Brevet FR2894376A1 — publié le 20070608

La présente invention concerne un dispositif de récupération de particules contaminées, notamment radioactives, dans une cavité contenant un liquide. L'invention concerne également une unité de filtration pour un tel dispositif de récupération de particules contaminées. Dans de nombreuses applications industrielles, il est nécessaire de procéder régulièrement à la récupération de particules contaminées déposées notamment dans une cavité contenant un liquide. C'est le cas par exemple des enceintes de stockage et de transfert des éléments combustibles de centrales nucléaires, dans lesquelles une décontamination doit être effectuée à intervalles réguliers en récupérant les particules contaminées déposées sur le fond et les parois des enceintes. Ce genre de décontamination est aussi nécessaire par exemple dans les puisards et dans les rigoles des cuves de centrales nucléaires. Pour cela, il est connu d' utiliser des aspirateurs, du type de ceux utilisés dans des piscines conventionnelles, et qui comprennent une buse d'aspiration plongée dans le liquide et reliée par un tuyau flexible à une pompe, elle même reliée à un module de récupération des particules. La pompe et le module sont placés à l'extérieur de l'enceinte à décontaminer. Ce genre de système est relativement lourd et complexe à mettre en oeuvre et demande de nombreuses opérations de manipulations. De plus, du fait de la disposition du module de récupération en aval de la pompe et à une certaine distance de la buse d'aspiration, les pertes de charge ainsi engendrées sont importantes ce qui diminue bien évidemment l'efficacité du système. Une autre solution également couramment employée jusqu'à présent consiste à faire effectuer la décontamination et la récupération des particules contaminées par des plongeurs. Mais, dans ce cas, les risques sont importants pour les plongeurs du fait de leur évolution dans un milieu hostile pouvant entraîner une exposition à 30 des rayonnements ionisants ou à des ambiances toxiques. L'invention a pour but de proposer un dispositif de récupération de particules contaminées qui évitent les inconvénients précédemment mentionnés et qui est particulièrement simple à mettre en oeuvre, tout en permettant un gain de temps important. L'invention a donc pour objet un dispositif de récupération de particules contaminées, notamment radioactives, dans une cavité contenant un liquide, comme par exemple une enceinte de stockage ou de transfert de combustibles nucléaires, caractérisé en ce qu'il comprend un corps tubulaire déplaçable à distance et comportant des moyens d'aspiration du liquide et, en amont de ces moyens, un bec d'aspiration du liquide et une unité de filtration munie d'au moins un élément filtrant du liquide et de récupération des particules contaminées et, en aval desdits moyens, au moins un conduit d'évacuation du liquide décontaminé. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'unité de filtration est reliée aux moyens d'aspiration par un organe de raccordement déconnectable à distance, - le bec d'aspiration est relié à l'unité de filtration par un organe de raccordement déconnectable à distance, - l'unité de filtration et le bec d'aspiration sont, après séparation, maintenus chacun accroché au corps par un organe de liaison souple, - chaque organe de raccordement est formé par un collier de fixation par exemple du type à clamp ou à mousqueton maintenu, après séparation, accroché au corps par un organe de liaison souple, - les moyens d'aspiration comprennent une pompe axiale multicellulaire, - l'unité de filtration est formée par une enveloppe cylindrique contenant ledit au moins élément filtrant et comportant une arrivée de liquide reliée au bec d'aspiration et débouchant directement dans ledit au moins élément filtrant et une sortie du liquide reliée à l'aspiration de la pompe, - ledit au moins élément filtrant est fixé à demeure dans l'enveloppe, - l'arrivée du liquide comporte une embouchure tronconique dont la conicité est orientée vers l'intérieur de l'enveloppe cylindrique de l'unité de filtration,30 - ledit au moins conduit d'évacuation comporte une sortie munie d'un raccord en té pour casser les remous générés par la pompe multicellulaire, - l'unité de filtration comporte des moyens de basculement lors de sa récupération pour maintenir les particules contaminées dans l'élément filtrant, et - ledit au moins élément filtrant comporte, à l'opposé de l'arrivée du liquide, un fond étanche. L'invention a également pour objet une unité de filtration pour un dispositif de récupération des particules contaminées tel que précédemment mentionné, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément filtrant muni d'une arrivée du liquide débouchant directement dans ledit élément filtrant et comportant une embouchure tronconique dont la conicité est orientée vers l'intérieur dudit élément filtrant. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de récupération de particules contaminées, conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif de récupération de particules contaminées, conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe axiale de l'unité de filtration du dispositif, - la Fig. 4 est une vue schématique en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 3. