Brevet FR2830668A1 — publié le 20030411

Installation et dispositif d'entreposage de matières nucléaires. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les installations et les dispositifs d'entreposage de matières nucléaires, ces dernières étant déjà conditionnées en conteneurs. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Dans ce domaine, plusieurs réalisations ont déjà été proposées. De l'art antérieur, on connaît tout d'abord les emballages de transport qui ont la simple fonction d'envelopper des conteneurs de matières nucléaires, afin de les protéger et de les sécuriser en vue des différents déplacements à effectuer. Ces emballages sont en effet conçus avant tout pour la réalisation d'opérations de transport sur la voie publique. Pour ces raisons, lors de l'entreposage, ces dispositifs semblent particulièrement mal adaptés pour un rangement de type côte à côte sur une grande surface, notamment en raison de leur géométrie et de leur mode de manutention. De plus, ces emballages étant principalement destinés à convoyer des conteneurs de matières nucléaires pendant une durée restreinte, ils ne comprennent pas toujours des moyens permettant d'effectuer des tests d'étanchéité et des prélèvements gazeux. Lors d'entreposages de longue durée, cette dernière possibilité est intéressante pour le suivi des conditions d'entreposage. Dans le même domaine technique, on connaît de nombreuses réalisations d'installations dans lesquelles plusieurs dispositifs renferment des conteneurs de matières nucléaires, ces dispositifs étant situés les uns à coté des autres, de façon espacée. Dans une partie supérieure de chaque dispositif, on trouve un bouchon obturant la cavité ouverte dans laquelle se trouvent un ou plusieurs conteneurs de matières nucléaires. L'installation comprend également une plate-forme sur laquelle les opérateurs peuvent circuler et sous laquelle se trouve une chambre d'entreposage des dispositifs. Cette plateforme est réalisée de telle sorte qu'elle comprend une pluralité d'orifices à travers lesquels peuvent s'introduire les dispositifs pour reposer dans la chambre d'entreposage. Une fois les dispositifs mis en place dans la chambre d'entreposage, les orifices de la plateforme sont obturés par la présence des bouchons de chaque dispositif, la face supérieure de ces bouchons étant sensiblement au même niveau de hauteur que la surface de la plate-forme sur laquelle sont aptes à circuler des opérateurs. Ainsi, la plate-forme constitue une zone de travail sur laquelle les opérateurs peuvent librement circuler et effectuer des opérations de manutention, notamment à l'aide d'un pont roulant. Cependant, de telles installations présentent des inconvénients majeurs directement liés à la conception de la plate-forme. En effet, la plate-forme comprend une pluralité d'orifices dont le positionnement sur la plate-forme fige l'emplacement de chaque dispositif par rapport au sol. Ce type d'agencement ne permet donc pas de modifier la géométrie globale de l'installation d'entreposage, cette géométrie étant fixée par la géométrie propre de la plate-forme. Pour illustrer ce premier inconvénient, prenons l'exemple d'une plateforme préalablement destinée à avoir une surface supérieure rectangulaire. Dans un tel cas, on peut être amené, pour des raisons diverses telles que des aménagements à effectuer au sein de l'espace dans lequel se situe l'installation, à modifier la géométrie de la plate-forme afin qu'elle présente une surface supérieure d'une autre géométrie, par exemple carrée. On est alors obligé de remplacer intégralement la plate-forme initiale par une autre plate-forme aux dimensions différentes et avec des positions d'orifices également modifiées. De plus, on peut également rencontrer des situations dans lesquelles, pour une durée donnée, tous les orifices se situant sur la plate-forme ne sont pas susceptibles d'être occupés par des dispositifs. Dans ce cas, le second inconvénient est relatif à une perte inutile de place occupée par l'installation, qui est caractéristique d'une mauvaise gestion de l'occupation du sol. Ce type d'installation engendre donc non seulement des problèmes pratiques d'occupation du sol lors d'opérations de manutention, mais également des surcoûts très importants en raison du changement éventuel de plate-forme à effectuer. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour but de présenter une installation d'entreposage pour matières nucléaires remédiant aux inconvénients cités ci-dessus. Le but de l'invention est donc de fournir une installation présentant une plate-forme adaptable à un nombre de dispositifs à entreposer qui est fluctuant dans le temps, ainsi qu'à des changements de positionnement au sol de ces dispositifs au cours de la période d'entreposage. L'invention a également pour but de présenter un dispositif susceptible d'être utilisé dans une installation telle que celle résolvant le problème technique exposé ci-dessus. Pour ce faire, l'invention a pour objet une installation pour l'entreposage de matières nucléaires comprenant une plate-forme, au moins deux dispositifs comportant chacun un corps apte à recevoir les matières nucléaires, lesdits corps étant espacés les uns des autres. Chaque dispositif comprend un bouchon destiné à coopérer avec ledit