Brevet FR2705824A1 — publié le 19941202

CONTENEUR EN BRETON DESAERE POUR LE STOCKAGE DE DECHETS RADIOACTIFS DESCRIPTION Domaine de llinvention L'invention concerne le conditionnement définitif de déchets radioactifs et éventuellement d'autres déchets toxiques. On signale que les matériaux et conteneurs utilisés pour ce type de stockage doivent respecter certaines règlementations de stockage et de transport, tels que les définit lTAGENCE NATIONALE DE GESTION DES DECHETS RADIOACTIFS (A.N.D.R.A.). Art antérieur et problèmes posés L'AGENCE NATIONALE DE GESTION DES DECHETS RADIOACTIFS (A.N.D.R.A) définit au moins un certain type de conteneurs servant à stocker définitivement des produits radioactifs tels que des déchets nucléaires. De tels conteneurs sont en béton et cylindriques. Ils sont d'abord remplis puis bouchés et enfin stockés sur un site de surface gérés par llA.N.D.R.A. Pour un type particulier de conteneurs, ceux-ci doivent présenter une ceinture de manutention. En référence à la figure 1, ce type de conteneurs comprend principalement un fût 1 cylindrique, bouché par un fond 2. Dans la partie supérieure, on distingue une ceinture ou rainure ou encoche circulaire de manutention 3. Celle-ci est jusqu'à présent réalisée à laide dlun profilé 4 en forme de U, circulaire et dont le diamètre extérieur est égal au diamètre extérieur du fût 1. Cette encoche 3 permet donc à des dispositifs de préhension et de manutention qui équipent les installations de llELECTRICITE DE FRANCE ainsi que les installations de llANDRk, dleffectuer la manutention de ces conteneurs. Ce type de conteneurs présente toutefois un inconvénient, lors de la coulée du béton. En effet, lors de sa fabrication, la surface externe du béton coulé porte deux surface horizontales 6 et 8 délimitant llemplacement où est positionné le profilé 4 constituant encoche 3. Ce sont deux angles droits 5 définis pas ces surfaces horizontales 6 et la surface extérieure 7 du fût du conteneur. Ces angles droits ne permettent pas une bonne opération de "désaération" du béton, lors de sa coulée dans un moule. En effet, comme le montre la partie gauche de la figure 1, le fût 1 du conteneur est coulé avec le profilé 4 qui sert de moule partiel. Ainsi, il forme une surface horizontale inférieure 6 et forme un angle droit 5 avec la surface externe 7 du fût 1 du conteneur. Ces deux éléments constituent le bas de encoche 3. De même, il forme également une surface horizontale supérieure 8 et forme un angle droit 9 avec la partie supérieure de la surface externe 7 du fût 1 du conteneur. Ces deux éléments constituent le haut de l'encoche 3. Or, une fois le béton coulé, on procède à la "désaération" de ce béton, par exemple par vibrations. Lors de cette opération, les bulles flair se trouvant emprisonnées dans le béton remontent petit à petit à la surface du béton. Par contre, au niveau de encoche 3, et en particulier au niveau de la surface horizontale inférieure 6, dans le cas où le conteneur est coulé la tête en haut, ou supérieure 8, dans le cas où le conteneur est coulé la tête en bas, les bulles se trouvent prisonnières par le profilé 4 qui sert de moule partiel dans les deux configurations de coulée. On crée ainsi dans le béton une zone qui nVest pas assez désaérée et qui peut comporter des espaces vides, constitutant ainsi des amorces de dégradation. Des fissures peuvent ainsi apparaître et favoriser l'attaque du béton et la corrosion ultérieure de la ceinture métallique constituant 1' encoche de préhension. De plus, on s'aperçoit que c T est au niveau de cette encoche 3 que le béton a son épaisseur minimale. Cette épaisseur est définie par la profondeur du profilé 4 constituant la ceinture métallique constituant 1' encoche 3. Elle-même est définie par la longueur utile des tiges métalliques des pinces des dispositifs de préhension qui viennent prendre appui sur la surface horizontale supérieure 8 de encoche 3 afin d'assurer la manutention du conteneur. On ajoute que la présence d'acier dans le béton, lorsqu'il n'est pas enrobé sous une couche protectrice suffisante, présente un risque de corrosion gonflante. Ce gonflement est susceptible d'aboutir à l'éclatement du béton. Dans ce cas particulier de la ceinture constituée par le profilé en U 4, la combinaison de ltencastrement de cette ceinture 4 et d'une possibilité de corrosion gonflante à ce niveau, entre l'acier et le béton, autorise à redouter 1' établissement de contraintes de compression et de traction. Par exemple, l'écartement du profilé 4 dans le béton risque dtinduire une contrainte de traction susceptible d'ouvrir une fissuration, aboutissant ainsi à une sorte de décapitation du colis. