actives Sous l'enceinte est situé le conduit de service (4) dans lequel se déplace un chariot permettant le positionnement des chariots " porte-sources (5) sous les axes des 2 postes fonctionnels. L'enceinte de protection est obturée en partie supérieure par une dalle amovible (6) pourvue de 2 orifices, situés dans l'axe des postes fonctionnels, obturés par des bouchons (7) et (8) restituant -l'intégrité de la protection biologique. Le bouchon (7) situé dans l'axe d'irradiation comporte un treuil de manutention (9) déplaçant une pince (10) automatique assurant la préhension du bouchon de fermeture (11) du conteneur et qui permet le déploiement par gravité du "chapelet" actif (12). Autour du "chapelet" actif sont disposés les conduits hélicoidaux d'irradiation (13) dans lesquels se déplacent les produits à traiter qui suivant : leur nature, leur présentation, la dose de traitement, les quantités de production, peuvent être déplacés, par gravité, par motorisation, ou pompage. Dans le cas d'une propulsion électrique ou pneumatique les opérateurs de commande (14) sont implantés à l'extérieur de l'enceinte de protection. Sur la figure 2 est schématisé le "chapelet" actif, déployé, accroché sous le bouchon (11) de fermeture du conteneur. Le chapelet actif comporte des nacelles (15) reliées entre elles par des tronçons de chaine (16). Cette conception "souple" permet dlemmagasiner l'ensemble du chapelet dans un volume, compact et réduit, définissant un conteneur de transport de très petite dimension. Un certain nombre de nacelles sont chargées initialement de sources radio-actives (17) les autres, laissées vides, sont dhargées par campagne afin de maintenir sensiblement constante l'activité globale dans la chambre d'irradiation. Suivant ; le dimensionnement de la chambre d'irradiation et le nombre de nacelles laissées initialement disponibles, on peut envisager une utilisation des sources jusqu'à 75 % de leur puissance initiale. La variation linéaire de l'activité sur l'axe vertical de la chambre d'irradiation n'a aucune incidence sur l'homogénéité de la dose reçue par les produits puisque chaque unité de produit utilise le même cheminement depuis son introduction dans la chambre Jusqu'a son extraction hors de cette dernière Pour obtenir une installation ayant un rendement optimal on réali- sera un chapelet de grande longueur. On voit que le dispositif selon l'invention est d'une conception très simple, de faible emprise au sol et ne nécessitant aucun personnel d'éxploitation. Un autre avantage du dispositif suivant l'invention est que par le simple remplacement du dispositif de transfert des produits, l'installation est adaptée à tous les types et à toutes présentations des produits ; "VRAC; CONDITIONNES ; CONSERVES ; LIQUIDES " D'autre part le dispositif, constitué de formes modulaires peut etre conçu pour être déplacé sur plusieurs lieux d'exploitation. Pour faciliter ces démontages et ces transports l'élément le plus massif d'excède pas 20 tonne et la pièce de plus grande dimension d'excède pas 3 mètres. Un autre avantage du dispositif suivant l'invention est de ne comporter aucun mécanisme dynamique pour le transfert des produits. Le groupe vibrant (facultatif) entrainant la propulsion des produit. est renvoyé à l'extérieur pour être soustrait à l'action du flux d'irradiation. Ainsi il est possible d'effectuer facilement et rapidement la réparation ou le remplacement des organes fonctionnels sans pertuber l'exploitation de l'installation. En outre, la conception de conduits hélicoidaux de transfert, totalement fermés, permet d'envisager le traitement des produits, même fragiles, sous vide ou sous atmosphère controlée. En plus, cette conception permet, à mi-hauteur de la chambre d'irradiation, la permutation des lits de produits circulant B.;la périphérie avec ceux circulant au plus près du centre. Cette disposition conduit à accroitre de façon très appréciable le rendement de l'installation. Enfin par le'principe d'un "chapelet"actif de grande longueur, associé au transfert hélicoidal on factorise considérablement le rendement de l'installation et l'on parvient à un prix de revient, au kilo traité, très inférieur à tous les dispositifs actuellement connus, ce qui permet l'application du traitement à des denrées de très faible coût. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est pas limitatif et l'on peut modifier les points de détail sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on a décrit un dispositif de déploiement du chapelet actif par la partie inférieure de l'installation mais il est possible d'envisager un déploiement du "chapelet" à partir d'un conteneur situé sur le toit de l'installation. Il est également possible d'imaginer des conduits hélicoidaux multiples superposés ou alignés radialement. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'irradiation de tous produits, en vrac ou conditionnés, com portant une source radio-active à l'intérieur d'une enceinte de protec tion (1) absorbant les radiations et des conduits (13) dans lesquels circulent les produits à traiter, caractérisé par le fait que la source radio-active est constituée par un ou plusieurs chapelet (12) de sources unitaires (17) reliées entre elles au moyen d'une liaison souple (16) et déployées par gravité suivant un axe vertical autour duquel sont repartis symétriquement le ou les conduits de transfert (13) des produits à traite L'enceinte de protection comporte en partie basse, ou / et, en partie haute les orifices d'admission et dévacuation des produits. 2. - Dispositif d'irradiation suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le chapelet (12) comporte des nacelles chargées (17) dans les quelles sont maintenues les sources et des nacelles vides (15) pouvant recevoir des sources complémentaires. 3. - Dispositif d'irradiation suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les conduits de transfert (13) des produits se déploient héli coidalement ou verticalement autour de l'axe vertical des sources radio actives, et qu'ils peuvent être fermés pour être mis en atmosphère controlée - ou au vide 4. - Dispositif d'irradiation suivant la revendication 3 caractérisé par le fait que les conduits de transfert (13) quelque soit leur nombre compor tent à mi-hauteur des ouvertures permettant la permutation des lits de produits situés à l'extérieur avec ceux situés à l'intérieur imposant à chaque unité de produit un mena cheminement par rapport à l'axe des sources radio-actives. 5. - Dispositif d'irradiation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que le chapelet (12) est lié à un système de levage (9) monté sur un bouchon amovible (7) obturant un orifice du toit de protection. 6. - Dispositif d'irradiation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la partie inférieure comporte un conduit de service (4) dans lequel un chariot peut recevoir 2 conteneurs identiques (5) : un conteneur de stockage du ou des chapelets actifs et conteneur de transport des sources radio-actives. 7. - Dispositif d'irradiation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la protection intègre un poste de chargement (3), et / ou, de remplacement des sources radio-actives, comportant les équipements de vision et de manipulation nécessaires aux opérateurs.