corps de ce dispositif et la plateforme est uniquement formée par ces bouchons des dispositifs. Avantageusement, l'invention adopte une solution dans laquelle l'installation dispose d'une plate-forme uniquement constituée par les bouchons des dispositifs, sans avoir recours à un élément additionnel comme dans l'art antérieur. Cette suppression permet une meilleure optimisation de l'occupation du sol. En effet, cette solution technique offre tout d'abord la possibilité d'avoir un encombrement variable de l'installation suivant le nombre de dispositifs à entreposer. De plus, la géométrie de l'installation n'est plus imposée par un élément tel que la partie perforée de la plate-forme de l'art antérieur, mais est modulable suivant le positionnement des dispositifs les uns par rapport aux autres. Cette disposition spécifique facilite, de façon avantageuse, les opérations de manutention, notamment à l'aide d'un pont roulant. De préférence, chaque bouchon comprend une section transversale sensiblement carrée. L'avantage découlant de cette caractéristique particulière est que lorsque les dispositifs sont dans une disposition côte à côte, la plate-forme constituée par les bouchons devient une surface continue et plane, spécialement adaptée pour permettre aux opérateurs de travailler et de circuler. De façon préférentielle, chaque corps est apte à reposer dans un support lui étant associé. Avantageusement, ces supports favorisent le maintien en équilibre des corps s'étendant la plupart du temps dans une direction verticale, garantissant ainsi les risques de chute de ces dispositifs. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, chaque support comprend une structure sensiblement parallélépipédique ayant une section transversale sensiblement identique à la section transversale du bouchon. Cette réalisation particulière de l'invention présente l'avantage d'avoir des dispositifs dont l'ensemble est adapté pour un rangement côte à côte. Ainsi, les bouchons d'une part et les supports d'autre part seront aptes à être en contact les uns avec les autres. De préférence, les supports sont déplaçables et aptes à être accouplés entre eux. Ces caractéristiques rendent compte de la facilité à modifier la géométrie de l'installation. En effet, la géométrie souhaitée de l'installation peut être définie en disposant les supports les uns par rapport aux autres. Un fois les supports placés, on peut ensuite venir y introduire les corps comportant les matières nucléaires. De manière préférentielle, chaque support comprend une structure évidée comportant au moins un passage débouchant sur une surface latérale du support. Avantageusement, cette particularité dans la structure des supports favorise le passage de l'air entre les corps, lorsque plusieurs dispositifs sont disposés les uns à côté des autres. La présente invention dispose de préférence de moyens de prélèvement et/ou d'injection de fluide reliés à au moins une cavité comportant au moins un conteneur de matières nucléaires, ces moyens étant au moins en partie accessibles au travers desdits bouchons. Avantageusement, les opérations destinées à réaliser des tests d'étanchéité peuvent être effectuées depuis la plate-forme, sans manutention des différents dispositifs, et sans détériorer ces dispositifs. De façon préférentielle, le corps est muni de premiers moyens de préhension aptes à coopérer avec un système de manutention, ces premiers moyens de préhension étant accessibles depuis le bouchon du dispositif. Ainsi, la manutention des dispositifs est favorisée par l'accès particulièrement aisé aux premiers moyens de préhension depuis la plate-forme.. De manière avantageuse, le corps et le bouchon sont au moins en partie réalisés avec du béton en colémanite. Cela prévient des risques liés aux effets nucléaires tels que la dissémination radioactive, l'irradiation et la sur-criticité. Un autre objet de l'invention est un dispositif d'entreposage pour matières nucléaires apte à être utilisé dans une installation pour l'entreposage de matières nucléaire selon l'installation décrite cidessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description, non limitative, ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite en regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une installation pour l'entreposage de matières nucléaires selon un mode particulier de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'un dispositif d'entreposage de matières nucléaires selon un mode particulier de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ En référence à la figure 1, on voit une installation 1 destinée à être utilisée pour l'entreposage de matières nucléaires. Cette installation comprend au moins deux dispositifs 2 et une plate-forme 4. En référence à la figure 2, on voit un dispositif 2 apte à être utilisé dans l'installation 1 selon l'invention. Le dispositif 2 comprend un corps 6 apte à recevoir des matières nucléaires 8. Généralement, ces matières nucléaires 8 telles les combustibles faiblement irradiés, les déchets radioactifs, les sources de radionucléides ou encore les matières fissiles telles que l'uranium ou le plutonium, se situent dans des conteneurs cylindriques 10 préalablement conditionnés. A l'intérieur du corps 6 du dispositif 2, le corps 6 étant de