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en présentant un type différent de conteneur. Résumé de l'invention A cet effet, un premier objet principal de l'invention est un conteneur en béton uniformément désaéré pour le stockage de déchets radioactifs, comportant un fût et une encoche circulaire placée dans la partie supérieure du fût, et constituée d'au moins deux surfaces, dont une surface supérieure de préhension métallique pour permettre la manipulation du conteneur par un dispositif de manutention. Selon l'invention, les autres surfaces constituant l'encoche sont formées par le béton constituant le fût. Dans la réalisation préférentielle du conteneur selon l'invention, la surface supérieure métallique est celle d'un profilé triangulaire annulaire, inséré dans le fût du conteneur, juste audessus de l'encoche. Dans ce cas, la surface supérieure métallique est de préférence horizontale et le profilé a une forme de triangle rectangle. De préférence, ce triangle est isocèle et la surface supérieure est celle d'un des deux côté égaux du triangle isocèle, la surface de l'hypothénuse de ce triangle étant une surface de contact avec le béton du fût, la surface du deuxième des deux côtés égaux affleurant la surface extérieure du fût. De préférence, le profilé est métallique, zingué et bichromaté. Un autre objet principal de l'invention est un procédé de fabrication d'un conteneur tel qu'il vient d'être résumé. Le procédé contient les étapes suivantes - positionnement d'un moule cylindrique avec un bourrelet périphérique interne placé dans la partie inférieure du moule, l'angle inférieur convexe du bourrelet étant droit ; - fixation du profilé dans l'angle inférieur convexe du moule par au moins une surface des deux côtés égaux du profilé ; - fixation sur la surface de l'hypothénuse restée libre de tiges de fixation - coulage d'une épaisseur déterminée de béton à l'intérieur du moule - libération du profilé du moule, et - démoulage du conteneur ainsi moulé. Les pions sont de préférence des tiges cylindriques terminées en queue de carpe. Liste des figures L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, qui est accompagnée de trois figures représentant respectivement - Figure 1 : en coupe, un conteneur selon l'art antérieur - Figure 2 : en coupe, un conteneur selon l'invention, - Figure 3 : le procédé de fabrication du conteneur selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention En se référant à la figure 2, on trouve un conteneur similaire à celui représenté par la figure 1. Seule l'encoche 3 de la figure 1 a été remplacée par une nouvelle encoche 13. On dispose toujours d'un fût 10 et de son fond 12, par contre, selon l'invention, l'encoche 13 a une forme différente. Cette encoche 13 possède toujours une surface supérieure il de préhension. Le matériau utilisé est de préférence métallique. On utilise en particulier un acier zingué bichromaté. Par contre, selon l'invention, les autres surfaces, en l'occurence la surface verticale 18 et la surface inférieure 16, ne sont pas métalliques et ne sont donc pas constituées, comme c'est le cas sur la figure 1, par le même profilé 4 constituant la face supérieure. Ces surfaces deux autres surfaces 16 et 18 sont formées par le béton constituant le fût 10. On note que la surface inférieure 16 peut être légèrement inclinée par rapport à l'horizontale, de sorte que l'angle 15 formé par cette surface inférieure 16 et la surface extérieure 17 du fût 10 est légèrement obtus. On remarque également que selon la réalisation décrite sur cette