Brevet FR2633395A1 — publié le 19891229

1i 2633395 Poste de remplissage pour le prélèvement d'échantillons de solutions radioactives L'invention concerne un poste de remplissage pour le prélèvement d'échantillons de solutions radioactives à partir d'un écoulement de liquide, en vue d'introduire les échantillons dans un flacon à échantillon comportant une tête de remplissage équipée d'un perçage traversant, comportant une partie de section transversale rétrécie, en amont et en aval duquel partent des ouvertures de remplissage. Lors du retraitement de combustibles nucléaires, on obtient, au cours de la dissolution, des solutions de combustible qui peuvent contenir des substances solides non dissoutes possédant des grains, dont la taille est comprise dans une plage allant de 10-4 mm à 5 mm. Le prélèvement représentatif d'un échantillon de ces suspensions doit être garanti. Les dispositifs connus de prélèvement d'échantillons dans des installations de retraitement utilisent, pour le transfert de la solution échantillon dans les récipients à échantillons, un ensemble combiné incluant un flacon à échantillon fermé et un système de remplissage à canule. L'ouverture de remplissage du flacon à échantillon est fermée par un bouchon en caoutchouc, à travers lequel sont enfichées une ou deux canules biseautées selon un angle aigu. Le remplissage du flacon à échantillon s'effectue à l'aide de ces canules enfichées. Une fois que le flacon à 2 63395 échantillon rempli a été séparé de la ou des canules, le bouchon en caoutchouc élastique ferme le point d'enfichage, étant donné que par suite de la forme biseautée particulière de l'aiguille et en raison du diamètre de cette dernière, pouvant atteindre jusqu'à 2,- mm, il ne se produit aucun découpage de matière et, au contraire, seule une piqûre est réalisée dans le matériau. On ne peut pas utiliser des canules possédant un diamètre supérieur, étant donné qu'elles produiraient, dans le bouchon, des découpes qui ne se fermeraient pas lors du retrait de la canule. C'est pourquoi, avec l'ensemble combiné bouchon en caoutchouc/canule, on ne peut introduire, dans des flacons à échantillons, que des suspensions, dont les particules possèdent une taille maximale d'environ 2 mm, en tant qu'échantillons représentatifs. Si des particules de substance solide d'une taille supérieure sont présentes dans la suspension, ceci conduit à des obstructions ou bien à un prélèvement non représentatif d'échantillons. On connaît un dispositif servant à prélever des échantillons radioactifs liquides (demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le N 2614787), à l'aide duquel on peut prélever un échantillon dans un circuit véhiculant un liquide radioactif. Le problème technique du danger de l'obstruction des canules par les particules de substance solide du liquide est censé être résolu dans ce dispositif par le fait que les parties sensibles à une obstruction, par exemple les canules, sont disposées et agencées du point de vue construction de manière que leur remplacement soit grandement facilité. L'invention a pour but, dans le cas d'un prélèvement d'échantillons de liquides radioactifs contenant des substances solides, de réduire le danger d'une obstruction et de réduire, par conséquent, fortement la fréquence d'entretien. 3 2633395 Ce problème est résolu à l'aide d'un poste de chargement du type indiqué plus haut, grâce au fait que a) les ouvertures de remplissage sont 'ménagées dans la tête de remplissage sous la forme de canaux disposés côte-à- côte, b) les canaux sont ouverts à leur extrémité tournée à l'opposé du perçage traversant, c) l'extrémité de la tête de remplissage comporte un cône saillant, que traversent les canaux de remplissage, et d) le pourtour intérieur du flacon à échantillon, équipé d'une ouverture de remplissage ouverte, peut être emmanché de façon étanche sur le cône saillant. Grâce à l'agencement, conforme à l'invention, du poste de remplissage, on utilise, à la place de canules, des canaux de remplissage possédant une section transversale plus importante. Ces canaux de remplissage sont ménagés dans la tête de remplissage, contre la partie inférieure de forme conique de laquelle on applique de façon étanche, sans aucune membrane, un flacon à échantillon non fermé, devant être rempli. Le remplissage du flacon à échantillon avec la suspension s'effectue par l'intermédiaire d'un canal de remplissage formant canal d'amenée, tandis que la suspension en excès est renvoyée dans l'écoulement principal de la sortie de la tête de remplissage, par l'intermédiaire de l'autre canal de remplissage agissant en tant que canal d'évacuation. Les deux canaux de remplissage voisins, qui sont perpendiculaires aux perçages traversants, peuvent être traversés, sans aucun risque d'obstruction, par la suspension contenant des substances solides. Le cône saillant sert de cône de remplissage. La surface d'ouverture du flacon à échantillon est toujours légèrement supérieure à la surface en coupe transversale disponible dans le cône de remplissage. Les canaux de remplissage peuvent être ménagés à l'intérieur de la tête de remplissage, de manière à posséder 4 2633395 différentes formes et différentes sections transversales. On peut influer sur le débit au moyen d'un dimensionnement différent des sections transversales. Avec la tête de remplissage conforme à l'invention, comportant des canaux de remplissage, on peut prélever des échantillons de différents milieux d'échantillonnage. On peut introduire presque toutes les phases mixtes liquide-substance solide depuis une canalisation dans des flacons à échantillons. De même, lors du prélèvement d'échantillons à partir de milieu liquide, comportant des composantes liquides de viscosité élevée, on peut utiliser avantageusement le poste de remplissage