préférence cylindrique, se situe au moins une cavité 12 apte à recevoir au moins un conteneur cylindrique 10 de matières nucléaires 8. Ce corps 6 comprend deux viroles 16a, 16b en acier inoxydable entre lesquelles est coulé du béton à la colémanite 18. Le corps 6 est muni de premiers moyens de préhension. Ces premiers moyens de préhension comprennent deux oreilles de levage 28a, 28b fixées rigidement sur le corps 6 et aptes à coopérer avec un système de manutention 46 du type pont roulant. La cavité 12 se situant à l'intérieur du corps 6 est obturée en partie supérieure par un bouchon 14. Le bouchon 14 a une section transversale sensiblement carrée, à noter que l'on entend par section transversale, la section prise dans un plan perpendiculaire à un axe vertical du corps 6. Dans une telle configuration, la longueur des côtés du carré formant la section transversale du bouchon 14 est supérieure ou égale au diamètre du corps 6. Le bouchon 14 dispose d'un fond 20 en acier inoxydable alors qu'une partie supérieure 24 comprend du béton à la colémanite recouvert d'un revêtement polyuréthane 26. Les parois latérales 22 sont également en acier recouvert d'une couche de polyuréthane. Le béton à la colémanite utilisé dans le corps 6 et le bouchon 14 est un composé neutrophage élaboré à partir d'un granulat riche en bore et d'un liant hydraulique alumineux. Sa mise en oeuvre est identique à celle du béton ordinaire. La fonction de ce béton à la colémanite est d'établir une sous-criticité du dispositif 2 ou de l'installation 1, et d'assurer une protection biologique vis-à-vis des rayonnements gamma et des neutrons émis par les matières nucléaires 8. Le bouchon 14 est muni de seconds moyens de préhension, ces seconds moyens de préhension comprenant de préférence deux oreilles de levage 30, situées à 900 par rapport aux oreilles de levage 28a, 28b du corps 6. Les deux oreilles de levage 30, accessibles à un opérateur se situant sur le bouchon 14, sont destinées à coopérer avec un système de manutention 46 du type pont roulant. Le corps 6 coopère avec le bouchon 14 par un système d'étanchéité double joint 32a, 32b. En outre, le dispositif 2 comprend des moyens de prélèvement et/ou d'injection de fluide. Ces moyens de prélèvement et/ou d'injection sont au moins en partie reliés à la cavité 12 et ont pour principal but de permettre la réalisation de tests d'étanchéité, et de prélèvements gazeux. A titre d'exemple, il peut exister trois éléments distincts permettant de réaliser des tests d'étanchéité. On note parmi eux un tube de prélèvement 34 dont une extrémité se situe au niveau de l'espace inter-joint formé par les deux joints 32a, 32b, et l'autre extrémité étant reliée à un raccord étanche auto-obturant (non représenté) accessible au-dessus du bouchon 14. On peut également disposer d'un tube de prélèvement 36, dont l'une des extrémités débouche dans une partie supérieure de la cavité 12, l'autre extrémité étant toujours reliée à un raccord étanche auto-obturant (non représenté) accessible au-dessus du bouchon 14. Enfin, le dispositif peut comprendre un troisième tube de prélèvement 38, dont l'une des extrémités débouche dans une partie inférieure de la cavité 12, l'autre extrémité étant également reliée à un raccord étanche auto-obturant (non représenté) accessible en dessous du bouchon 14. Ainsi, à l'aide de ces moyens de prélèvement et/ou d'injection de fluide, on peut, en vue de la réalisation d'analyses, tester le niveau d'étanchéité ou prélever des gaz contenus dans la cavité 12, ces gaz pouvant être issus de phénomènes physico-chimiques liés aux différentes matières. De plus, on peut également réaliser des injections de gaz, par exemple dans le but d'effectuer un inertage. Le bouchon 14 comprend également un système de fixation apte à assurer sa fixation sur le corps 6 du dispositif 2. A titre d'exemple, ce système de fixation peut comprendre quatre dispositifs de serrage (non représentés), répartis à 900 sur le pourtour du corps 6, destinés à coopérer avec 4 anneaux (non représentés) situés sur le bouchon 14. Le corps 6, muni ou non de son bouchon 14 est apte à reposer dans un support 40. Le support 40 comprend une structure parallélépipédique de section transversale sensiblement identique à la section transversale du bouchon 14. Ce support 40, s'étendant selon une direction verticale, comprend une pluralité d'armatures 42 en aluminium, ce support 40 ayant la particularité d'être facilement démontable et remplaçable. Selon une telle réalisation, le support 40 comprend une structure évidée dans laquelle est apte à reposer le corps 6, et cette structure évidée comporte au moins un passage débouchant sur une surface latérale du support. Lors de l'utilisation d'armatures 42 pour réaliser le support 40, les passages sont constitués par les espaces situés entre les armatures 42. L'emploi de telles armatures 42 est alors très favorable à la circulation de l'air à travers le support 40. En référence à la figure 1, on voit une installation 1 comprenant une pluralité de dispositifs 2 tels que ceux décrits ci-dessus, disposés les uns à côté des autres selon un réseau à pas carré. Les supports 40 de chaque dispositif 2 peuvent être déplacés et accouplés entre eux pour donner à l'installation 1 la géométrie souhaitée. Ainsi, on