Brevet FR2628656A1 — publié le 19890922

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONFINEMENT DYNAMIQUE La présente invention concerne un procédé et un dispositif de confinement dynamique, à l'extérieur et au voisinage d'un orifice d'une cavité débouchante, par exemple l'ouverture d'une vanne. Dans l'industrie nucléaire ou chimique, lors de l'arrêt des installations industrielles concernées, on procède à différentes opérations de maintenance, répara- tion, ou entretien sur les circuits de circulation des fluides. En fonctionnement, certains circuits des mêmes installations véhiculent des produits et matières toxi- ques, contaminantes, ou polluantes, et il ne suffit pas d'avoir évacué complètement les tuyaux, vannes ou en- ceintes sur lesquels un opérateur doit intervenir, pour protéger ce dernier contre tout contact avec les-pro- duits toxiques. Encore faut-il à tout endroit ouvert du circuit, au sein duquel l'opérateur intervient, aspirer en permanence l'atmosphère interne, pour diriger un flux gazeux toxique résiduel à l'écart de l'intervenant. Un exemple extrait de l'industrie nucléaire permet- tra de comprendre les contraintes exprimées précédem- ment. Lors de l'arrêt d'une centrale nucléaire, après avoir évacué le circuit primaire de refroidissement, on -intervient à différents endroits ouverts de ce dernier,% par exemple dans l'ouverture d'une vanne, pour procéder manuellement à différentes opérations de réparation ou entretien. L'atmosphère résiduelle interne, au sein du circuit ouvert, demeure contaminante, au sens o elle est assimilable à une suspension de particules radio- actives, même si la radio-activité de ces dernières.est souvent de période courte. Une telle intervention doit donc avoir lieu en protégeant le corps de l'intervenant contre tout contact avec cette atmosphère résiduelle contaminante. A cette fin, deux mesures essentielles sont prises: - d'une part, à l'extérieur et au voisinage de l'orifice de toute cavité débouchante, par exemple l'ou- verture d'une vanne, au sein de laquelle l'opérateur intervient, on évacue l'atmosphère interne contaminante, par un collecteur extérieur d'aspiration, à l'aplomb et au voisinage de cette même ouverture; pendant toute l'intervention, un courant gazeux extérieur d'évacuation circule donc en permanence de l'intérieur du circuit vers un moyen déprimogène, au travers d'un filtre ar- rêtant les particules contaminantes; - et d'autre part, l'intervenant est revêtu d'une combinaison totale de protection, ventilée, incluant des gants de manipulation. La première mesure ne permet pas à elle seule de protéger l'intervenant contre toute contamination. En effet, le collecteur extérieur d'aspiration n'empêche pas que des filets gazeux échappent vers l'extérieur du courant gazeux évacué; une distance appréciable existe toujours entre le collecteur d'aspiration et l'ouverture de la cavité débouchante; et le corps de l'intervenant peut donc être au contact de l'atmosphère contaminante. A titre de variante, l'ouverture de la cavité dé- bouchante peut être enfermée dans un sas étanche, provi- soire, à parois souples, relié à un moyen déprimogène, au sein duquel l'intervenant en tenue ventilée pénètre et travaille. Les solutions précédentes comportent des inconvé- nients importants, liés à l'usage obligatoire d'une tenue de travail ventilée. On connait la gène apportée de ce fait à l'inter- venant, lequel doit en outre consacrer une partie non négligeable de son temps de travail à mettre et retirer une telle tenue. Ces tenues doivent en outre être jetées après usage, compte tenu de leur contamination, et constituent de ce fait un déchet à faible radioactivité. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de confinement remédiant aux inconvé- nients précités. Plus précisément, l'invention a pour objet de supprimer la nécessité de toute tenue ventilée, lors de toute intervention sur un circuit contaminant ouvert, au travers de toute ouverture de ce dernier. Un procédé selon l'invention comporte en combi- naison les moyens suivants: - la zone extérieure d'aspiration a un contour fermé ou non, sensiblement identique à et adjacent avec la bordure de l'orifice de la cavité débouchante, -moyennant quoi l'atmosphère au sein de cette dernière est immédiatement aspirée à l'extérieur de la cavité, dans des directions transversales, par exemple radiales dans le cas d'une ouverture circulaire, par rapport à la direction de sortie de l'orifice; - l'atmosphère ainsi collectée dans la zone exté- *rieure d'aspiration est distribuée en au moins deux veines gazeuses de sortie, par exemple de direction opposée à l'intervenant ou opérateur; au moins