Brevet FR2931990A1 — publié le 20091204

Outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi d'une piscine de centrale nucléaire et procédé de mise en sécurité d'une piscine avec un tel outillage La présente invention concerne un outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. L'invention concerne également un procédé de mise en sécurité de ces types de piscines à l'aide d'un tel outillage de colmatage provisoire. Dans l'industrie nucléaire, les assemblages combustibles, qui constituent la source d'énergie des centrales nucléaires, doivent fréquemment être stockés après une période d'utilisation dans le coeur du réacteur. Un tel stockage peut intervenir aussi bien lorsque l'assemblage est neuf que lorsqu'il a été irradié dans le coeur du réacteur. Dans le premier cas, des stockages peuvent être nécessaires sur le site de fabrication, comme dans la centrale nucléaire. Après irradiation, les assemblages peuvent être stockés dans la centrale, puis en un lieu éloigné de celle-ci tel qu'un site de retraitement. Lorsque les assemblages de combustible nucléaire doivent être stockés, ils sont habituellement placés dans des râteliers de stockage immergés dans une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou dans une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. Les râteliers de stockage comprennent une structure rigide, qui peut être réalisée de différentes manières de façon à délimiter un certain nombre de logements juxtaposés, dont l'axe longitudinal est orienté verticalement. Certains des logements, aussi appelés "alvéoles", sont prévus pour recevoir un ensemble d'assemblages de combustible nucléaire. A cet effet, la section des logements est compatible à celle des assemblages, c'est à dire généralement carrée. Les parois des piscines sont recouvertes de tôles métalliques notamment en acier inoxydable fixées par adhésif. Ces tôles recouvrant les parois et notamment le fond subissent des sollicitations mécaniques sévères induites par les râteliers de stockage et les assemblages de combustible qu'ils contiennent. En effet, lors de la pose de ces râteliers de stockage sur le fond de la piscine, ils entrent en contact avec les tôles métalliques ce qui peut, à la suite d'une erreur de manutention, provoquer une perforation ou des fissures sur les tôles métalliques et une fuite d'eau contaminée de la piscine. Dans ce cas, il faut intervenir dans les meilleurs délais afin de colmater le plus rapidement possible la ou sont les perforations et cela de préférence à distance afin d'éviter d'exposer le personnel d'intervention à une irradiation importante. L'invention a pour but de proposer un outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, qui permet par des moyens simples à mettre en oeuvre, d'intervenir à distance et de manière rapide. L'invention a donc pour objet un outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis destiné à être relié à au moins un système détachable de manutention à distance et portant au moins une ventouse au mois apte à être appliquée sur ladite perforation, ladite au moins ventouse étant raccordée à un circuit d'injection d'air comprimé dans ladite ventouse ou de mise en dépression de ladite ventouse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le circuit d'injection ou de mise en dépression comporte une vanne pilotée à distance entre une première position ouverte pour l'injection d'air comprimé ou pour la mise en dépression de ladite ventouse et une seconde position fermée, - la vanne est pilotée à distance par une commande actionnée à distance par un circuit pneumatique, - la vanne est portée par le châssis, - la vanne est pilotée à distance par un circuit pneumatique, - le circuit d'injection ou de mise en dépression et le circuit pneumatique de la vanne sont raccordés à un ensemble pneumatique situé à l'extérieur de la piscine, et - le châssis a la forme d'un arceau. L'invention a également pour objet un procédé de mise en sécurité d'une piscine après perforation d'une paroi, notamment d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire au moyen d'un outillage de colmatage provisoire tel que précédemment défini, caractérisé en ce qu'il consiste : - à descendre dans la piscine l'outillage de colmatage à l'aide d'au moins un système détachable de manutention à distance, - à placer à l'aplomb de la perforation de la paroi, ladite au moins ventouse, - à ouvrir la vanne de l'outillage, - à injecter dans la ventouse de l'air comprimé pour chasser l'eau, - à mettre ladite ventouse en dépression, - à fermer la vanne, et - à détacher le système de manutention de l'outillage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture 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 partielle et en perspective d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé, et - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'un outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi de la piscine. Sur la Fig. 1, on a représenté une partie d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé, désignée de manière générale par la référence 1. De manière classique, la piscine 1 est de forme parallélépipédique et délimitée