Brevet FR2886447A1 — publié le 20061201

SYSTEME DE SEPARATION DE DEUX EQUIPEMENTS POSSEDANT CHACUN UNE ENCEINTE RELIEE A CELLE DE L'AUTRE, DE FACON ETANCHE DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne la gestion et la manutention de matériel et d'objets en ambiance confinée, notamment dans le domaine des installations nucléaires. Elle est notamment liée à la problématique relative à la maintenance d'équipements dans des installations confinées et contrôlées, notamment à la séparation de deux enceintes mises en communication de façon étanche et devant être séparées, l'intérieur de chacune d'elle devant rester confinée. ART ANTERIEUR ET PROBLEME POSE 20 Dans des installations de traitement et de matériaux contaminés, dans le domaine nucléaire, il est courant d'utiliser deux équipements constitués, entre autres, chacun d'une enceinte et qui sont reliés en fonctionnement de façon étanche au vide. Dans le cadre de la maintenance de ces équipements, il est courant de devoir les séparer l'un de l'autre. Dans ce but, on souhaite maîtriser la dispersion de pollution issue des enceintes, vers le reste de l'installation. Plusieurs solutions de référence sont connues et décrites dans des ouvrages de normes des centres nucléaires, notamment sous la dénomination "enceintes de confinement et éléments de transfert -chapitre IV.2", ainsi que la norme NF ISO 1 933-3, "composant et enceinte de confinement". Une première technique consiste à utiliser un sac en matière souple et étanche, telle qu'un sac vinyle, autour du plan de jonction des deux équipements à séparer, ceci de façon étanche. Il est alors possible de séparer mécaniquement l'un de l'autre les deux éléments, de réaliser deux chambres étanches à chaque extrémité du sac souple, et de couper le sac en deux entre les chambres ainsi formées pour libérer les deux équipements, une partie du sac maintenant fermée chaque chambre. Ce procédé est peu coûteux, mais difficile à réaliser sur des brides de grande dimension. De plus, l'utilisation des brides boulonnées interdit l'utilisation de double gorge nécessaires à la fixation du sac souple. Dans le cas des équipements lourds, posés sur des pieds, la mise en oeuvre de cette solution est compliquée. D'autre part, dans le cas d'équipements de forts diamètres, la mise en oeuvre avec ventilation nucléaire en fonctionnement est rendue difficile en raison de la dépression. Toutefois, il présente l'avantage de permettre la réalisation sans rupture de confinement, avec une étanchéité statique. Une autre solution consiste à utiliser une double porte de transfert étanche. En effet, les deux équipements devant être mis en communication possèdent chacun une porte étanche identique. Ces deux équipements sont alors mis l'un contre l'autre au niveau des deux portes étanches que l'on solidarisent l'une à l'autre. L'ensemble de ces deux portes est alors enlevé des deux cadres d'ouverture, libérant ainsi le passage. Ce procédé est relativement simple et étanche à la pollution, mais très coûteux. De plus, il n'est pas conçu pour une utilisation sous vide. Il est lié à l'utilisation d'une boîte à gants ou d'un télémanipulateur qui permet d'ouvrir simultanément les deux portes par l'intérieur de l'équipement. Le but de l'invention est donc de proposer un système permettant à deux équipements comportant des enceintes placées, en communication étanche par rapport au vide, d'être séparés facilement, de façon sûre et étanche, en évitant les inconvénients décrits relativement aux deux méthodes cidessus décrites. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'objet principal de l'invention est un système de séparation de deux équipements possédant chacun une enceinte devant être reliée, en fonctionnement, avec l'enceinte de l'autre équipement, cette liaison en fonctionnement nécessitant une étanchéité au vide et dont on souhaite maîtriser la dispersion de pollution vers l'extérieur des équipements, lors d'opérations de maintenance. Selon l'invention, le système comprend: - une bride de confinement placée entre et fixée aux deux enceintes, constituée d'une bride femelle et d'une bride mâle, plaquées et fixées temporairement l'une contre l'autre, la bride de 2886447 4 confinement possédant une fente et des moyens pour boucher ladite fente; - deux plaques de fermeture susceptible d'être introduites dans la fente et venir obturer de façon étanche les enceintes placées en regard de la bride. Ainsi, les deux équipements pourront être séparés l'un de l'autre, les deux enceintes étant fermées hermétiquement de façon indépendante chacune par une plaque de fermeture. Dans la réalisation préférentielle de l'invention, les moyens pour boucher la fente sont constitués d'un capot longitudinal. Celui-ci est complété avantageusement