Brevet FR2654219A1 — publié le 19910510

DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif permettant de mesurer le débit de dose régnant à l'intérieur d'un château de transport dans lequel est placé un conteneur rempli de déchets radioactifs. Certains déchets émettant des rayonnements a, S et y, te Ls que ceux qui sont issus du retraitement des combustibles nucléaires utilisés dans les centrales nu- cléaires, sont généralement stockés sur des sites dis- tincts de ceux sur lesquels ces déchets sont produits. Pour effectuer le transport, puis le stockage de ces déchets, ces derniers sont placés dans des conteneurs, puis chaque conteneur est introduit dans un château de transport raccordé sur une ouverture d'accès prévue dans l'enceinte de confinement contenant les déchets, sans rupture du confinement de cette enceinte De façon plus précise, chaque conteneur est placé dans un porte-conte- neur situé à l'intérieur du château de transport. Certains des châteaux de transport existants, notamment les châteaux "Padirac", ont un fond percé d'un trou de passage Après accostage du château sur L'encein- te de confinement, un ringard de transfert est introduit par ce trou de passage, après que son extrémité ait été accouplée sur une vis faisant saillie au centre de la face du porte-conteneur tournée vers le fond du château. Le ringard permet alors d'accoster, sur la paroi inté- rieure de l'enceinte, le conteneur placé dans le porte- conteneur Après ouverture d'une double-porte, une pré- poubelle, généralement en carton, contenant les déchets est transférée à l'intérieur du conteneur La double porte est ensuite refermée et le porteconteneur, Le conteneur et la pré-poubelle contenant Les déchets sont ramenés dans Le château à l'aide du ringard de transfert. Pour que Le stockage des conteneurs contenant les déchets radioactifs puisse s'effectuer dans des conditions de sécurité satisfaisantes, il est souhaitable de bien connaître l'activité des déchets contenus dans les châteaux Actuellement, il n'existe aucun moyen pour faire cette mesure. L'invention a précisément pour objet un dispo- sitif permettant de mesurer directement Le débit de dose régnant à l'intérieur d'un château de transport présen- tant les caractéristiques indiquées précédemment, de façon à améliorer la connaissance du contenu des châteaux transportés et, par conséquent, la sécurité du stockage, ainsi que La gestion des activités. Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un dispositif de mesure du débit de dose régnant à l'intérieur d'un château de transport contenant un porte-conteneur apte à recevoir un conteneur rempli de déchets radioactifs, le château de transport comportant un fond percé d'un trou de passage pour un ringard de transfert apte à s'accoupler sur une vis du porte-conte- neur, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend: un porte-sonde comportant un tube apte à traverser le trou de passage, un écrou d'accouplement monté à une extrémité du tube et apte à être accouplé sur la vis du porte-conteneur, une porte articulée formée dans le tube et apte à occuper une position fermée et une position ouverte, et des moyens de manoeuvre accessi- bles depuis l'extrémité opposée du tube et commandant un déplacement de la porte entre ses positions ouverte et fermée; une sonde de mesure du débit de dose fixée sur la porte de façon à être escamotée dans le tube lorsque la porte est en position fermée; des moyens de mesure extérieurs reliés à La sonde de mesure du débit de dose par des conducteurs électriques passant à l'intérieur du tube. Grâce à un dispositif ainsi conçu, on peut mesurer directement le débit de dose à L'intérieur du château de transport, lorsque le conteneur rempli de déchets radioactifs est introduit dans ce château, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer aucune modification sur la structure de ce dernier De plus, La distance séparant la sonde de mesure du conteneur est connue avec précision quel que soit le type de château utilisé, ce qui permet d'assurer une reproductibilité rigoureuse des mesures En outre, i L est possible de faire tourner le porte-sonde et, par conséquent, la sonde de 3600, ce qui permet de détecter un éventuel point chaud dans le conte- neur. Afin d'améliorer encore le