dispose d'une installation 1 modulable dont la géométrie est définie par l'emplacement des supports 40, ces derniers étant aptes à recevoir les corps 6 des dispositifs 2 munis de leur bouchon 14. Une fois que chaque corps 6 a été transporté jusque dans son support 40 pour y reposer, la réunion des bouchons 14 constitue alors la plateforme 4. Ceux-ci sont d'ailleurs les seuls éléments de l'installation 1 qui constituent cette plate-forme 4, et ils ont de préférence une section transversale carrée pour que les dispositifs 2 puissent être facilement disposés les uns à côté des autres. Selon une variante possible, on peut avoir des bouchons 14 ayant une section transversale hexagonale ou triangulaire, de sorte que ces bouchons 14 soient munis de formes complémentaires afin de constituer un réseau. La plate-forme 4 constituée exclusivement par les bouchons 14 est alors propice aux déplacements et aux travaux des opérateurs 44, notamment lors des opérations de manutention. Il est possible, depuis la plate-forme 4, d'accéder indifféremment aux premiers et aux seconds moyens de préhension, afin de les faire coopérer avec le système de manutention 46 du type pont roulant. Par ailleurs, les tubes de prélèvements 34 et 36 sont également accessibles pour l'opérateur 44 se trouvant sur la plate-forme 4, cette disposition facilitant les opérations visant à tester l'étanchéité des cavités 12 ou à effectuer des opérations d'injection et de prélèvement de gaz. Enfin, on peut noter que le transport. du corps 6 vers l'installation 1, muni ou non de son bouchon 14, peut s'effectuer à l'aide d'un support de transport relativement similaire au support 40 dans lequel il est destiné à reposer. En effet, ce support de transport se différencie uniquement du support 40 par le fait qu'il est réalisé en tubes carrés en acier standard, et qu'il comprend un dispositif mécanique pour le passage des fourches d'un chariot de transport avec lequel il est destiné à coopérer. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif et à l'installation qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemple non limitatif. REVENDICATIONS 1. Installation (1) pour l'entreposage de matières nucléaires (8) comprenant une plate-forme (4), au moins deux dispositifs (2) comportant chacun un corps (6) apte à recevoir les matières nucléaires (8), lesdits corps (6) étant espacés les uns des autres, chaque dispositif (2) comprenant un bouchon (14) destiné à coopérer avec ledit corps (6) de ce dispositif (2), caractérisée en ce que ladite plateforme (4) est uniquement formée par les bouchons (14) des dispositifs (2). 2. Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bouchon (14) comprend une section transversale sensiblement carrée. 3. Installation (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que chaque corps (6) est apte à reposer dans un support (40) lui étant associé. 4. Installation (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le support (40) comprend une structure sensiblement parallélépipédique ayant une section transversale sensiblement identique à une section transversale du bouchon (14). 5. Installation (1) selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que les supports (40) sont déplaçables et aptes à être accouplés entre eux. 6. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chaque support (40) comprend une structure évidée comportant au moins un passage débouchant sur une surface latérale dudit support. 7. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dispositif (2) comprend des moyens de prélèvement et/ou d'injection de fluide reliés à au moins une cavité (12) comportant au moins un conteneur cylindrique (10) de matières nucléaires (8), ces moyens étant au moins en partie accessibles au travers desdits bouchons (14). 8. Installation (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le bouchon (14) coopère avec le corps (6) par un système d'étanchéité à double joint (32a, 32b), un espace inter-joint étant relié auxdits moyens de prélèvement et/ou d'injection de fluide. 9. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le corps (6) est muni de premiers moyens de préhension (28a, 28b) aptes à coopérer avec un système de manutention, ces premiers moyens de préhension étant accessibles depuis le bouchon (14) du dispositif (2). 10. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le bouchon (14) est muni de seconds moyens de préhension (30) aptes à coopérer avec un système de manutention. 11. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le bouchon (14) comprend un système de fixation apte à assurer la fixation du bouchon (14) sur le corps (6) du dispositif (2). 12. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans chaque dispositif (2), le corps (6) et le bouchon (14) sont au moins en partie réalisés avec du béton en colémanite. 13. Dispositif (2) d'entreposage pour matières nucléaires (8) comprenant un corps (6) apte à recevoir les matières nucléaires (8) et un bouchon (14) destiné à coopérer avec ledit corps (6), le dispositif (2) étant apte à être utilisé dans une installation (1) pour l'entreposage de matières nucléaires (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouchon (14) dudit dispositif (2) constitue partiellement ladite plate-forme (4) de l'installation (1).