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un dispositif de récupération de particules contaminées, désigné dans son ensemble par la référence 10, et qui est destiné à la décontamination par récupération de particules contaminées notamment dans une piscine de stockage ou de transfert des éléments combustibles des centrales nucléaires. Ce dispositif peut être utilisé dans les puisards ou les rigoles des cuves des centrales nucléaires ou dans toutes autres applications pour la récupération de particules dans une cavité contenant un liquide. 30 Le dispositif 10 représenté sur les Figs. 1 et 2, comprend un corps tubulaire 11 déplaçable à distance et qui présente un faible diamètre extérieur pour permettre le positionnement du dispositif 10 dans des cavités étroites, comme par exemple les alvéoles de stockage des assemblages de combustibles nucléaires, installés en fond de piscine. Le corps 11 du dispositif 10 se compose de plusieurs éléments, indépendants les uns des autres, comprenant des moyens 12 d'aspiration du liquide. Ces moyens 12 d'aspiration du liquide sont constitués par une pompe axiale multicellulaire, de type connu. Le corps 11 du dispositif de récupération comporte également, en amont de la pompe 12, un bec 13 d'aspiration du liquide et une unité de filtration désignée dans son ensemble par la référence 15. Enfin, le corps 11 comporte aussi, en aval de la pompe 12, au moins un conduit 16 d'évacuation du liquide décontaminé. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le corps 11 comporte un seul conduit 16 dont l'extrémité 16a opposée à celle reliée au côté de refoulement du liquide de la pompe 12, est munie d'un raccord en té 17 pour casser les remous du liquide générés par la pompe 12. Cette extrémité 16a du conduit 16 est également pourvue d'un organe de fixation 18 à un système de déplacement à distance du dispositif de récupération 10, comme par exemple un pont roulant, non représenté, ou tout autre système approprié. Le bec de récupération 13 présente un profil adapté au travail à effectuer et à la configuration de l'environnement dans lequel il était destiné à évoluer et, à cet effet, il est interchangeable. Pour cela, le bec de récupération 13 est relié à l'unité de filtration 15 par un organe de raccordement 19 déconnectable à distance par un élément adapté, comme par exemple un câble. Cet organe de raccordement 19 est formé par un collier de 30 fixation de type connu, comme par exemple du type à clamp ou à mousqueton. Le bec d'aspiration 13 est, après séparation du corps 11 du dispositif 10, maintenu accroché à ce corps 11 par un organe 20 de liaison souple constitué par exemple par un câble ou une chaînette. De même, l'organe de raccordement 19 est, après son ouverture, maintenu accroché au corps 11 par un organe 21 de liaison souple constitué par exemple par un câble ou une chaînette. Cet organe 21 permet également l'ouverture de l'organe de raccordement 21. De façon identique, l'unité de filtration 15 est reliée à la pompe 12 par un organe de raccordement 22 déconnectable à distance, constitué par un collier de fixation par exemple du type à clamp ou à mousqueton. Cette unité de filtration 15 est, après séparation, c'est à dire après ouverture de l'organe de raccordement 22, maintenue accrochée au corps 11 par un organe 23 de liaison souple. L'organe de raccordement 22 est également, après son ouverture, maintenu accroché au corps 11 par un organe 24 de liaison souple. Cet organe 24 permet aussi l'ouverture de l'organe de raccordement 22. Les organes 23 et 24 de liaison souple sont formés par exemple par un câble ou par une chaînette. En se reportant maintenant aux Figs. 3 et 4, on va décrire plus en détails, l'unité de filtration 15. Cette unité de filtration 15 est formée par une enveloppe cylindrique 30 contenant au moins un élément filtrant 31 disposé coaxialement à ladite enveloppe 30. L'élément filtrant 31 est de type connu et présente une section en forme de pétale de fleur, ainsi que montrée à la Fig. 4, de façon à augmenter la surface de filtration. L'élément filtrant 31 comporte une arrivée 32 du liquide reliée au bec d'aspiration 13 par l'organe de raccordement 19 tandis que l'enveloppe cylindrique 30 est pourvue, à l'opposé de l'arrivée 32, d'une sortie du liquide décontaminé après son passage dans l'élément filtrant 31. La sortie 33 est reliée au côté aspiration du liquide de la pompe 12 et communique avec un espace 34 ménagé entre l'élément filtrant 31 et l'enveloppe cylindrique 30. L'arrivée 32 du liquide contaminé dans l'élément filtrant 31 débouche directement dans ledit élément filtrant 31 et comporte une embouchure 35 tronconique dont la conicité est dirigée vers l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 30 de l'unité de filtration 15. A l'opposé de l'arrivée 32 du liquide, l'élément filtrant 31 comporte un fond 36 étanche. L'élément filtrant 31 est fixé à demeure dans l'enveloppe 30 de façon à éviter tout démontage et l'enveloppe 30 est reliée par l'organe 23 de liaison au corps 11 en un point 37 situé à sa partie inférieure de façon à faire basculer l'unité de filtration 15 lors de sa séparation du corps 11 pour que les particules contaminées retenues dans l'élément filtrant 31 tombent dans le fond 36 ce qui évite qu'elles sortent par l'embouchure 35. La forme tronconique de l'embouchure 35 permet d'empêcher que les particules contaminées ainsi captées ressortent lors de l'arrêt de la pompe 12 ou lors du basculement de l'unité de filtration 15. Pour effectuer une décontamination d'une cavité contenant un liquide, comme