caractère reproduc- tible des mesures, les moyens de manoeuvre commandent également, de préférence, la fermeture d'un circuit élec- trique d'alimentation d'un système d'affichage des moyens de mesure, lorsque la porte est en position ouverte, c'est-à-dire par exemple lorsque la sonde est orientée à environ 900 par rapport à l'axe du tube. Dans un mode de réalisation préféré de L'inven- tion, les moyens de manoeuvre comprennent une tige cou- lissant axia Lement à l'intérieur du tube et dont une extrémité est articulée sur une biel Lette articulée sur la porte et située à l'opposé de cette dernière par rap- port à son axe d'articulation sur le tube L'extrémité opposée de la tige est alors reliée en translation à une poignée de commande qui coopère par un système vis-écrou avec L'extrémité du tube opposée à l'écrou d'accouple- ment. L'extrémité de la tige opposée à la biellette est alors, de préférence, solidaire d'une douille qui ferme automatiquement un interrupteur monté à l'extrémité du tube opposée à l'écrou d'accouplement et appartenant au circuit électrique d'alimentation du système d'affi- chage, lorsque La douille arrive dans une position avant correspondant à la position ouverte de la porte. Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limita- tif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe illustrant schématiquement la mesure du débit de dose régnant à l'intérieur d'un château de transport, à l'aide d'un dis- positif de mesure conforme à l'invention, après le trans- fert dans le conteneur d'une pré-poubelle remplie de déchets radioactifs; la figure 2 est une vue en coupe longitudi- nale représentant le dispositif de mesure du débit de dose conforme à l'invention; la figure 3 est une vue en coupe à plus gran- de échelle illustrant la commande de pivotement de la porte sur laquel Le est montée la sonde; et la figure 4 est une vue en coupe longitudi- nale représentant à plus grande échelle l'extrémité du porte-sonde située à l'extérieur du château de transport. Sur la figure 1, la référence 10 désigne la paroi d'une enceinte de confinement dont seule une partie est représentée Cette paroi 10 est doublée extérieure- ment par une protection biologique 12 L'enceinte de confinement, qui contient des déchets radioactifs a, y et e, peut notamment se trouver sur un site de retraite- ment de combustibles provenant de réacteurs nucléaires. Pour permettre l'évacuation des déchets radio- actifs qu'elle contient, la paroi 10 de l'enceinte de confinement comporte au moins une ouverture d'accès déli- mitée par une bride 14 et normalement obturée par une porte 16 La protection biologique 12 comporte elle aussi une ouverture située en face de La porte 16 et normale- ment obturée par une porte coulissante appelée porte à masse Lottes 18. On a également représenté sur La figure 1 un château de transport 20, du type "Padirac" monté sur une table support 22 et accosté sur l'ouverture formée dans La protection biologique 12 de l'enceinte A cet effet, le château de transport 20 est placé sur Le chariot 22 de telle sorte que son axe soit approximativement hori- zonta L et que son extrémité normalement obturée par une porte coulissante 24 soit fixée de façon étanche sur la protection biologique 12 de L'enceinte et située en face de l'ouverture formée dans cette protection biologique. Lorsque l'accostage du château de transport 20 sur la protection biologique 12 est effectué, les portes 18 et 24 sont ouvertes Un ringard de transfert est alors accouplé sur une vis 28 faisant saillie au centre du fond d'un porte-conteneur 30 logé dans Le châ- teau 20, par un trou de passage 26 formé au centre du fond de ce dernier Au moyen de ce ringard, on transfert Le porte-conteneur 30 ainsi que le conteneur 29 qu'il contient, dans La position illustrée sur la figure 1, dans laquel Le le conteneur 29 est accosté de façon étan- che sur L'ouverture formée dans La paroi 10 La doub Le- porte formée par la porte 16 et par la porte 31 du conte- neur, est alors ouverte et Les déchets 9 contenus dans une pré-poubelle 11, par exemple en carton, sont transfé- rés dans le conteneur 29 Ce dernier, qui contient alors les déchets radioactifs remplissant la pré-poubelle 11, est ensuite transféré à L'intérieur du château de trans- port 20 au moyen