Brevet FR2793065A1 — publié le 20001103

Procédé et dispositif pour l'égouttage, le séchage et le conditionnement de résines échangeuses d'ions La présente invention se rapporte à un procédé pour l'égouttage, le séchage et le conditionnement de résines échangeuses d'ions provenant d'une centrale nucléaire et subissant, dans cette dernière, un stockage intermédiaire dans une cuve collectrice, les résines étant, après leur séchage, transférées d'une cuve de séchage dans un récipient de stockage. L'inven- tion se rapporte par ailleurs à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Jusqu'à présent, la résine échangeuse d'ions qui se trouve dans la cuve collectrice de la centrale nucléaire, subit un stockage intermédiaire dans des fûts. Après accumulation d'un nombre déterminé de fûts, on ouvre ces fûts par télécommande et, par des engins de préhension et de levage également télécommandés, on introduit le contenu des fûts dans une cuve de séchage divergeant vers le haut en forme d'entonnoir. La mani- pulation des fûts nécessite des moyens considérables de télécommande. Après fermeture de la cuve de séchage remplie, on chauffe cette cuve et on l'agite par un dispositif agitateur. Pendant le processus de séchage, l'eau qui se trouve dans le contenu de la cuve s'éva- pore, et est récupérée sous forme de condensat à l'extérieur de la cuve. Le but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif d'égouttage, séchage et conditionnement plus simple et moins onéreux. Suivant le procédé conforme à l'invention, on entretient dans la cuve collectrice une dispersion ou suspension d'eau et de résine, susceptible d'être pompée, on envoie la dispersion directement à la cuve de séchage et on renvoie à la cuve collectrice l'eau évacuée à partir de la cuve de séchage. Ainsi, l'eau évaporée, récupérée sous forme de condensat, reste dans le système (circuit) de la centrale. Ces dispositions permettent de supprimer l'étape intermédiaire comprenant les fûts qui doivent être remplis, stockés et être ensuite vidés dans la cuve de séchage. En outre, du fait du recyclage de l'eau récupérée lors du processus de séchage, il n'est pas nécessaire de procéder à une décontamination de cette eau, laquelle reste dans le système. De préférence, l'eau récupérée au niveau de la cuve de séchage est amenée à un réservoir intermédiaire à partir duquel des flux partiels sont dérivés vers la cuve collectrice, vers une conduite d'alimentation en dispersion et vers une conduite de rinçage à contre- courant d'un filtre se trouvant sur la sortie d'eau de la cuve de séchage. Afin que l'eau récupérée sous forme de vapeur lors du processus de séchage reste également dans le système, cette eau est également, après condensation, envoyée au réservoir intermédiaire. De préférence, la dispersion est composée d'environ 30 % de résine et d'environ 70 % d'eau. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé se distingue par le fait que la cuve de séchage suscep- tible d'être chauffée est une cuve fermée dans laquelle débouche une conduite d'alimentation ou dispersion, susceptible d'être reliée à la cuve collectrice. De la cuve de séchage, une conduite d'évacuation d'eau mène en outre vers la cuve collectrice et une conduite d'évacuation de vapeur mène vers un condenseur. Sur le côté inférieur de la cuve de séchage se trouve une tubulure de prélèvement pour la résine séchée. De plus, un transporteur à vis est de préférence monté à l'inté- rieur de la cuve de séchage. La conduite d'évacuation d'eau qui part du point le plus bas de la cuve de séchage assure une évacuation rapide de l'eau d'égouttage à partir de la cuve de séchage, du fait que cette évacuation d'eau étant accélérée par une pompe. De préférence, une conduite de rinçage à contre-courant pour un filtre montée dans la conduite d'évacuation d'eau est raccordée à cette dernière, entre le filtre et un réservoir intermédiaire. La conduite d'évacuation de vapeur mène de préférence dans un condenseur à partir duquel le condensat est envoyé dans le réservoir intermédiaire. En dessous de la cuve de séchage, peut être disposé un transporteur pour le récipient de stockage recevant la résine séchée. Après remplissage de ce récipient de stockage en passant par la tubulure de prélèvement de résine de la cuve de séchage, ce réci- pient peut être amené par le transporteur à un disposi- tif de fermeture du récipient. La partie du dispositif comprenant l'égouttage et