Brevet FR2902090A1 — publié le 20071214

DISPOSITIF APTE A CONTENIR DES DECHETS NUCLEAIRES TRES FAIBLEMENT ACTIFS La présente invention appartient aux domaines de la manutention, de l'entreposage, du transport et du stockage des déchets nucléaires. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif apte à contenir des déchets très faiblement actifs. Pour certains secteurs industriels tels que la défense, le spatial et le nucléaire, des conteneurs spécifiques sont réalisés. Ces derniers apportent certaines garanties mécaniques, climatiques, physico-chimiques et thermiques imposées pour l'entreposage, la manutention et le transport de produits complexes radioactifs, tels que des gants, blouses, seringues, filtres, chiffons, bétons, gravats, ferrailles... issus de la production d'énergie nucléaire civile ou militaire, du domaine médical, de l'industrie classique ou d'applications passées de matière radioactive ne pouvant être réutilisée ou retraitée. Notamment, à titre d'exemple, le secteur nucléaire a besoin de conteneur et outillages spécifiques pour la manutention, le transport et le stockage en toute sécurité du combustible neuf, irradié et des déchets faiblement actifs (FA) et très faiblement actifs (TFA). Chaque type de déchet nécessite une gestion différente. Ils sont classés selon deux critères : l'intensité de la radioactivité qui conditionne la dangerosité des produits et la période radioactive des produits contenus qui définit la durée de nuisance potentielle. Ainsi, il est estimé qu'elle est d'environ trois cents ans pour les déchets à vie courte. Ceux-ci sont enrobés dans divers matériaux (ciment, bitume ou résine), et stockés .;n surface dans des fûts, caissons métalliques ou des coques en béton voir rangés dans des alvéoles creusées dans de l'argile. II est donc indispensable de pouvoir gérer et maintenir efficacement les s matériels dédiés aux activités nucléaires, de transporter les combustibles neufs des fournisseurs aux sites consommateurs et de transporter les déchets des sites nucléaires aux sites de stockage. Actuellement, les déchets TFA sont conditionnés dans des emballages, io tels que, par exemple des conteneurs, fûts... essentiellement métalliques. Ces types de conteneurs connus sont, certes, de bonne résistance mécanique et manipulables sans disposition particulière de radioprotection mais présentent l'inconvénient d'être lourds et donc difficilement manipulables. En effet, même vides, ces conteneurs is nécessitent l'utilisation de palonnier, d'élingues spécifiques ou de chariot élévateur. De plus, l'entreposage de ce type d'emballage doit être effectué en intérieur ou en extérieur sous abri, afin d'éviter tout phénomène de corrosion. 20 Il est connu, selon la demande de brevet européen n EP1557251, un procédé de fabrication d'un contenant à double paroi par rotomoulage. II est divulgué une méthode de production d'un contenant à double paroi en matière plastique équipé de nervures externes. Le rotomoulage est un procédé analogue au coulage par rotation, selon lequel des poudres 25 sèches, finement divisées et fusibles, sont réparties contre la paroi du moule et portées à l'état de fusion. Cette technique permet la production d'une grande variété d'articles creux. La masse de ce type de contenant connu, comprenant une double paroi, est certes moins importante qu'un récipient métallique mais pourrait être améliorée. De plus, ce genre de dispositif, constitué de deux demi-coquilles, ne peut être manutentionné simplement et ne permet aucun gerbage. La présente invention remédie aux inconvénients de l'art antérieur en s proposant un dispositif permettant d'obtenir un contenant léger et pratique à manutentionner. De plus, ce dernier contient des moyens ergonomiques pour tout déplacement de celui-ci sans encombrer le volume utile du conteneur. i0 En outre, le dispositif selon l'invention permet de diminuer leur masse tout en assurant une bonne rigidité et un possible gerbage. De plus, ce dispositif selon l'invention, via l'utilisation d'un couvercle, présente des propriétés améliorées d'étanchéité aux conditions 15 extérieures. En effet, ce dispositif se révèle complètement étanche et résistant aux intempéries mais également à l'environnement ou milieu de leur utilisation, tel que des contraintes physiques ou chimiques. De surcroît, le dispositif selon l'invention permet une simplification du 20 procédé de fabrication. Avantageusement, le dispositif selon l'invention, permet également un gerbage aisé et stable. 