d'un joint de capot. Dans la réalisation préférentielle de l'invention, un joint d'étanchéité est utilisé entre la bride mâle et la bride femelle, dans un plan différent et parallèle à celui défini par la fente et le plan de fermeture des plaques de fermeture. Ceci revient à ne pas avoir de joint à cheval sur, c'est-à-dire dans le même plan que, la liaison mécanique entre les deux plaques de fermeture et permet de rendre possible une étanchéité poussée au vide. Dans le but de faciliter le maintien et l'invention des plaques de fermeture l'une contre l'autre, chacune d'elle possède au moins deux réglettes prenant appui chacune sur une réglette de l'autre plaque. De plus, il est préférable de disposer d'une poignée sur une des plaques de fermeture, de préférence celle qui est la plus grande des deux. Dans le but de parfaire l'étanchéité de l'ensemble des deux plaques, il est également prévu d'utiliser un joint de plaque placé entre les deux plaques, sur toute la périphérie de celles-ci. Pour améliorer l'étanchéité à la pollution, il est également utile d'utiliser un joint de pollution autour de l'ouverture de la fente pour isoler cette dernière. Enfin, une double gorge est prévue sur la partie extérieure de la bride de confinement pour la fixation d'un sac d'étanchéité permettant le démontage et l'introduction des plaques de fermeture, sans rupture de confinement LISTE DES FIGURES L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de plusieurs figures représentant respectivement: - figure 1, en vue cavalière éclatée, l'ensemble du système de séparation selon l'invention; - figure 2, en vue cavalière, la bride de confinement du système selon l'invention; - figures 3A et 3B, en vue cavalière, les deux plaques de fermeture utilisée dans le système 30 selon l'invention; - figure 4, en coupe partielle verticale, par rapport aux figures 1 et 2, le système selon l'invention; - figure 5, en coupe partielle horizontale 5 par rapport aux figures 1 et 2, le système selon l'invention; - figures 6A à 6D, quatre phases de l'utilisation du système selon l'invention. DESCRIPTION DETAIILEE D'UNE REALISATION DE L'INVENTION La figure 1 montre, de façon éclatée, c'est-à-dire les pièces étant séparées les unes des autres, le système selon l'invention. Ce dernier est constitué principalement d'une bride de confinement 10 et de deux plaques de fermeture 20A et 20B, respectivement plaque de fermeture femelle 20A et plaque de fermeture mâle 20B. La plaque de fermeture femelle 20A est représentée en position de fermeture, c'est-à-dire qu'elle est introduite dans la bride de confinement 10, grâce à une fente 12 se trouvant dans la partie supérieure de la bride de confinement 10. Cette dernière est représentée et complétée d'un capot 11 destinée à fermer la fente 12, lorsque les plaques de fermeture 20A et 20B ne sont pas à être introduites ou retirées de la bride de confinement 10. Sur cette même figure est représentée une double gorge 15 pratiquée dans la partie supérieure de la bride de confinement 10. On notera que la représentation de cette figure 1 n'est pas conforme au fonctionnement du système selon l'invention, puisque cette figure 1 est de type éclatée. La figure 2 représente l'ensemble de la bride de confinement 10 de la figure 1, qui est donc composée de la bride femelle 10A dans laquelle est fixée la bride mâle 10B. En fait, cette dernière est plaquée de façon à s'emboîter dans la bride femelle 10A. Les termes "mâle" et "femelle" sont dus au fait que la bride femelle 10A et plus large que la bride mâle 10B et que cette dernière est plaquée contre la bride femelle 10A, en rentrant légèrement à l'intérieur de celui-ci entre autres par une surface tronconique 17. La pérennité de la fixation est assurée par des vis de fixation 14 placées à la périphérie de l'ensemble et traversant les deux brides femelle 10A et mâle 10B. On note, sur le côté de la bride femelle 10A, opposé à celui recevant la bride mâle 10B, la présence d'une partie en saille constituant une bride de jonction 16. Cette partie de la bride femelle 10A constitue une interface standard de vide normalisé de type ISO-F. Dans la réalisation prévue, la largeur de cet ensemble peut être de l'ordre de 60 à 70 mm. L'ensemble de cette bride de confinement 10 reste fixé à poste sur l'installation, lors du démontage de l'équipement. En fait, elle fait partie de l'installation. Deux éléments importants du système selon l'invention sont constitués par les plaques de fermeture femelle 20A et mâle 20B, appelées également "guillotines" femelle et mâle. Ces éléments sont représentés respectivement aux figures 3A et 3B, montés sur leur bride respective femelle 10A et mâle 10B. Comme le montre la figure 3A, la plaque de fermeture femelle 20A est représentée