par des parois verticales 2 et par un fond 3. Les surfaces internes des parois verticales 2 et la surface du fond 3 sont recouvertes par un revêtement formé d'une peau en acier inoxydable et qui est fixé au contact de la paroi en béton de la piscine, par l'intermédiaire de moyens appropriés de type connu. La piscine est destinée à recevoir des râteliers de stockage 5 d'assemblages de combustible nucléaire usé et ces râteliers 5 peuvent être fixés sur le fond 3 de la piscine 1 par l'intermédiaire de moyens d'ancrage, non représentés. Chaque râtelier de stockage 5 peut recevoir plusieurs dizaines d'assemblages de combustible nucléaire non représentés, et les râteliers de stockage 5 sont placés les uns à côtés des autres sur le fond 3, comme montré à la Fig. 1. Le revêtement formant la peau en acier inoxydable, notamment du fond 3, subit des sollicitations mécaniques sévères induites, provoquées par les râteliers de stockage 5 lorsqu'ils sont posés sur le fond 3 et également lorsqu'ils sont déplacés transversalement afin de les positionner les uns à côtés des autres. Ainsi, lors de la manutention des râteliers de stockage 5, il peut se produire qu'il viennent heurter un peu violemment les parois latérales 2 ou le fond 3 entraînant une perforation du revêtement. Afin d'éviter toute fuite d'eau contaminée, la perforation doit être obturée rapidement et de manière provisoire avant une intervention pour une réparation définitive. L'obturation provisoire de la perforation est réalisée à l'aide d'un outillage de colmatage provisoire, conforme à l'invention, et représenté à la Fig. 2. L'outillage de colmatage désigné dans son ensemble par la référence 10 comprend un châssis 11 ayant de préférence la forme d'un arceau et dont la partie supérieure détermine une anse 11 a destinée à être reliée à au moins un système détachable de manutention à distance et dont la partie inférieure 11 b permet la liaison à un bloc interface 13. Dans le cas présent, le système de manutention à distance est constitué par une perche 12 munie à son extrémité inférieure d'un crochet 12a destiné à être positionné dans la anse 11 a du châssis 11 afin de pouvoir déplacer à distance l'outillage de colmatage 10. Le système détachable de manutention de l'outillage 10 peut être formé par tout autre système approprié, de type connu. La perche 12 est de préférence accrochée au crochet d'un pont passerelle du bâtiment combustible dans le cas d'une piscine de stockage du combustible nucléaire usé ou à une machine de chargement du bâtiment réacteur dans le cas d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. Le châssis 11, supporte à sa partie inférieure 11 b, un bloc interface 13 supportant par l'intermédiaire du châssis 11 une ventouse 14 de type connu. Les dimensions de la ventouse 14 sont adaptées en fonction des dimensions de la perforation et de sa localisation. Plusieurs ventouses peuvent être couplées si nécessaire. La ventouse 14 est raccordée à un circuit 20 composé d'un conduit renforcé 23 afin de palier à son écrasement lors de la mise en dépression et de la pression sous quinze mètres d'eau en fond de piscine, d'une vanne 21 commandée à distance située au plus près de la ventouse 14 et du bloc interface 13 servant de liaison entre la ventouse 14 et la vanne 21. La vanne 21 est composée d'un corps 22 et d'une commande à piston double effet 25 appelée ci-après commande, actionnée à distance à l'aide d'un circuit pneumatique 26. Cette vanne 21 sert à fermer le circuit au plus près de la ventouse 14 afin d'éviter que le circuit 20 ne se remplisse entièrement d'eau lors de la descente de la ventouse 14 en fond de piscine. Ainsi par la fermeture de cette vanne 21, la quantité d'eau infiltrée dans le circuit 20 reste moindre, donc plus facile à gérer. Cette vanne 21 pilotée à distance par la commande 25 elle-même commandée par le circuit pneumatique 26 qui comporte, de manière classique, un premier conduit 26a d'injection d'air d'un coté du piston double effet de la commande 25 et un second conduit 26b d'injection d'air comprimé d'un autre côté du piston double effet de la commande 25 de façon à déplacer ce piston entre deux positions correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture de la vanne 21. La position ouverte de la vanne 21 permet d'une part l'injection d'air comprimé ou la mise en dépression de la ventouse 14 et d'autre part le maintien de ladite ventouse 14 en dépression. La vanne 21 est ouverte en deux circonstances, lors de l'injection d'air comprimé dans le circuit 20 afin de chasser l'eau contenue dans ce dernier ou lors de la mise en dépression du circuit 20 afin de faire le vide au niveau de la ventouse 14 et de permettre à cette dernière de se plaquer sur le fond 3 ou sur une paroi latérale de la piscine 1. Cette dernière opération est généralement effectuée immédiatement après l'injection d'air comprimé, afin d'éviter que le circuit 20 ne remplisse à nouveau d'eau. La ventouse 14 étant plaquée, la vanne 21 actionnée par sa commande 25 est alors fermée et la mise en dépression arrêtée. La ventouse 14 reste plaquée d'une part par le vide prisonnier entre le fond 3 ou la paroi latérale 