du ringard de manutention qui actionne le porteconteneur 30 On referme alors La double-porte 16, 31. Jusqu'à présent, lorsque cette opération de transfert était terminée, on obturait Le trou de passage 26, on fermait Les portes 18 et 24, puis on désaccostait le château de transport de la protection biologique 12. Un contrôle du débit de dose régnant à l'extérieur du château était alors effectué avant que ce dernier ne soit transporté jusqu'au site de stockage choisi. Conformément à l'invention, et afin d'améliorer la gestion et les conditions de sécurité lors du stockage des conteneurs 29, on procède à une mesure du débit de dose régnant à l'intérieur du château de transport 20, juste après que le porte-conteneur 30 contenant le conte- neur 29 rempli de déchets radioactifs ait été ramené dans le château de transport 20 A cet effet, on utilise un dispositif de mesure désigné de façon générale par la référence 31 sur la figure 1 et qui comprend principale- ment, comme l'illustre plus en détail la figure 2, un porte-sonde 32, une sonde de mesure de débit de dose 34 et un appareil de mesure extérieur 36. Le porte-sonde 32 comporte un tube rectiligne 38 dont le diamètre extérieur, identique à celui du rin- gard de transfert, lui permet de traverser le trou de passage 26 formé dans le fond du château 20 A son extré- mité avant prévue pour être introduite à l'intérieur du château de transport 20, le tube 38 porte un écrou d'ac- couplement 40 apte à être accouplé par vissage sur la vis 28 faisant saillie sur le fond du porte-conteneur 30. Dans sa partie adjacente à l'écrou d'accouple- ment 40, le tube 38 comprend une ouverture apte à être obturée par une porte articulée 42 de section semi-circu- Laire Cette porte 42 est articulée sur le tube 38, à son extrémité opposée à l'écrou d'accouplement 40, par un axe 44 orthogonal à l'axe du tube 38 et décalé du côté de la porte 42 par rapport à ce dernier. Comme l'illustre mieux la figure 3, la porte articulée 42 est prolongée au-delà de l'axe 44 par une partie 46 orientée en oblique vers l'arrière à l'inté- rieur du tube 38 A son extrémité, cette partie 46 est articulée par un axe 48 parallèle à l'axe 44 et située de l'autre côté de l'axe du tube 38 par rapport à cet axe 44, à l'extrémité d'une biellette 50 en arc de cer- cle, dont la concavité est tournée vers l'axe 44 L'ex- trémité opposée de la biellette 50 est articulée par un axe 52 parallèle à l'axe 48 et disposé du même côté et approximativement à la même distance que ce dernier de l'axe du tube 38, à l'extrémité avant d'une tige cylin- drique 54 Cette dernière est montée coulissante à l'in- térieur du tube 38 selon un axe parallèle à l'axe de ce dernier et coupant l'axe 52, dans des noix de plomb 55 remplissant la partie correspondante du tube 38 et ser- vant à la protection biologique. Comme l'illustre mieux la figure 4, l'extrémité opposée de la tige 54 est fixée par exemple au moyen d'une clavette 57 dans une douille 56 reçue de façon coulissante dans un alésage 58 formé dans une pièce 60 sur laquelle est fixée l'extrémité arrière du tube 38. La douille 56 est immobilisée en rotation dans la pièce , par exemple au moyen d'une clavette fixée sur cette dernière et faisant saillie dans une rainure axiale for- mée sur la douille 56. A son extrémité arrière opposée au tube 38, la pièce 60 comporte un écrou 64 dans lequel est vissée une tige filetée 66 solidaire d'une poignée de manoeuvre 68 A l'opposé de la poignée de manoeuvre 68, la tige filetée 66 se prolonge par une partie cylindrique 70 reçue dans un alésage formé axialement dans la douille 56 Une vis sans tête 72 traversant radialement cette dernière pénètre par son extrémité dans une gorge 74 for- mée dans la partie cylindrique 70, de telle sorte que la poignée de manoeuvre 68 est solidarisée en translation de la douille 56 et, par conséquent, de la tige 54. L'agencement qui vient d'être décrit permet, en actionnant la poignée de manoeuvre 68 dans l'un ou l'autre sens, de déplacer la porte 42 entre une position de fermeture dans laquelle cette porte constitue une par- tie complémentaire du tube 38 et une position ouverte dans laquelle la porte 42 peut être orientée par exemple à environ 900 par rapport à l'axe du tube 38. Comme l'illustre la figure 2, la sonde