introduite dans la fente 12 de la bride femelle 10A et dépasse de cette dernière par une poignée 22 qui sert à manipuler l'ensemble des plaques de fermeture femelle 20A et mâle 20B. Sur la figure 3B, la plaque de fermeture mâle 20B est représentée montée dans sa bride mâle 10B. Un joint d'étanchéité 21 est placé sur la bride mâle 10B, de façon à ce que, lorsque cet ensemble est appliqué contre l'ensemble femelle représenté sur la figure 3A, l'espace entre les plaques de fermeture femelle 20A et mâle 20B soit isolé de façon étanche. On note à ce sujet que cet espace est très étroit et délimite une zone à décontaminer 24, lorsque le système sera séparé. Ce joint d'étanchéité 21 permet la mise sous vide de cet espace. On note que, comme la bride femelle 10A, la bride mâle 10B possède une interface standard par rapport au vide de type ISO F. Sur la face de chacune des plaques de fermeture 20A et 20B se trouvant en regard de l'autre plaque de fermeture, se trouvent plusieurs réglettes 23, à savoir au moins deux, horizontales, placées chacune de manière à venir en appui avec une réglette de la plaque opposée dans le but de faciliter l'insertion et le retrait de l'ensemble des deux plaques de fermeture en transmettant l'effort pour la mise en mouvement de l'ensemble par rapport à la bride de confinement. De plus, elles servent a la rigidification de chacune des plaques de fermeture. Ces réglettes 23 peuvent être aimentées pour faciliter l'insertion simultanée des deux plaques de fermeture dans la fente 12 de la bride de confinement 10. Sur la figure 4 montrant, en coupe partielle verticale, l'ensemble du système selon l'invention, on a fait figurer des joints qui contribuent à l'étanchéité de l'ensemble. Un premier joint d'étanchéité 26 est placé entre la bride mâle 10B et la bride femelle 10A, à l'extrémité des surfaces tronconiques 17 par l'intermédiaire desquelles ces brides femelle 10A et mâle 10B prennent appui l'une sur l'autre. On note que le plan vertical dans lequel se trouve ce joint d'étanchéité est différent du plan d'insertion des deux plaques de fermeture 20A et 20B. Ceci permet d'obtenir une étanchéité poussée au vide. Un joint de capot 27 est également placé entre la surface d'appui du capot 11 et la surface supérieure de la bride femelle 10A, des deux côtés de la fente 12. Un joint de pollution 28 est placé de part et d'autre de la partie supérieure de la plaque de fermeture femelle 20A pour isoler l'ouverture de la fente 12. Enfin, le joint de plaque 21 a également été représenté. Sur la figure 5 qui est une coupe partielle horizontale, figure également ce joint de plaque 21 et le joint d'étanchéité 26 placé entre et au bout des deux surfaces tronconiques 17 des brides femelle 10A et mâle 10B. En référence à la figure 6A, dans l'état passif du système selon l'invention, sur une installation, la bride de confinement 10 est fixé de façon étanche entre deux équipements 30A et 30B raccordés par l'intermédiaire de celle-ci. La première étape consiste à enlever le capot 11 maintenu par des vis de fixation sur la bride femelle. Compte tenu qu'il règne à l'intérieur de l'installation une dépression, celui-ci est maintenu en place. Il peut éventuellement y être sécurisé par des vis papillons. La deuxième opération consiste à amener l'ensemble des deux plaques de fermeture 20A et 20B constituant une guillotine, par l'intermédiaire d'un sac vinyle 31 fixé sur la double gorge repéré 15 sur la figure 2, comme le montre la figure 6B. La troisième phase est illustrée par la figure 6C et consiste à insérer les deux plaques de fermeture 20A et 20B dans la fente 12 de la bride de confinement 10. Cette opération se fait au travers du sac 31 en poussant latéralement le capot, la poignée repérée 22 sur la figure 3A permettant de positionner correctement cet ensemble au fond du logement constitué par la bride de confinement 10. En référence à la figure 6D, les vis de fixation 14 sont alors enlevées et les deux équipements 30A et 30B sont séparés. Avantages de l'invention L'intérêt de la solution proposée est de permettre d'insérer simplement, depuis l'extérieur, des plaques de fermeture constituant des guillotines, pour limiter la dissémination de pollution, lors du 15 démontage. Les étapes devant suivre une telle opération étant une décontamination locale de la zone définie notamment par les figures 3A et 3B entre les deux plaques de fermeture 20A et 20B, et la pose d'un capot pour une étanchéité définitive. Cet ensemble constitue une mécanique passive, nécessitant aucune maintenance, hors le suivi du joint d'étanchéité 26 servant à maintenir le vide. L'encombrement de l'ensemble est limité. Dans le cadre de l'utilisation d'une ventilation nucléaire, les dimensions du sac vinyle à mettre en oeuvre