2 de la piscine 1 et la vanne 21 et d'autre part par la pression de l'eau qui est environ 1.5 bars à quinze mètres de profondeur. Le conduit renforcé 23 du circuit 20 d'injection ou de mise en dépression ainsi que le circuit pneumatique 26 de la vanne de commande 25 sont raccordés à un ensemble pneumatique, non représenté, situé à l'extérieur de la piscine 1. L'outillage de colmatage 10 est préparé en dehors de la piscine 1 et cet outillage 10 est mis en place à l'intérieur de la piscine 1 à l'aide de la perche 12, comme représenté à la Fig. 2. Pour cela, le crochet 12a de la perche 12 est accroché à la anse 11 a de l'arceau 11 et l'autre extrémité de la perche est accrochée de préférence au crochet du pont passerelle dans le cadre d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou de préférence à la machine de chargement d'un réacteur nucléaire dans le cas d'une piscine de bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. L'outillage 10 est donc descendu progressivement à l'intérieur de la piscine 1 et est placé à l'aplomb de la perforation à colmater provisoirement. La ventouse 14 est appliquée par exemple sur le fond 3 et recouvre la perforation à colmater. Ensuite, la vanne 21 est ouverte et de l'air comprimé est injecté dans la ventouse 14 par l'intermédiaire du conduit principal 23 du bloc interface 13 afin de chasser le maximum d'eau de cette ventouse 14. Après, le vide est alors fait à l'intérieur de la ventouse 14 à l'aide d'une pompe à vide disposée dans l'ensemble pneumatique situé à l'extérieur de la piscine 1. Dès que, par exemple 80% du vide est atteint à l'intérieur de la ventouse 14, la vanne 21 est fermée à l'aide de la commande 25. L'aspiration est donc stoppée et la perche de manutention 12 est décrochée du châssis 11 et est retirée. La perforation est donc obturée provisoirement. L'outillage de colmatage 10 n'est enlevé de la piscine 1 qu'au moment où une réparation définitive de la perforation est effectuée par exemple par un plongeur ou par un dispositif de réparation automatique et commandé à distance; Dans l'exemple précédemment décrit, l'outillage selon l'invention est utilisé pour colmater une perforation réalisée sur le fond 3 de la piscine 1, cet outillage de colmatage peut être également utilisé sur une paroi verticale 2 de la piscine 1. Pour cela, la ventouse 14 est orientée perpendiculairement au châssis 11 et au cours du colmatage de la perforation au moyen de l'outillage 10, le châssis 11 est continuellement maintenu par la perche 12. L'outillage selon l'invention permet de colmater rapidement une perforation dans une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou dans une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, et cela à distance sans intervention directe humaine. REVENDICATIONS1.- Outillage de colmatage provisoire d'une perforation sur une paroi d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (11) destiné à être relié à au moins un système (12) détachable de manutention à distance et portant au moins une ventouse (14) apte à être appliquée sur ladite perforation, ladite au moins ventouse étant raccordée à un circuit (20) d'injection d'air comprimé dans ladite ventouse (14) ou de mise en dépression de ladite ventouse (14). 2.- Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit (20) d'injection ou de mise en dépression comporte une vanne (21) pilotée à distance entre une première position ouverte pour l'injection d'air comprimé ou pour la mise en dépression de la ventouse (14) et une seconde position fermée de maintien de ladite ventouse (14) en dépression. 3.- Outillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vanne (21) est pilotée à distance par une commande (25) actionnée à distance par un circuit pneumatique (26). 4.- Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la vanne (21) est portée par le châssis (11). 5.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vanne (21) est pilotée à distance par un circuit pneumatique (26). 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (20) d'injection ou de mise en dépression et le circuit pneumatique (26) de la vanne (21) sont raccordés à un ensemble pneumatique situé à l'extérieur de la piscine (1). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (11) a la forme d'un arceau. 8.- Procédé de mise en sécurité d'une piscine (1) après perforation d'une paroi, notamment d'une piscine de stockage de combustible nucléaire usé ou d'une piscine d'un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, au moyen d'un outillage (10) de colmatage provisoire, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste :- à descendre dans la piscine (1), l'outillage (10) de colmatage à l'aide d'au moins un système (12) détachable de manutention à distance, - à placer à l'aplomb de la perforation de la paroi de la piscine (1) ladite au moins ventouse (14), - à ouvrir la vanne (21) de l'outillage (10), - à injecter dans la ventouse (14) de l'air comprimé pour chasser l'eau, - à mettre ladite ventouse (14) en dépression, - à fermer la vanne (21) pour maintenir ladite ventouse (14) en dépression, et - à détacher le système de manutention (12) de l'outillage (10).