de mesu- re du débit de dose 34 est fixée sur la face intérieure de la porte 42 par un moyen de fixation quelconque appro- prié, tel que des vis Cette sonde de mesure peut être constituée par une sonde quelconque dont l'encombrement est suffisamment faible pour lui permettre de s'escamoter en totalité à l'intérieur du tube 38 lorsque la porte 42 est en position fermée A titre d'exemple nullement limitatif, il peut s'agir notamment d'une sonde silicium SHF IF 104 SAPHYMO autorisant la mesure d'un débit de dose compris entre 0,1 rad/h et 3 104 rad/hà Cette sonde est reliée à l'appareil de mesure extérieur 36 par des connecteurs électriques 76 qui che- minent à l'intérieur du tube 38, dans un passage formé à cet effet dans les noix de plomb 55, puis entre le porte-sonde 32 et l'appareil de mesure 36 Cet appareil de mesure est choisi de façon à être compatible avec la sonde 34 Il peut donc être constitué par tout appareil de mesure existant ou future compatible avec une sonde dont le dimensionnement lui permet d'être escamotée en totalité à l'intérieur du tube 38 Dans le cas o on uti- lise une sonde silicium, il peut s'agir d'un système IF 104 SAPHYMO. Avantageusement, la pièce 60 supporte également un interrupteur tel qu'un micro-contact 78 qui est placé dans un circuit d'alimentation électrique en courant continu du système d'affichage de l'appareil de mesure extérieur 36 On a représenté sur la figure 2 les conduc- teurs 80 de ce circuit reliant Le micro-contact 78 à L'apparei L de mesure 36 Le micro-contact 78 comporte, comme L'illustre mieux la figure 4, un organe d'actionne- ment 82 qui fait saillie par un trou 83 dans la partie avant de l'alésage 58 Quand La face avant de La douil Le 56 vient repousser L'organe d'actionnement 82 du micro- contact 78 lors de la manoeuvre de la poignée 68 dans Le sens de l'ouverture de La porte 42, Le circuit d'ali- mentation en courant continu du système d'affichage de l'appareil de mesure 36 est mis automatiquement sous tension En positionnant avec précision Le micro-contact 78 dans La pièce 60, on peut ainsi être certain que L'af- fichage des mesures est obtenu pour une position d'ouver- ture bien précise et parfaitement reproductible de La porte 42 Cette position correspond par exemple à une orientation à 90 de La porte 42 par rapport à l'axe du tube 38 El Le peut varier se Lon La longueur de la douille 56. Lorsqu'on désire utiliser le dispositif de mesure du débit de dose ainsi réa Lisé, on introduit l'ex- trémité avant du porte-sonde 32 dans Le trou de passage 36 percé dans le fond du château de transport 20 après avoir vissé L'écrou d'accouplement 40 sur La vis 28 du porte-conteneur 30, qui se trouve a Lors placé dans Le château 20 et contient le conteneur 29 remp Li de déchets radioactifs Pour ce La, La porte 42 est en position fer- mée et la sonde 34 est escamotée à L'intérieur du tube 38. Lorsque L'accouplement du tube 38 sur le porte- conteneur 30 a été effectué, Le porte-sonde 32 est enfon- cé à l'intérieur du château de transport 20 sur une distance déterminée qui dépend du type de château uti Li- sé, cette distance étant contrôlée par un repère formé sur L'extérieur du tube 38. L'opérateur actionne ensuite La poignée de manoeuvre 68, de façon à amener La porte 42 portant la sonde 34 en position ouverte Lorsque cette position est atteinte, Le micro-contact 78 ferme automatiquement le circuit d'alimentation en courant continu du système d'affichage de L'appareil 36 et l'affichage du débit de dose commence Au cours de La mesure, on fait tourner Le porte-sonde de 3600 autour de l'axe du tube 38, ce qui permet d'effectuer un balayage circulaire à L'inté- rieur du château La présence d'éventuels points chauds dans le conteneur est ainsi détectée. Lorsque La mesure est terminée, la porte 42 est ramenée en position fermée en actionnant à nouveau la poignée de manoeuvre 68 et le porte-sonde 32 est rame- né vers L'extérieur du trou de passage 26, ce qui a pour effet de ramener Le porte-conteneur 30 contenant le conteneur 29 rempli de déchets radioactifs à l'intérieur du château 20 L'écrou d'accouplement 40 est alors dévis- sé et le porte-sonde 32 est sorti du château Le trou de passage 26 ainsi que les différentes portes 18 et 24 peuvent alors être fermés et Le château