le séchage peut être de préférence disposée dans un conteneur. Dans ce cas, la cuve de séchage, le réser- voir intermédiaire, le condenseur, les lignes de liaison entre ces éléments ainsi que les dispositifs de commande et de régulation sont disposés à l'intérieur du conteneur, lequel, en tant que dispositif mobile, peut être transporté sur le lieu d'utilisation et peut, aux interfaces, être relié à la cuve collectrice de la centrale nucléaire. La conduite d'alimentation en dispersion et la conduite de retour d'eau à la cuve collectrice présentent dans ce cas des tubulures de raccordement et le transporteur est relié de façon amo- vible au conteneur, en dessous de ce dernier. En se référant au dessin schématique annexé, on va décrire ci-après un exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention et du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé; sur les dessins: - la figure i représente le schéma du système d'égouttage et de séchage; - la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, du dispositif installé dans un conteneur; et - la figure 3 est une vue de dessus, partiellement en coupe, du conteneur de la figure 2. La figure i illustre une cuve collectrice 1 d'une centrale nucléaire non représentée en détail, cuve dans laquelle se trouve une dispersion ou suspen- sion d'environ 30 % de résine échangeuse d'ion, appelée ci-après résine, dans environ 70 % d'eau. La résine introduite pendant une période prolongée dans la cuve collectrice 1 parvient par un raccord coupleur 2 dans une conduite d'alimentation 3 et de là directement dans une cuve de séchage 4. Pendant le processus de séchage, un transporteur à vis 6 disposé dans la cuve de séchage 4 et entraîné par un moteur 5 tourne autour de son axe, suivant un mouvement de rotation continu ou un mouve- ment pendulaire. La cuve de séchage 4 présente une légère pente depuis le côté droit vers le côté gauche, et comporte ici une sortie d'eau de sorte que l'eau en excès peut être retirée par une conduite d'évacuation d'eau 7 partant de cette sortie, sur le côté inférieur gauche. Après avoir traversé un filtre 8 disposé dans la conduite 7, l'eau provenant de la cuve de séchage 4 est envoyée à l'aide d'une pompe 9 dans un réservoir intermédiaire 10. A partir du réservoir intermédiaire , l'eau peut être envoyée à la cuve collectrice i par une conduite 11 et un raccord 11', à l'aide d'une pompe 13. Une conduite de dérivation 12 et la pompe 13 peuvent également être utilisées, en cas de commande appropriée de valves 38, 38a, montées dans les condui- tes 7 et 12, pour le rinçage à contre-courant du filtre 8. Une conduite 40 de rinçage à contre-courant permet un nettoyage du système. En parallèle avec l'égouttage dans la cuve de séchage 4, et l'extraction de l'eau d'égouttage par la conduite 7, il se produit une évaporation lors du séchage, grâce à un système de chauffage 15 sur la paroi de la cuve 4. La vapeur ainsi produite est retirée de la cuve de séchage 4 par une conduite d'évacuation de vapeur 16 et parvient, après avoir traversé un filtre à vapeur 17, à un condenseur 18. Un serpentin 19 traversant le condenseur 18 est parcouru par du réfrigérant provenant de la conduite d'alimentation 39 de la centrale nucléaire, en vue de la précipitation de la vapeur, le condensat ainsi formé étant envoyé dans le réservoir intermédiaire 10 en passant par un collecteur de condensat 21, une conduite 22 et la pompe 9. Une conduite d'aération 20 est associée au réservoir intermédiaire 10. Sur le côté inférieur de droite de la cuve de séchage 4 est prévue une tubulure de prélèvement 23 pour la résine séchée. A cette tubulure, peut être raccordée un récipient de stockage 24 servant à rece- voir la résine. Le récipient de stockage 24 est dépla- çable par un transporteur 25 suivant la flèche 26 dans la zone de travail d'un dispositif 27 de fermeture du récipient 24. La pression du système est mesurée aux endroits référencés P, et la température et le niveau de remplissage sont contrôlés respectivement aux endroits référencés T et L. Les figures 2 et 3 représentent une variante mobile du dispositif, comprenant un conteneur 28 qui reçoit la cuve de séchage 4, le réservoir intermédiaire , le condenseur 18, les dispositifs de commande et de réglage 29 ainsi que toutes les conduites non représen- tées en détail, les pompes et les dispositifs auxiliai- res nécessaires pour le fonctionnement. Sur la figure 2, on a uniquement