les deux veines gazeuses de sortie sont ensuite rassemblées selon le courant gazeux vers le moyen déprimogène. Et un dispositif selon l'invention, permettant la mise en oeuvre du procédé précité, comprend: - un collecteur ayant la forme d'une gouttière, dont le profil fermé ou non correspond au contour de la bordure de l'orifice de la cavité débouchante, l'ouver- ture de ladite gouttière étant dirigée vers l'intérieur du profil; - au moins deux conduits de sortie, communiquant avec l'intérieur de la gouttière; - un conduit d'évacuation d'un courant gazeux, communiquant avec les deux conduits de sortie précités. A partir d'un courant gazeux d'aspiration, l'inven- tion permet d'éclater ce dernier en une pluralité de veines gazeuses orientées transversalement vers l'ex- térieur, présentant toutes une vitesse linéaire à même d'entrainer les particules contaminantes, et immédiate- ment adjacentes à la bordure de l'orifice sur lequel on intervient. De cette manière, d'une part, l'atmosphère contaminante est attraite immédiatement à sa sortie dudit orifice, et d'autre part la partie de la même atmosphère susceptible d'échapper.au collecteur d'aspi- ration est repoussée vers l'intérieur par le courant d'air aspiré par la sortie de la cavité débouchante, vers le même collecteur. On aboutit ainsi à un confinement dynamique par- ticulièrement efficace, résultant en une quasi-absence d'atmosphère contaminante au-dessus de l'orifice de la cavité débouchante traitée. Ainsi, l'opérateur peut intervenir au sein de la cavité traitée, sans tenue ventilée de protection, à l'exception de simples gants protégeant ses mains et éventuellement ses avant-bras. L'invention apporte aussi les avantages essentiels suivants. Du fait de la simplicité des moyens mis en oeuvre, ceux-ci peuvent être mis en place et repliés rapidement, en limitant les doses intégrées par l'opérateur en mi- lieu ionisant. Un dispositif selon l'invention peut être peu en- combrant, en particulier par rapport à un sas, et donc améliorer les possibilités de circulation sur un chan- tier, ce qui améliore la sécurité et la rapidité d'in- tervention sur ce dernier. Un dispositif selon l'invention peut être réalisé en matière plastique, ce qui évite toute agression ou érosion de l'environnement, à même de "récolter" des poussières contaminantes. La présente invention est maintenant décrite part référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente un dispositif de confine- ment conforme à la présente invention, selon un premier mode d'exécution de cette dernière, partiellement en coupe, en position sur la bordure d'un orifice d'une cavité débouchante, en l'occurrence une vanne ouverte; - la figure 2 représente, en vue de dessus, le dispositif de confinement représenté à la figure 1; - la figure 3 représente de manière simplifiée le collecteur en forme de gouttière, appartenant au dis- positif de confinement représenté aux figures 1 et 2; - la figure 4 explicite le fonctionnement d'un dispositif de confinement dynamique selon les figures 1 à3; - la figure 5 représente une vue de face d'un élé- ment unitaire appartenant au collecteur d'évacuation d'un dispositif de confinement selon un deuxième mode d'exécution de la présente invention; - la figure 6 représente une vue de côté de l'élé- ment unitaire représenté à la figure 5; - la figure 7 représente le mode d'assemblage des éléments unitaires selon les figures 5 et 6, pour former le collecteur d'évacuation selon ce deuxième mode d'exé- cution de l'invention; - la figure 8 représente une vue de face d'un adap- tateur de liaison appartenant à un dispositif de con- finement dynamique selon l'invention; - la figure 9 représente une vue en coupe verticale de l'adaptateur représenté à la figure 8. Aux figures 1, 2 et 4, on a représenté un circuit contaminé, par exemple le circuit primaire d'une cen- trale nucléaire, sous la forme de deux conduites (1) et (2), reliées entre elles par une vanne (3), démontée, de telle sorte qu'elle constitue au sens de la présente invention une cavité débouchante (3a) par un orifice (3b) comportant une bordure (3c). Un dispositif de confinement dynamique selon la présente invention est destiné à être mis en oeuvre à l'extérieur et au voisinage d'un orifice tel que (3b), d'une cavité débouchante telle que (3a). Ce dispositif est réalisé pour l'essentiel en matière plastique, et comprend: - un collecteur (4) d'aspiration, ayant la forme d'une gouttière, dont le profil circulaire fermé cor- respond au contour circulaire de la bordure (3c) de l'orifice (3b) de la cavité (3a), l'ouverture de cette gouttière (4) étant dirigée vers l'intérieur du profil précité; - une pluralité