conforme à l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe d'une tête de remplissage, à laquelle est raccordé un flacon à échantillon, le système d'entralnement jusqu'à la tête de remplissage étant représenté schématiquement; et - la figure 2 représente une coupe transversale du cône de remplissage et de raccordement, prise suivant la ligne II-II sur la figure 2. Un flacon à échantillon 2 non fermé est appliqué de façon étanche contre une tête de remplissage 1, sur un cône de raccordement 3 formé au niveau de l'extrémité inférieure de la tête 1. La tête de remplissage 1 comporte un canal de remplissage 4, qui s'étend suivant son axe longitudinal et est réalisé sous la forme d'un canal d'amenée et dont est voisin un canal 5, qui s'ouvre également vers le bas et est utilisé pour le retour. Un écoulement principal d'une suspension est dirigé, par l'intermédiaire d'une ouverture d'amenée 6, dans la tête de remplissage 1 et sort de cette dernière par l'ouverture de sortie 7. L'ouverture d'amenée 6 et l'ouverture de sortie 7 sont reliées entre elles par une ?633395 partie de section transversale rétrécie 8, située dans la tête de remplissage 1. La tête de remplissage 1 est maintenue dans un support non représenté ici, qui contient également les canalisations d'amenée du fluide. Le perçage taraudé 9 sert de support pour l'insertion ou l'extraction de la tête de remplissage dans ou hors de son support. Le perçage traversant 10, qui s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la tête de remplissage 1, est constitué par l'ouverture d'amenée 6, la partie de section transversale rétrécie 8 et l'ouverture de sortie 7. Le canal d'amenée 4 et le canal de sortie 5 sont raccordés au perçage traversant 10, respectivement en amont et en aval de la partie de section transversale rétrécie 8. L'écoulement principal est entraîné, de façon connue en soi, depuis un récipient de traitement 11 jusqu'à la tête de remplissage 1, au moyen d'un dispositif d'entraînement à air comprimé, assisté par une dépression, ou à l'aide de pompes. A cet effet, le récipient 11 est pourvu d'une canalisation 12, qui aboutit à la tête de remplissage 1 et est reliée à l'ouverture d'amenée 6. L'ouverture de sortie 7 est raccordée à une canalisation 13 qui aboutit à un récipient de désaération 14, à partir duquel une canalisation de retour 15 s'étend en direction du récipient 11. De façon connue en soi, l'entraînement de l'écoulement est réalisé par un dispositif d'entraînement à air comprimé 16, au moyen duquel de l'air comprimé est introduit dans la canalisation 12. Le récipient de désaération 14 est relié à un dispositif d'éjection 17, qui comporte une canalisation de désaération 18, pour la création d'une dépression. Le dispositif d'éjection 17 est alimenté en air comprimé par une canalisation d'air comprimé 19 et par l'intermédiaire d'une canalisation 20 et d'une vanne 21, tandis que le dispositif 16 d'entraînement à air comprimé peut être également relié, 6 2633395 par l'intermédiaire de la vanne 22, à la canalisation d'air comprimé 19. Sur la figure 2, on a représenté une section transversale du cône de raccordement 3. Le canal d'amenée 4 et le canal de sortie 5 sont séparés par une paroi 21. Le fonctionnement du dispositif décrit précédemment est le suivant: Si on n'applique aucun flacon à échantillon 2 contre la tête de remplissage 1, la dépression dans le système de remplissage est interrompue et un entraînement du liquide de traitement est exclu. Pour le remplissage d'un flacon à échantillon, on emmanche le flacon à échantillon 2 non fermé, d'une manière étanche contre le cône de raccordement 3 de la tête de remplissage 1. Le dispositif d'éjection devient actif et il s'établit, dans le système de remplissage, une dépression qui fait apparaître une colonne de liquide dans la canalisation 12. Le raccordement du dispositif 16 est situé dans le bas de la colonne de liquide. L'entraînement du milieu échantillon commence. La suspension est introduite dans le flacon à échantillon 2, par l'intermédiaire de la canalisation 12, de l'ouverture d'amenée 6 et du canal d'amenée 4, par le fait qu'un écoulement partiel est dérivé du courant principal ou de la suspension, par la partie de section transversale rétrécie 8, dans les canaux de remplissage 4 et 5. La suspension en excès est renvoyée dans le système par l'intermédiaire de l'ouverture 7 de sortie de la tête de remplissage. Une fois le flacon à échantillon 2 rempli, on le retire du cône de raccordement 3. La dépression est suppriite et l'entraînement en circulation de la suspension de l'échantillon cesse brusquement. On ferme alors manuellement ou à l'aide de dispositifs de fermeture correspondants, le flacon à échantillon 2 retiré. Le flacon à échantillon 2 7 2633395 contient alors un échantillon, qui est représentatif du liquide situé dans l'échantillon 11. 8 2633395 REVENDICATION Poste de remplissage pour le prélèvement d'échantillons de solutions radioactives à partir d'un écoulement de liquide, en vue d'introduire les échantillons dans un flacon à échantillon comportant une tête de remplissage pourvue d'un perçage traversant, comportant une partie de section transversale rétrécie, en amont et en aval duquel partent des ouvertures de remplissage, caractérisé en ce que: a) les ouvertures de remplissage sont ménagées dans la tête de remplissage (1) sous la forme de canaux (4;5) disposés côte-à-côte, b) les canaux (4;5) sont ouverts à leur extrémité tournée à l'opposé du perçage traversant (10), c) l'extrémité de la tête de remplissage (1) comporte un cône saillant (3), que traversent les canaux de remplissage (4; ), et d) le pourtour intérieur du flacon à échantillon (2), pourvu d'une ouverture de remplissage ouverte, peut être emmanché de façon étanche sur le cône saillant (3).