25 A cette fin, le dispositif selon l'invention, formé d'un contenant en plastique, constitué de parois et d'un fond, est caractérisé en ce qu'un moyen de renfort est intégré sur au moins une partie de ses parois. De manière plus précise, ledit moyen de renfort est constitué d'une 30 double peau faisant partie intégrante des parois et se présente par un tunnel constitué de pontages de matière plastique. Elle est ainsi fusionnée sur la partie supérieure interne des parois du contenant. De manière avantageuse, le dispositif selon l'invention est fabriqué en s une seule étape, par rotomoulage, permettant d'obtenir simultanément ledit moyen de renfort intégré et des logements des moyens de préhensions. Plus précisément, la partie supérieure d'au moins deux parois contenant 10 le moyen de renfort intégré comprend des moyens physiques aptes à recevoir lesdits moyens de préhension. Lesdits moyens de préhension se présentent sous la forme de poignées fixes aptes à coopérer avec Desdits moyens physiques constitués par des is orifices sur au moins deux des parois. De manière alternative, le dispositif selon l'invention comporte un dispositif de fermeture. 20 De manière plus précise, les moyens de préhension et la configuration spatiale du contenant avec ou sans couvercle permettent sa manutention et son gerbage. De préférence, le dispositif selon l'invention est apte à contenir et/ou 25 protéger des produits faiblement radioactifs. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, se rapportant à des exemples illustratifs, et en aucun cas limitatifs, de la présente invention, en référence aux dessins, ci-joints, dans lesquels : -la figure 1 représente schématiquement le dispositif selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective de dessus du contenant du dispositif selon l'invention ; s les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des vues de côtés, de dessus et de dessous en perspective du dispositif selon l'invention ; - la figure 6 est une vue en coupe partielle de la partie supérieure du moule formant le dispositif selon l'invention ; 10 la figure 7 représente le couvercle du dispositif selon l'invention ; la figure 8 est une vue en perspective du contenant du dispositif selon l'invention les figures 9 et 10 illustrent schématiquement et partiellement des moyens de préhension du dispositif selon l'invention. 15 Le principe de l'invention est de pouvoir fabriquer un contenant d'une seule pièce, d'une forme souhaitée; facilement manutentionnable pour le transport et/ou le stockage. 20 De manière préférentielle, le contenant monobloc est apte à contenir des produits TFA La figure 1, illustre l'ensemble du dispositif selon l'invention. 25 Le dispositif selon l'invention est constitué d'un contenant 1, de forme générale parallélépipédique qui possède quatre parois latérales 2 et un fond 3. De manière alternative, le contenant 1 peut prendre toute autre forme 30 apte à contenir et protéger un produit pendant sa manutention, son 15 transport, son entreposage, du lieu de fabrication, d'utilisation ou de stockage. Le contenant 1, peut être, par exemple, une boîte, une caisse, un conteneur de forme générale parallélépipédique apte à être muni d'un dispositif de fermeture ou co' 'vercle 4. s Le contenant 1 est réalisé dans un matériau léger, résistant à la corrosion et étanche aux conditions climatiques extérieures, tel que par exemple du polyéthylène ou toute autre matière plastique. Cette matière permet, en effet, un gain de masse considérable mais également, la possibilité 10 d'entreposer le dispositif, selon l'invention, à l'extérieur sans nécessité d'abri. Des moyens de préhension 5 sont directement intégrés au dispositif selon l'invention. Plus précisément, la figure 