de conduits de sortie (5), ayant la forme de tuyaux souples, disposés transversalement par rapport à la direction de sortie de l'orifice (3a), en l'occurrence radialement, et communiquant avec l'inté- rieur de la gouttière (4); - un adaptateur de liaison (6), plus spécifiquement représenté aux figures 8 et 9, communiquant, d'un côté avec tous les conduits de sortie (5), et de l'autre côté avec un conduit (7) ou gaine d'évacuation d'un courant gazeux vers un moyen déprimogène, par exemple un cy- cleur, non représenté. Au plan de la réalisation, comme montré à la figure 3, la gouttière collectrice (4) a un profil en U dont l'intérieur est dirigé vers le centre de la circonfé- rence selon laquelle la même gouttière est conformée. En profil transversal, plus précisément, la gouttière pré- sente un fond plat (4a) et deux ailes perpendiculaires (4b) et (4c), espacées l'une de l'autre. Une telle gout- tière est composée d'une pluralité d'éléments unitaires (8), également en forme de U et présentant donc un fond plat (8b) et deux ailes (8c) (8d) perpendiculaires, l'une supérieure et l'autre inférieure, réalisés en ma- tière plastique par exemple; le fond plat (8b) d'un élément (8) comporte une ouverture circulaire (8a) pour l'assemblage par frottement et élasticité d'un tuyau souple (5). Tous ces éléments unitaires (8), identiques quant à leur profil, leur forme, et leur dimension, sont assemblés ou articulés de manière adjacente, les uns aux autres, selon le profil fermé ou non de la gouttière, comme représenté à la figure 3. Selon le mode d'exécution représenté aux figures 1 à 4, toutes les ailes inférieures (8d) des différents éléments (8) sont indépendantes entre elles, séparées les unes des autres, et se recouvrent partiellement dans la conformation précitée; il en est de même pour les ailes supérieures (8c). Et les fonds droits (8b) des différents éléments (8) sont reliés et articulés les uns aux autres, de manière jointive, par exemple par une zone de matière plastique de moindre épaisseur formant charnière. Quant à l'adapteur représenté aux figures 8 et 9, il se présente à la manière d'un tronc de cone et com- porte une face frontale (6a) comportant une pluralité d'orifices circulaires (6b) connectés chacun de manière étanche avec l'autre extrémité d'un conduit souple (5), c'est-à-dire l'extrémité dudit conduit opposé à la gout- tière (4). La paroi tronconique (6c) est elle même as- semblée, de manière étanche, avec le conduit souple d'évacuation (7) vers le cycleur. Conformément aux modes d'exécution selon les fi- gures 5 et 6, et par différence au premier mode d'exé- cution décrit précédemment, au départ, tous les éléments (8) sont indépendants les uns des autres, tout en pré- sentant un profil en U comme décrit précédemment. Mais chaque élément (8) comporte une patte (8e) disposée à l'extérieur de la gouttière (4), parallèlement au fond droit (8b), servant à l'appui d'un collier (10) (con- férer figure 7), lequel ceinture les différents éléments (8) assemblés entre eux de manière jointive. Il doit être entendu que le profil épousé par la gouttière (4), en correspondance avec la bordure (3c), peut être fermé comme représenté à la figure 2, ou ou- vert comme représenté à la figure 3. La mise en oeuvre d'un dispositif de confinement tel que précédemment décrit intervient de la manière suivante. La gouttière (4) est assemblée ou obtenue à partir des éléments unitaires (8) précédemment décrits, en se -conformant à la géométrie de l'ouverture ou bordure (3c) de la cavité débouchante (3a); la gouttière (4) est donc en définitive à conformation variable. Cette gout- tière (4) ainsi conformée est appliquée à plat sur la bordure (3c), de manière. quasi-étanche entre l'aile inférieure (4b) et la bordure (3c). Puis le cycleur est mis en route, moyennant quoi on évacue un courant gazeux 26286'56 par le conduit (7), d'une zone extérieure d'aspiration, constituée par l'intérieur de la gouttière (4), adja- cente à l'orifice (3b), vers le moyen déprimogène non représenté. Plus précisément: - la zone extérieure d'aspiration définie précédem- ment a un contour fermé ou non, sensiblement identique à et adjacent à la bordure (3c) de l'orifice (3b) de la cavité débouchante (3a), moyennant quoi, comme repré- senté par les flèches (11), l'atmosphère au sein de la cavité (3) est immédiatement aspirée à l'extérieur de cette dernière, dans des directions transversales, en l'occurrence radiales, par rapport à la direction de sortie de l'orifice (3a); - l'atmosphère collectée au sein de la gouttière (4) est distribuée en une pluralité de veines gazeuses de sortie, toujours de directions transversales, canali- sées