représenté les dispositifs de raccordement 30 pour la conduite d'évacuation d'eau et 31 pour la conduite d'alimentation en résine, nécessai- res aux interfaces pour le raccordement avec la cuve collectrice 1 de la centrale nucléaire. Comme cela apparaît sur la figure 3, le transporteur 25 est fixé de façon amovible sur le côté inférieur du conteneur. Ce transporteur n'est monté qu'après installation du conteneur 28. Le transporteur 25 est à cet effet fixé sur un bâti 32 servant d'écran. Le récipient de stockage 24 vide est amené en dessous de la tubulure de prélèvement 23 pour la résine séchée, et un raccorde- ment est établi avec une tubulure de remplissage 33. Après remplissage et suppression de ce raccordement, le récipient de stockage 24 est amené à l'aide du transporteur 25 à un dispositif de fermeture 27 pour la fermeture du récipient de stockage 24. Une zone d'entrée 35 accessible par un escalier 34 est séparée par une paroi écran 36 de la partie opératoire du conteneur 28. La commande et le contrôle du dispositif s'effectuent à partir de la zone d'entrée 35. Le conte- neur 28 repose sur des pieds 37 réglables en hauteur. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'égouttage, le séchage et le conditionnement de résines échangeuses d'ions prove- nant d'une centrale nucléaire et soumises ici à un stockage intermédiaire dans une cuve collectrice (1), les résines étant, après séchage, transférées d'une cuve de séchage (4), transférées dans un récipient de stockage (24), caractérisé par le fait qu'une disper- sion ou suspension d'eau et de résine, susceptible d'être pompée, est entretenue dans la cuve collectrice (1), la dispersion est envoyée directement à la cuve de séchage (4) et l'eau récupérée au niveau de la cuve de stockage est envoyée dans la cuve collectrice (1). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'eau retirée de la cuve de séchage (4) est envoyée dans un réservoir intermédiaire (10) et que l'eau est envoyée de cette dernière à la cuve collectrice (1), à une conduite d'alimentation en dispersion (3) et à une conduite (12) de rinçage à contre-courant d'un filtre (8) se trouvant sur la sortie d'eau de la cuve de séchage. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'eau évaporée lors du processus de séchage est envoyée, après condensation, dans le réservoir intermédiaire (10). 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la dispersion se compose d'environ 30 % de résine et d'environ 70 % d'eau. 5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la cuve de séchage (4) susceptible d'être chauffée est une cuve fermée dans laquelle débouchent une conduite d'alimen- tation en dispersion (3), susceptible d'être reliée à la cuve collectrice (1), qu'une conduite d'évacuation d'eau (7) menant à la cuve collectrice (1), une conduite d'évacuation de vapeur (16) et une tubulure de prélèvement (23) pour la résine séchée partent de la cuve de séchage (4) et qu'un transporteur à vis (6) est disposé à l'intérieur de la cuve de séchage (4). 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un filtre (8) est disposé sur la conduite d'évacuation d'eau (7) et qu'une conduite (12) de rinçage par contre-courant dudit filtre est prévue entre le réservoir intermédiaire (10) et ledit filtre. 7.- Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que la conduite d'évacuation de vapeur (16) mène à un condenseur (18), lequel est relié au réservoir intermédiaire (10) en vue de l'envoi dans ce dernier du condensat formé. 8.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un transporteur (25) pour le récipient de stockage (24) est disposé en dessous de la cuve de séchage (4) et que le récipient de stockage (24) peut être raccordé à la tubulure de prélèvement (23) pour la résine séchée et être amené par ledit transporteur (25) à un dispositif de fermeture (27). 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la cuve de séchage (4), le réservoir intermédiaire (10), le condenseur (18), les conduites de liaison correspon- dantes ainsi que les dispositifs de commande et de réglage sont disposés à l'intérieur d'un conteneur (28) qui présente des tubulures de raccordement (30, 31) pour la conduite d'alimentation ou dispersion (3), partant de la cuve collectrice (1) et pour la conduite d'évacuation d'eau (7, 11) menant à la cuve collectrice (1) et que le transporteur (25) est relié de façon amo- vible au conteneur (28), en dessous de ce dernier.