par exemple une enceinte de stockage ou de transfert de combustibles nucléaires, il suffit après avoir assemblé les différents éléments composant le dispositif 10, comme montré à la Fig. 1, d'accrocher ce dispositif 10 à un système de manutention, comme par exemple un pont roulant, et de plonger le dispositif 10 dans le liquide contenu dans la cavité pour récupérer les particules contaminées. En effet, le liquide aspiré par la pompe axiale multicellulaire 12 traverse le bec d'aspiration 13 et l'unité de filtration 15. Lors du passage du liquide dans au moins un élément filtrant 31, les particules contaminées sont retenues à l'intérieur de cet élément filtrant 31 et le liquide ainsi décontaminé est évacué de l'unité de filtration 15 par la sortie 33 et le conduit 16. Le raccord en té 17 permet de casser les remous générés par la pompe 12 et ainsi améliorer la visibilité de l'opérateur dans le déplacement du dispositif 10. Lors de la remontée du dispositif 10, les différents éléments, c'est à dire le bec d'aspiration 13, l'unité de filtration 15 et les organes de raccordement 19 et 22 peuvent être séparés du reste du corps 11 du dispositif 10 et ces éléments sont maintenus attachés à ce corps par les organes de liaison souple 20, 21, 23 et 24. Le dispositif de récupération selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux équipements utilisés jusqu'à présent. Tout d'abord, il permet un gain de temps dans sa mise en ceuvre ainsi qu'après son utilisation, ce qui est appréciable dans un milieu hostile pour l'homme et diminue d'autant les risques d'exposition par exemple à des rayonnements ionisants ou à des ambiances toxiques. De plus, il présente une autonomie importante et une plus grande efficacité du fait de la diminution des pertes de charge. Enfin, il présente moins de risque de dispersion de la 10 contamination étant donné le nombre restreint de pièces contaminées à manipuler et à décontaminer. Le dispositif selon l'invention, du fait de son faible encombrement, permet la décontamination sous eau de cavité de dimensions réduites, comme par exemple les alvéoles de stockage des assemblages d'éléments combustibles 15 nucléaires, installés en fond de piscine. REVENDICATIONS 1. Dispositif de récupération de particules contaminées, notamment radioactives, dans une cavité contenant un liquide, comme par exemple une enceinte de stockage ou de transfert de combustibles nucléaires, caractérisé en ce qu'il comprend un corps tubulaire (11) déplaçable à distance et comportant des moyens (12) d'aspiration du liquide et, en amont de ces moyens (12), un bec (13) d'aspiration du liquide et une unité de filtration (15) munie d'au moins un élément filtrant (31) du liquide et de récupération des particules contaminées et, en aval desdits moyens (12), au moins un conduit (16) d'évacuation du liquide décontaminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de filtration (15) est reliée aux moyens (12) d'aspiration par un organe de raccordement (22) déconnectable à distance. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bec d'aspiration (13) est relié à l'unité de filtration (15) par un organe de raccordement (19) déconnectable à distance. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le bec d'aspiration (13) et l'unité de filtration (15) sont, après séparation, maintenus chacun accroché au corps (11) par un organe de liaison (20, 23) souple. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque organe de raccordement est formé par un collier de fixation (19, 22) par exemple du type à clamp ou à mousqueton, maintenu après séparation, accroché au corps (11) par un organe de liaison (21, 24) souple. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspiration comprennent une pompe axiale (12) multicellulaire. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de filtration (15) est formée par une enveloppe cylindrique (30) contenant ledit au moins élément filtrant (31) et 30 comportant une arrivée (32) du liquide reliée au bec d'aspiration (13) et débouchant directement dans ledit au moins élément filtrant (31) et une sortie (33) du liquide reliée à l'aspiration de la pompe (12). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit au moins élément filtrant (31) est fixé à demeure dans l'enveloppe (30). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arrivée (32) du liquide comporte une embouchure (35) tronconique dont la conicité est orientée vers l'intérieur de l'enveloppe cylindrique (30) de l'unité de filtration (15). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins conduit d'évacuation (16) comporte une sortie munie d'un raccord en té (17) pour casser les remous générés parla pompe (12). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de filtration (15) comporte des moyens (23, 37) de basculement lors de sa récupération pour maintenir les particules contaminées dans ledit au moins élément filtrant (31). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins élément filtrant (31) comporte, à l'opposé de l'arrivée (32) du liquide, un fond (36) étanche. 13. Unité de filtration pour un dispositif de récupération de particules contaminées selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément filtrant (31) muni d'une arrivée (32) du liquide débouchant directement dans ledit élément filtrant (31) et comportant une embouchure (35) tronconique dont la conicité étant orientée vers l'intérieur dudit élément filtrant (31).15