par les conduits (5); - les veines gazeuses de sortie sont ensuite ras- semblées, par l'adaptateur de liaison (6), selon le courant gazeux (7) vers le moyen déprimogène non repré- senté; - immédiatement au-dessus de la gouttière (4), l'air ambiant est aspiré par le haut, à l'intérieur de la cavité (3a), et repousse de ce fait, selon les flè- ches (12), toute partie de l'atmosphère contaminée, qui serait susceptible d'échapper à l'aspiration de la gout- tière (4). On obtient donc au total un confinement dynamique efficace, résultant en une quasi-absence d'atmosphère contaminée au-dessus de la vanne (3), en particulier dans la zone o se trouve l'opérateur. Ce dernier peut donc travailler sans tenue de protection ventilée, avec de simples gants lui permettant de pénétrer au sein de la cavité (3). Comme indiqué précédemment la présente invention ne saurait être limitée au domaine de l'industrie nu- cléaire, et peut recevoir application dans d'autres industries o il est nécessaire d'intervenir sur des circuits contenant une atmosphère résiduelle toxique. REVENDICATIONS 1/ Procédé de confinement dynamique à l'extérieur et au voisinage d'un orifice (3b) d'une cavité (3a) débouchante, par exemple l'ouverture d'une vanne, par évacuation (7) d'un courant gazeux d'une zone (4) ex- térieure d'aspiration voisine de l'orifice, vers un moyen déprimogène, caractérisé en ce qu'en combi- naison: - la zone (4) extérieure d'aspiration a un contour fermé ou non, sensiblement identique à et adjacent avec la bordure (3c) de l'orifice (3b) de la cavité débou- chante (3a), moyennant quoi l'atmosphère au sein de cette dernière est aspirée à l'extérieur de la cavité, dans des directions (11) transversales par rapport à la direction de sortie de l'orifice (3b); - l'atmosphère ainsi collectée dans la zone (4) extérieure d'aspiration est distribuée en au moins deux veines (5) gazeuses de sortie; - au moins les deux veines gazeuses (8) de sortie sont ensuite rassemblées selon le courant gazeux (7) vers le moyen déprimogène. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'atmosphère collectée est distribuée en une pluralité de veines de sortie (5), régulièrement répar- ties sur la bordure (3c) de l'orifice de la cavité dé- bouchante, et toutes rassemblées selon le courant gazeux (7) vers le moyen déprimogène. 3/ Dispositif de confinement dynamique, destiné à une mise en oeuvre à l'extérieur et au voisinage d'un orifice (3b) d'une cavité débouchante (3a), par exemple l'ouverture d'une vanne, comprenant un collecteur (4) d'aspiration, communiquant avec un conduit de circula- tion (7) d'un courant gazeux, lui-même destiné à être branché à un moyen déprimogène, caractérisé en ce que: - le collecteur (4) a la forme d'une gouttière, dont le profil fermé ou non correspond au contour de la bordure (3c) de l'orifice (3b) de la cavité débouchante (3a), l'ouverture de ladite gouttière étant dirigée vers l'intérieur du profil; - au moins deux conduits (5) de sortie communiquent avec le conduit (7) d'évacuation du courant gazeux. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une pluralité de conduits (5) de sortie sont répartis selon le pourtour de la gouttière (4) collec- trice, et communiquent chacun avec le conduit (7) d'éva- cuation du courant gazeux. / Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gouttière (4) collectrice a un profil en U. 6/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gouttière (4) collectrice est composée d'une pluralité d'éléments unitaires (8), adjacents, ayant le même profil, assemblés ou articulés les uns aux autres selon le profil de la gouttière. 7/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément (8) unitaire comporte un fond droit (8b) et deux ailes (8c) et (8d), l'une inférieure (8d) et l'autre supérieure (8c), les ailes inférieures (8d) des différents éléments étant indépendantes entre elles, et séparées les unes des autres, ainsi que les ailes supérieures (8c), et les fonds droits (8b) des différents éléments étant reliés les uns aux autres. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé. en ce que les fonds (8b) droits sont articulés les uns aux autres, de manière jointive. 9/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque élément (8) comporte une patte (8e) disposée à l'extérieur de la gouttière (4), parallè- lement au fond droit (8b), servant à l'appui d'un col- lier (10) ceinturant les différents éléments (8) assem- blés entre eux. / Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce qu'il comprend un adaptateur (6) de liaison permettant d'un côté la connexion avec le conduit (5) de sortie, et de l'autre côté avec le conduit d'évacuation (7).