séparé de l'enceinte de confinement, puis transporté jusqu'à son site de vidange. Afin que Les mesures effectuées à L'intérieur du château de transport 20 ne soient pas entachées par des erreurs résultant du bruit de fond en provenance de l'enceinte de confinement 10, les opérations décrites précédemment peuvent être précédées d'une opération de mesure de ces bruits de fond, également effectuée à l'ai- de du dispositif de mesure 31, avant que le conteneur 29 ne soit rempli de déchets radioactifs. L'utilisation du dispositif de mesure 31 conforme à l'invention permet d'effectuer Les mesures du débit de dose à L'intérieur du château de transport sans aucune modification de la structure de ce dernier et de façon parfaitement reproductible puisque Le posi- 1 1 tionnement de La sonde à L'intérieur du château peut être contrôLé avec précision et que La distance séparant La sonde du conteneur est parfaitement constante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes Ainsi, Le mécanisme permettant de commander le déplacement de la porte supportant la sonde entre ses positions ouverte et fermée peut être différent de celui qui a été décrit. Par ailleurs, le micro-contact déclenchant automatique- ment la mise sous tension du courant d'alimentation de l'affichage de La mesure peut dans certains cas être supprimé et, lorsqu'il est présent, le déclenchement peut être obtenu dans toute position entre O et 90 , en fonc- tion de la longueur de la douille 56. REVENDICATIONS 1 Dispositif de mesure du débit de dose ré- gnant à L'intérieur d'un château de transport contenant un porteconteneur apte à recevoir un conteneur rempli de déchets radioactifs, Le château de transport compor- tant un fond percé d'un trou de passage pour un ringard de transfert apte à s'accoupler sur une vis du porte-conteneur, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend: un portesonde ( 32) comportant un tube ( 38) apte à traverser le trou de passage, un écrou d'accouplement ( 40) monté à une extrémité du tube et apte à être accouplé sur la vis du porte-conteneur, une porte arti- culée ( 42) formée dans le tube et apte à occuper une position fermée et une position ouverte, et des moyens de manoeuvre ( 54,68) accessibles depuis l'extrémité opposée du tube et commandant un déplacement de la porte entre ses positions ouverte et fermée; une sonde de mesure du débit de dose ( 34) fixée sur la porte de façon à être escamotée dans le tube lorsque la porte est en position fermée; des moyens de mesure extérieurs ( 36) reliés à la sonde de mesure du débit de dose par des conducteurs éLectri- ques ( 76) passant à l'intérieur du tube. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les moyens de manoeuvre ( 54,68) commandent également la fermeture d'un circuit électrique d'alimentation ( 78,80) d'un système d'affichage des moyens de mesure ( 36), lorsque la porte est en position ouverte. 3 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé par le fait que Les moyens de manoeuvre comprennent une tige ( 54) coulissant axia Le- ment à l'intérieur du tube et dont une extrémité est articulée sur une biel Lette ( 50) articulée sur ladite porte ( 42) et située à l'opposé de cette dernière par rapport à son axe d'articulation ( 44) sur le tube ( 38). 4 Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé par le fait que les moyens de manoeuvre compren- nent de plus une poignée de commande ( 68) coopérant par un système visécrou ( 64,66) avec l'extrémité du tube ( 38) opposée à l'écrou d'accouplement ( 40), et reliée en translation à l'extrémité de la tige ( 54) opposée à la biellette ( 50). 5 Dispositif selon la revendication 4, combi- née avec la revendication 3, caractérisé par le fait que l'extrémité de la tige opposée à la biellette est de préférence solidaire d'une douille ( 56) qui ferme automa- tiquement un interrupteur ( 78) monté à l'extrémité du tube opposée à l'écrou d'accouplement et appartenant au circuit électrique d'alimentation du système d'affichage, lorsque la douille arrive dans une position avant corres- pondant à la position ouverte de la porte. 6 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la position ouverte de la porte ( 42) correspond à une orien- tation de la sonde ( 34) à environ 90 par rapport à l'axe du tube.