figure 2, la surface supérieure 11 de l'encoche 13 est formée par un profilé circulaire 14 de section triangulaire. Dans ce cas, il s'agit en particulier d'un triangle isocèle dont la surface d'un des côtés égaux constitue la surface supérieure 11 de l'encoche 13. On fait remarquer que le conteneur, et notamment son fût 10, sont coulés la tête en bas. En d'autres termes, la partie supérieure du conteneur de la figure 2 se retrouve dans la partie inférieure de la figure 3, le fond 12 du conteneur de la figure 2 n'étant pas représenté sur la figure 3. Si celle-ci était beaucoup plus grande, il se retrouverait audessus. On distingue sur cette figure 3 un moule 20 dont la surface interne 21 est la forme complémentaire de la forme externe du fût 10 du conteneur, notamment avec un bourrelet péréphérique interne 27. On se reporte en particulier à la partie inférieure de l'encoche externe 23 du moule 20, et en particulier à la section horizontale 22 de celui-ci au niveau où doit être inséré le profilé triangulaire 14. Cette section horizontale 22 possède plusieurs trous taraudés 24. Elle possède en outre une surface inférieure 26 horizontale formant un angle droit inférieur convexe 25 avec la surface interne verticale 21 du moule 20. Dans le coin formé par l'angle inférieur convexe 25 est inséré par son angle droit le profilé triangulaire 14 qui épouse donc cette forme. La surface 28 du côté du profilé triangulaire 14 n'étant pas au contact avec le moule est donc inclinée dans cette réalisation. Etant donné que le profilé triangulaire 14 a une section en triangle rectangle, cette surface 28 est celle de l'hypothénuse du triangle. Le profilé 14 est ensuite fixé au moyen de plusieurs vis 29 produites dans les trous 24. De cette manière, l'ensemble du moule 20 et du profilé triangulaire 14 forme, par leurs surfaces respectives 21 et 28, la forme extérieure du fût à mouler. Les deux premières phases de fabrication du conteneur sont donc le positionnement d'un moule 20 avec un bourrelet intérieur 27 placé dans la partie inférieure du moule 20 et la fixation du profilé 14 dans 1 l'angle inférieur convexe 25 formé par le bourrelet 27. La troisième phase du procédé consiste à fixer sur la surface 28 restée libre du profilé triangulaire 14 des tiges de fixation 31 pour permettre à ce profilé triangulaire 14 d'être fixé dans le béton qui sera moulé ultérieurement. La figure 3 représente ces tiges 31 avec une extrémité en queue de carpe, c'est-à-dire une extrémité ouverte, de manière à ce qu'elles ne puissent pas sortir du béton une fois coulée. Les tiges de fixation 31 peuvent être soudées directement sur le profilé triangulaire 14. Le béton peut alors être coulé à l'intérieur de cet ensemble. Il remplit donc la partie inférieure du moule, atteint le niveau du profilé triangulaire 14, du bourrelet intérieur 27 du moule 20, le dépasse, puis remplit tout l'intérieur du moule. Bien entendu, on prévoit un moule complémentaire 30 pour former la surface interne du fût. La coulée du béton se termine par une phase de Itdésaérationtl qui peut être effectuée en communiquant des vibrations au béton coulé . De cette manière, les bulles d'air contenues à l'intérieur du béton coulé ont tendance à remonter à la surface supérieure de celui-ci. Du fait que la surface 28 du profilé triangulaire 14 en contact avec le béton coulé est inclinée, les éventuelles bulles d'air se trouvant à l'intérieur du béton au-dessous de ce profilé 14 ne sont pas coincées par une éventuelle surface horizontale d'un décrochement, comme c'était le cas lors de la fabrication du conteneur représenté figure 1. On évite ainsi des amorces de dégradation ou de fissuratin du béton. Les deux dernières étapes consistent à libérer le profilé triangulaire 14 du moule 20 en enlevant les vis de fixation 29 et à démouler le conteneur ainsi formé. Avantages de l'invention La forme complémentaire du moule 20 et du profilé 14 permet une bonne "dés aération" du béton lors de la coulée évitant la création d'un défaut ou d'un espace vide à ce niveau. Etant donné que les deux autres surfaces formant l'encoche 13 du fût 10 