Brevet FR2928488A1 — publié le 20090911

SCAPHANDRE AUTONOME POUR UNE PERSONNE SE DEPLAÇANT DANS UNE ATMOSPHERE CONTENANT DU TRITIUM La présente invention concerne les scaphandres autonomes pour protéger une personne apte à se déplacer dans une atmosphère d'air de respiration contenant du Tritium, isotope radioactif de l'Hydrogène, qui trouvent une application particulièrement utile dans certaines centrales nucléaires. En effet, les filières de certaines centrales nucléaires produisent du Tritium qui se répand dans l'atmosphère en des concentrations qui peuvent être relativement importantes dans certaines zones de travail de ces centrales où des personnes doivent intervenir, par exemple, pour des opérations de maintenance, et encore plus dans les milieux confinés. Il est vrai que l'irradiation émise par le Tritium est relativement faible. Mais sa force destructrice est très importante car toute la puissance d'irradiation des particules de Tritium est concentrée sur la partie du corps qui les reçoit. L'industrie nucléaire considère donc le Tritium comme une substance au moins cancérigène. Certaines installations nucléaires rejettent le Tritium sous forme de gaz et d'eau tritiée qui peuvent contaminer les personnes en contact avec ces sources de rejet. Le Tritium pénètre alors dans les êtres vivants par l'aspiration et/ou l'absorption à travers la peau et/ou l'ingestion. Le Tritium inhalé se répand de façon égale dans les tissus mous et l'eau tritiée se mêle rapidement à toute l'eau du corps. La solution actuellement adoptée pour protéger les personnes devant se déplacer dans un milieu contenant du Tritium est de les revêtir de l'enveloppe d'un scaphandre dont l'intérieur est alimenté en gaz de respiration au moyen d'un tuyau relié, par une première extrémité, à une source du gaz de respiration située en dehors du milieu tritié et, par sa seconde extrémité, à l'intérieur de l'enveloppe. La paroi de I"enveloppe comporte en outre un orifice de fuite calibré de façon que le gaz à l'intérieur de l'enveloppe soit en surpression par rapport à la pression régnant dans le milieu extérieur tritié, pour que le gaz du milieu extérieur tritié ne puisse pas 2 pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe, mais que le contenu gazeux présent dans l'enveloppe puisse se renouveler afin, par exemple, d'éliminer les produits de respiration de la personne revêtue de l'enveloppe. Cette solution donne les résultats escomptés, mais présente des inconvénients. Par exemple, le conduit qui relie l'enveloppe à la source de gaz de respiration sous pression est incontestablement une entrave aux déplacements de la personne. II a même été constaté et comptabilisé que plus du tiers du temps passé par un technicien intervenant dans le milieu confiné tritié, est consacré, non pas à la tâche qui lui est assignée, mais à éviter de s'entraver dans le conduit, à le déplacer et le replacer pour qu'il occupe la meilleure position possible par rapport à lui afin qu'il ne le gêne pas pour l'intervention qu'il doit effectuer. Une telle perte de temps est sans aucun doute nuisible en tout point de vue, notamment quant à l'efficacité du technicien qui est amené à se fatiguer inutilement et même peut-être, en conséquence, quant à la qualité du travail effectué. En finalité, cette perte de temps intervient à coup sûr dans le coût des interventions effectuées dans de telles conditions. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans une atmosphère tritiée, c'est-à-dire contenant du Tritium, qui pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus des systèmes de l'art antérieur tout en présentant une structure très simple qui implique une réalisation peu onéreuse et une utilisation facile. Plus précisément, la présente invention a pour objet un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans un milieu d'air tritié, comportant : • une enveloppe dans laquelle est apte à prendre place une personne, • une unité d'aspiration du dit air tritié, comportant une entrée et une sortie, et • des moyens pour relier de façon étanche la sortie de l'unité d'aspiration avec l'intérieur de ladite enveloppe, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre : 3 • une première unité de filtration comportant une entrée apte à être reliée fluidiquement avec ledit milieu d'air tritié, une sortie, des moyens de fluide pour piéger le Tritium et des moyens pour contenir ledit fluide montés en coopération entre l'entrée et la sortie de cette dite première unité de filtration de façon que l'air tritié passe dans ledit fluide, • une seconde unité de filtration comportant une entrée reliée fluidiquement à la sortie de la première unité de filtration, une sortie reliée fluidiquement à l'entrée de l'unité d'aspiration, un corps apte à piéger les vapeurs du dit fluide, et des moyens pour contenir ledit corps montés en coopération entre l'entrée et la sortie de cette seconde unité de filtration de façon que l'air débarrassé du Tritium mais chargé de vapeurs du dit fluide produites dans la première unité de filtration passe sur ledit corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel la figure unique représente sous forme schématique le principe d'un mode de réalisation du scaphandre autonome selon l'invention pour la protection d'une personne apte à se déplacer dans un milieu d'air tritié. Il est précisé que la figure représente essentiellement un mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces 4 caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. La présente invention concerne un scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans une atmosphère d'air de respiration 100 contenant du Tritium, comme dans certaines centrales nucléaires. Le scaphandre selon l'invention comporte, comme illustré schématiquement sur la figure unique, une enveloppe 10 en un matériau 10 étanche comme une matière plastique ou analogue, dans laquelle est apte à prendre place une personne, en soulignant que cette enveloppe