sont relativement réduites et la manipulation de celui-ci est facile est accessible. La bride de confinement permet donc d'assurer le fait que la section de passage en cas de rupture de confinement, est réduite à la section de passage des plaques de fermeture, c'est-à-dire à celle de la fente 12 de la bride de confinement 10. Ceci permet de mieux gérer les dimensionnements de la ventilation de l'installation nucléaire, dimensionnée, entre autres, en fonction des débits de sécurité nécessaires et proportionnels à la section de passage en mode accidentel. Le principe d'une telle guillotine est déjà utilisé dans des milieux industriels dont la classe de propreté est contrôlée. On pense notamment aux installations relatives à l'industrie optique. Dans ces applications, les plaques servant de guillotines sont alors insérées au niveau du plan de jonction entre les deux interfaces concernées. Au contraire, dans le cas présent, le plan d'insertion des deux plaques de fermeture est différent du plan de joint défini par la position du joint d'étanchéité 26 entre les deux brides de confinement mâle 10B et femelle 10A. Les brides de confinement sont utiles dans 5 le cas d'un processus sous vide où l'on veut maintenir un confinement, lors du démontage d'une partie de l'équipement, après un retour à la pression atmosphérique, on pense notamment au confinement radiologique, de propreté et chimique. Ce système est destiné à s'appliquer en premier lieu à une installation mettant en oeuvre un laser de forte intensité, dans laquelle la chambre d'expérience est placée sous vide, lors d'un tir et à une fonction de confinement radiologique. Les brides de confinement peuvent alors être utilisé pour le démontage des systèmes d'insertion, lors d'établissement de diagnostics dans une phase transitoire ou d'une phase de montée en risque radiologique où l'on voudrait démonter des équipements sous confinement, sans utiliser de systèmes coûteux, tels qu'exposés dans les paragraphes de l'art antérieur. Dans le domaine du nucléaire, ce système permet de démonter les équipements dont la maintenance est occasionnelle et ne justifie pas la présence d'une vanne ou d'un système à double porte de transfert étanche et dont le maintien en confinement est difficile. Enfin, les brides peuvent être utilisées 30 pour le démontage de hublots sous vide, dont on voudrait contrôler l'empoussièrement lors d'intervention. Dans ce cas, c'est l'environnement extérieur qui est considéré comme le milieu polluant. REVENDICATIONS 1. Système de séparation de deux équipements (30A, 30B) possédant chacun une enceinte qui est reliée en fonctionnement avec l'enceinte de l'autre équipement, cette liaison en fonctionnement nécessitant une étanchéité au vide et dont on souhaite maîtriser la dispersion de pollution vers l'extérieur des équipements, lors d'opération de maintenance, caractérisé en ce qu'il comprend: - une bride de confinement (10) placée entre et fixée aux deux enceintes des équipements (30A, 30B) et constituées d'une bride femelle (10A) et d'une bride mâle (10B), plaquées et fixées temporairement l'une à l'autre, la bride de confinement possédant une fente (12) et des moyens pour boucher celle-ci, - deux plaques de fermeture (20A, 20B) susceptibles d'être introduites dans la fente (12) et venir obturer de façon étanche les enceintes placées en regard de la bride de confinement (10). 2. Système de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour boucher la fente (12) sont constitués d'un capot (11) longitudinal. 3. Système de séparation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise un joint de capot (27) placé entre le capot (10) et la bride de confinement (10). 4. Système de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un joint d'étanchéité (26) placé entre la bride femelle (10A) et la bride mâle (10B), dans un plan différent de celui défini par la fente (12) et le plan d'introduction des plaques de fermeture (20A, 20B). 5. Système de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une poignée (22) placée sur une des deux plaques de fermeture, en l'occurrence la plaque de fermeture femelle (20A) qui est plus grande que la plaque de fermeture mâle (20B). 6. Système de séparation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'elle comprend une double gorge (15) sur la partie extérieure de la bride femelle (20A) destinée à la fixation d'un sac d'étanchéité, tel qu'un sac vinyle (31). 7. Système de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un joint de plaque (21) placé entre les plaques de fermeture (20A, 20B) sur toute la périphérie de celle-ci. 8. Système de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un joint de pollution (28) autour de la fente (12) pour isoler l'ouverture de celle-ci. 15