du conteneur ne sont plus formées par un profilé métallique mais sont directement constituées par le béton, l'épaisseur de ce dernier est donc plus importante à ce niveau. En effet, au niveau de l'encoche 13, l'épaisseur du béton est augmentée d'une surépaisseur correspondant à l'épaisseur du profilé 4 du conteneur de l'art antérieur. En d'autres termes, on a minimisé la profondeur de l'encoche dans le béton. On note à ce sujet que la profondeur de l'encoche 13 formée est normalisée avec la tige métallique des pinces des dispositifs qui prennent appui sur l'intérieur de l'encoche 13 afin d'assurer la manutention du conteneur. La présence d'acier dans le béton, alors qu'il n'est pas enrobé sous une couche protectrice suffisante, présente un risque de corrosion gonflante. Ce gonflement est susceptible d'aboutir à un éclatement du béton. Dans le cas particulier d'un profilé en U 4, comme celui représenté à la figure 1, la combinaison de l'encastrement d'un tel profilé 4 et d'une possible corrosion gonflante au niveau de l'interface métal/béton pourrait permettre la formation de contraintes de compression et de traction. Certaines de ces contraintes pourraient provoquer un écartement de l'encoche 3 formée par le profilé en U 4 du conteneur de la figure 1 et induire une contrainte de traction verticale susceptible d'ouvrir une fissuration dans la partie supérieure du conteneur qui aboutirait à une décapitation de celui-ci. Au cas où un traitement anti-corrosion appliqué au conteneur selon l'invention ne serait plus efficace, les tiges de fixation 29 du profilé triangulaire 14 pourraient éventuellement être atteintes. Ceci aboutirait, dans le pire des cas, à la chute du profilé 14 dans le bas de l'encoche 13 par son propre poids. A cet endroit, si le jeu est suffisant entre le fond de l'encoche 13 et la circonférence intérieure du profilé 14, il n'existe aucun risque de contrainte de traction sur le béton. REVENDICATIONS 1. Conteneur en béton uniformément désaéré pour le stockage de déchets radioactifs, comportant un fût (10), et une encoche circulaire (13) placée dans la partie supérieure externe du fût (10) constitué d'au moins deux surfaces dont une surface supérieure de préhension (11), pour permettre la manutention du conteneur par un dispositif de manutention, caractérisé en ce que les autres surfaces (16, 18) situées dans l'encoche (13) sont constituées du béton constituant le fût (10). 2. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface supérieure (11) est métallique et est celle d'un profilé triangulaire (14) inséré dans le fût (10) du conteneur, juste au-dessus de l'encoche (13). 3. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface supérieure (11) est horizontale et le profilé triangulaire (14) a une section en triangle rectangle. 4. Conteneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section du profilé triangulaire (14) forme un triangle isocèle, la surface supérieure (11) de l'encoche (13) étant celle d'un des deux côtés égaux du triangle isocèle, la surface de l'hypothénuse (28) étant une surface de contact avec le béton du fût (10), l'autre surface du deuxième des deux côtés égaux affleurant la surface extérieure (17) du fût (10). 5. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilé triangulaire (14) est en acier zingué et bichromaté. 6. Procédé de fabrication d'un conteneur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - positionner un moule (20) cylindrique avec un bourrelet périphérique interne (27) placé dans la partie inférieure du moule, l'angle inférieur convexe (25) du bourrelet (27) étant droit - fixer le profilé triangulaire (14) dans l'angle inférieur convexe (25) du moule (20) par au moins une surface des deux côtés égaux - fixer sur la surface de llhypothénuse (28) du profilé triangulaire (14) restée libre des tiges de fixation (31) ; - couler une épaisseur de béton à l'intérieur du moule (20) ; - libérer le profilé (14) du moule (20), et - démouler le conteneur moulé. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tiges de fixation (31) sont des tiges cylindriques en queue de carpe.