2 illustre en perspective le contenant du dispositif selon l'invention, sans couvercle. Les moyens de préhension 5 sont intégrés au contenant après 20 rotomoulage par vissage ou par tout autre moyen de fixation de type connu en soi. Ces moyens de préhension 5 se conforment à des poignées qui sont situées dans le volume défini par les parois 2 du contenant 1. En d'autres termes, elles ne sont pas déportées sur l'extérieur du contenant permettant ainsi d'être situées dans le prolongement des parois 2 du 25 contenant 1 et d'augmenter le volume du contenant 1 et leurs tenues mécaniques. De manière avantageuse, ces poignées 5 sont résistantes pour des manipulations du contenant 1 chargé, à l'aide d'élingues spécifiques, 30 chariot élévateur ou palonnier. De surcroît, la conception structurelle de ces poignées 5 évite la nécessité de réaliser des parties complémentaires correspondantes sur les fonds 3 des contenants 1 afin d'effecteur un gerbage stable de ces derniers. Les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des vues de côtés, de dessus et de dessous en perspective du dispositif selon l'invention. w Les parois 2 et le fond 3 du contenant 1 possèdent des rainures 6. En effet, la rigidité du contenant 1 est assurée par une série de rainures 6 verticales sur la partie inférieure des quatre parois 2. Elles couvrent environ plus de 80% de la hauteur du contenant 1. is Des rainures 7 sont prévues sur le fond 3 du contenant 1 permettant d'augmenter sa rigidité et d'assurer la stabilité du gerbage de plusieurs contenants 1. Cette forme spécifique du contenant 1 et ces rainures 6, 7 sont obtenues 20 grâce à la forme d'un moule et par l'intermédiaire d'outillages femelles, tels que, par exemple, des outillages en aluminium coulé et usiné. Les rainures 6, 7 sont obtenues au rotomoulage grâce à une moule unique. Elles servent de renfort mécanique et leurs largeurs sont 25 calculées en fonction des dimensions du contenant 1 souhaité. Il est donc prévu un seul moule pour le contenant 1 comprenant les outillages nécessaires afin d'obtenir les rainures 6 et 7 et les logements des poignées 5. 30 La rigidité et la tenue mécanique de la partie supérieure des parois 2 sont assurées par un moyen de renfort 8 ou plus précisément par une structure de type double peau (représentée sur les figures 6 et 8). Cette double peau 8 se localise sur au moins une partie des parois 2 du s contenant 1. De manière préférentielle, la double peau est fusionnée sur la partie supérieure interne des parois 2 du contenant 1 et représente environ 18% de la hauteur de ce dernier. Cette double peau 8 se présente par un io tunnel constitué de pontages de matière plastique permettant ainsi une rigidité nécessaire au levage du contenant 1 par les poignées 5 par des fourches élévatrices, par exemple. La figure 6 est une vue en coupe partielle de la partie supérieure du is moule formant le dispositif selon l'invention et de la partie supérieure des parois constituée de la double peau La double peau 8 se forme grâce au dépôt de la poudre en fusion sur la partie intérieure du moule composé d'un outillage supérieur de fermeture 20 9 et d'un outillage inférieur 10 (entrefer du couvercle), lors du rotomoulage. Plus précisément, nous entendons par double peau 8, le phénomène engendré par deux couches de matériau qui se sont liées avec ou sans 25 interstices 11. Elle est obtenue par l'utilisation d'un deuxième outillage qui permet la circulation de la poudre de polyéthylène, par exemple, à l'intérieur et en même temps le pontage de deux peaux, l'une intérieure avec l'autre peau extérieure. Ce pontage est obtenu par rapprochement progressif, jusqu'au contact de la peau extérieure et de la peau intérieure au fur et à mesure du dépôt de la matière en phase liquide et n'est pas assimilable à une double paroi. La double peau 8 se forme par l'espace non comblé et peut être remplie s de matière si l'espace entre les deux parties de moule est très proche l'une de l'autre ou si la quantité de matière est calculée en conséquence. En fonction de la densité souhaitée et de la surface du moule, la quantité de poudre est calculée afin d'obtenir l'épaisseur désirée. La double peau est ainsi également obtenue en une seule étape. 10 De manière alternative, il peut être prévu d'ajouter des pieds ou patins 12 escamotables permettant de manipuler le contenant 1 grâce à un transpalette ou chariot élévateur, par exemple. Ces patins 12 se fixent au moyen de visserie de type connu en soi. Sans patin, le contenant 1 pt.Jt 15 être directement posé au sol. Il est prévu, de manière avantageuse, de disposer des inserts pour la fixation des patins 12 lors des étapes de rotomoulage. 20 La figure 7 représente le couvercle du dispositif selon l'invention. Le couvercle 4 est réalisé en un matériau étanche de type toile souple de forme générale parallélépipédique adaptée au contenant 1. II est équipé de sandow 13, d'ceillets 14 et de crochets 15 afin d'assurer un maintien et 25 de lui donner une souplesse nécessaire en configuration gerbage. Le dispositif selon l'invention est constitué d'inserts, de type connu en soi, noyés dans la matière et en retrait par rapport au profil extérieur. Ces derniers permettent sans aucune opération de perçage de fixer les 30 moyens de maintien 13, 14 et 15 du couvercle 4, par exemple par lo rivetage, au contant 1 garantissant, ainsi, une parfaite étanchéité du dispositif. La figure 8 est une vue en perspective du contenant du dispositif selon s l'invention. Cette figure illustre le contenant 1 comprenant ses rainures 6, 7, ses patins 12 et ses emplacements ou logements des poignées 5. Afin de placer la poignée 5, il est prévu une petite encoche 16 et une grande io encoche 17 sur la partie supérieure d'au moins deux parois 2. La grande encoche 17 permet le positionnement de la poignée 5 et la préhension le celle-ci. Pour une encoche 17, il est prévu deux encoches 16 permettant la fixation d'une poignée 5 en ses extrémités. 15 Les figures 9 et 10 illustrent schématiquement et partiellement les moyens de préhension du dispositif selon l'invention. Les poignées 5 sont fixes et sont constituées, d'une tige 18 longitudinale insérée au niveau d'une encoche 17 permettant le passage d'une main ou 20 d'un outil de levage. Les encoches 16 et 17 des poignées 5 intégrées sont obtenues par une forme adaptée d'outillages mâles lors du rotomoulage, conduisant ainsi à une résistance à la tenue mécanique plus élevée des poignées 5. 25 Les moyens de préhensions 5 sont aptes à coopérer avec des moyens physiques 19. Les moyens physiques 19 sont constitués d'orifices se conformant à une ouverture longitudinale. Ils sont prévus sur au moins deux des parois 2 du 30 contenant 1 et sont aptes à coopérer avec la tige 18. Ils sont obtenus par l'application d'inserts métalliques lors du rotomoulage, par exemple, dés inserts en cuivre béryllium à haute conductivité thermique. La tige 18 est, par exemple, constituée en acier. De manière alternative, elle peut également être réalisée en toute autre matière ayant une haute performance au levage. Sa mise en place se réalise manuellement dans l'emplacement 17 prévu à cet effet. Elle est ensuite montée et fixée en ses deux extrémités dans l'emplacement 16 au montage aux moyens de fixation 20, de type connu en soi. De manière préférentielle les moyens de fixation 20 sont des écrous et des rondelles. Le procédé de fabrication de mise en oeuvre peut être réalisé, par exemple, par rotomoulage. Celui-ci permet d'obtenir en une seule étape le contenant comprenant une double peau 8 et des rainures 6, 7 ainsi que l'intégration des emplacements ou encoches 16, 17 des poignées 5. 20 La technique du rotomoulage permet d'obtenir des corps creux avec une épaisseur constante en polyéthylène, par exemple. De manière alternative, tout autre matériau équivalent, tel que le 25 polyamide, PVC,... peut être utilisé. Les étapes de rotomoulage réalises pour la production du contenant selon l'invention consistent en les étapes: préparation d'un moule avec le pré-positionnement d'inserts 30 métalliques escamotables après rotomoulage (pour les poignées,15 par exemple) et inserts métalliques de fixation (crochets et patins, par exemple); remplissage du moule par une charge, par exemple, la poudre de polyéthylène ; s fermeture de la partie supérieure du moule ; rotation du moule suivant deux axes orthogonaux ; entrée du moule dans le four (à une température supérieure à celle de fusion du polymère utilisé) ; rotation en température dans le four ; 10 transfert, en rotation, du moule au poste de refroidissement afin que le polymère se solidifie avant le démoulage de la pièce. La pièce subit ensuite les étapes de finition, telles que l'ébarbage, la pose d'accessoires... 15 Pendant la rotation, la matière plastique qui a été précédemment présentée dans le moule rotatoire est répartie régulièrement sur la surface interne du moule rotatoire. Le moule rotatoire est également chauffé pendant cette opération, telle que la matière plastique soit 20 uniformément distribuée. La matière plastique formée est ensuite refroidie avant l'ouverture du moule. La double peau 8 est formée lorsque le polyéthylène fond et se loge dans l'espace laissé entre le couvercle et le moule inférieur. La quantité initiale 25 de poudre de polyéthylène est telle que l'on obtient au final l'épaisseur souhaitée et également le pontage entre les deux peaux face à face. L'ergonomie des poignées 5 et la masse relativement faible du fait de sa constitution permettent la manutention du contenant 1 vide par deux 30 personnes. L'invention se situe principalement dans le choix du matériau et de son procédé de fabrication aboutissant à une simplification de sa production et à un emballage léger contenant des moyens de renfort 8 et des poignées 5 intégrés permettant ainsi de faciliter sa manutention. Le dispositif selon l'invention peut posséder plusieurs types d'application tels que le transport industriel classique, l'enfouissement des déchets radioactifs TFA ainsi que la collecte de déchets spéciaux. io De manière avantageuse, ce contenant 1 possédant une double peau, des rainures 6, 7 et une certaine configuration spatiale (avec ou sans couvercle) est ainsi adapté au grand format pour les conteneurs de déchets très faiblement actifs, facilitant la manutention et/ou le stockage par des moyens de préhension compris dans le volume utile tout en 15 gardant une bonne tenue mécanique. Ainsi il est possible de gérer et de maintenir efficacement les matériels dédiés aux activités nucléares, de transporter les déchets des sites nucléaires aux sites d'entreposage ou de stockage. 20 20 25 REVENDICATIONS 1. Dispositif, formant un contenant (1) en plastique, constitué de parois (2) et d'un fond (3), caractérisé en ce qu'un moyen de renfort (8) est intégré sur au moins une partie de ses parois (2), 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen 10 de renfort (8) est constitué d'une double peau faisant partie intégrante des parois (2). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la double peau (8) se présente par un tunnel constitué des 15 pontages de matière plastique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la double peau (8) est fusionnée sur la partie supérieure interne des parois (2) du contenant (1). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est fabriqué en une seule étape par rotomoulage permettant d'obtenir simultanément le moyen de renfort (8) intégré et des logements (16, 17) des moyens de préhensions (5). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie supérieure d'au moins deux parois (2) contenant le moyen de renfort (8) intégré comprend des moyens physiques (19) aptes à recevoir les moyens de préhension (5). 30 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de préhension (5) se présentent sous la forme de poignées fixes aptes à coopérer avec lesdits moyens physiques (19) constitués par des orifices sur au moins deux des parois (2). s 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de fermeture (4). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ses moyens de préhension (5) et la configuration 10 spatiale du contenant (1) avec ou sans couvercle (4) permettent sa manutention et son gerbage. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est apte à contenir et/ou protéger des produits 15 faiblement radioactifs.