peut être totale, c'est-à-dire enveloppant totalement la personne, ou partielle, par exemple sous la forme d'un heaume ou analogue. Tous ces types d'enveloppe ne seront pas plus amplement décrits ici car ils sont bien 15 connus en eux-mêmes dans le domaine technique. Le scaphandre comporte en outre une unité d'aspiration 20 de l'air du milieu ambiant extérieur constituée, par exemple comme schématiquement illustré, par un ou plusieurs ventilateurs ou analogues. Cette unité d'aspiration 20 comporte une entrée 21, une sortie 22, et des moyens 23 20 pour relier de façon étanche sa sortie 22 avec l'intérieur 11 de l'enveloppe 10, ces derniers moyens pouvant être de tous types, soudure, montage entre joints enserrés, ou analogues. Selon une caractéristique importante de l'invention, le scaphandre comporte en outre une première unité de filtration 31 comportant une entrée 25 32 apte à être reliée fluidiquement au milieu extérieur d'air tritié 100, une sortie 33, des moyens de fluide pour piéger le Tritium, avantageusement de l'eau, et des moyens 34 pour contenir le fluide montés en coopération entre l'entrée 32 et la sortie 33 de cette première unité de filtration de façon que l'air tritié passe dans le fluide. 30 II comporte en outre une seconde unité de filtration 42 comportant une entrée 43 reliée fluidiquement à la sortie 33 de la première unité de filtration 31, une sortie 44 reliée fluidiquement à l'entrée 21 de l'unité d'aspiration 20, un corps 46 apte à piéger les vapeurs du dit fluide, et des moyens 45 pour contenir ledit corps 46 montés en coopération entre l'entrée 43 et la sortie 44 de cette seconde unité de filtration 42 de façon que l'air débarrassé du Tritium mais chargé de vapeurs du fluide produites dans la première unité de filtration 31 passe sur le corps 46. 5 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens 34 pour contenir le fluide, en l'occurrence avantageusement de l'eau, sont constitués d'un corps spongieux apte à retenir l'eau. Dans un mode de réalisation préférentiel pour sa simplicité et son faible coût, le corps spongieux sera constitué d'une feuille de papier non étanche à l'air, par exemple du type buvard ou analogue. Le fluide, en l'occurrence l'eau, est introduit dans ce corps spongieux par tout moyen, par exemple par simple humidification dans le cas d'une feuille de papier. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le corps 46 apte à piéger les vapeurs d'eau produites dans la première unité de filtration 31 est un matériau, de préférence en morceaux, apte à absorber l'eau. Cette structure en morceaux est choisie de façon à offrir aux vapeurs de fluide un maximum de surface de contact avec le corps 46. La forme et le nombre de ces morceaux seront facilement déterminés par l'homme du métier, en précisant que, par "morceaux", il est compris des grains, de la poudre, des éclats, des copeaux, etc. Selon une réalisation avantageuse pour la facilité de réalisation de la seconde unité de filtration et son coût le plus faible possible, le matériau en morceaux est du gel de silice. En général, un tel scaphandre est à usage unique, compte tenu du fait qu'il est amené à être en contact avec des produits polluants. Cependant toujours dans un souci de rentabilité et de recherche du moindre coût d'exploitation, il peut être avantageux que certaines parties d'un tel scaphandre puissent être réutilisées après dépollution. Tel peut être le cas de l'unité d'aspiration 20 et des première et seconde unités de filtration 31, 42. Dans cette hypothèse, le scaphandre comporte avantageusement un boîtier 50 dans lequel sont situées au moins les première et seconde unités de filtration 31, 42, la feuille de papier humidifiée pour le piégeage du Tritium 6 et le matériau en morceaux pour le piégeage de la vapeur d'eau étant respectivement contenus dans une première cartouche 52 et une seconde cartouche 54. Ces deux cartouches sont montées en coopération de façon étanche avec la paroi du boîtier 50, comme illustré, sous forme de tiroirs aptes à se positionner en glissement dans le boîtier 50 de façon que l'air traverse successivement les deux cartouches en passant d'abord à travers la feuille de papier humidifiée puis sur le matériau en morceaux. Une personne revêtue du scaphandre décrit ci-dessus, peu encombrant et peu alourdi par la présence des deux unités de filtration 31, 42, peut très facilement se déplacer dans le milieu confiné d'air tritié, sans être, comme dans le passé, entravée et gênée par le conduit d'alimentation en gaz pour sa respiration, car il n'est plus nécessaire de relier l'intérieur de l'enveloppe du scaphandre à une source de gaz de respiration sous pression, par exemple une pompe située en dehors du milieu tritié ou une bouteille d'air située dans ou en dehors du milieu tritié. En effet, grâce à la structure du scaphandre selon l'invention décrite ci-dessus, il est possible d'alimenter l'intérieur de l'enveloppe en gaz de respiration en utilisant directement le gaz du milieu ambiant extérieur, bien qu'il contienne du Tritium. Pour ce faire, il suffit d'aspirer le gaz du milieu ambiant extérieur en commandant la mise en route de l'unité d'aspiration 20. Grâce à la disposition relative décrite ci-dessus de la première unité de filtration 31, de la seconde unité de filtration 42 et de l'unité d'aspiration 20, l'air tritié aspiré entre dans la première unité de filtration 31 par son entrée 32 et traverse les moyens 34 contenant de l'eau, en l'occurrence une feuille de papier humidifiée. Le Tritium est fixée par les molécules d'eau et l'air en sortie 33 de cette première unité de filtration 31 est ainsi débarrassé du Tritium. Cependant, en traversant les moyens 34 contenant de l'eau, s'il a été débarrassé du Tritium, l'air s'est en revanche chargé en vapeur d'eau, ce qui est un inconvénient pour l'alimentation de l'intérieur d'une enveloppe d'un scaphandre en gaz de respiration. Car il est connu qu'une atmosphère trop humide à l'intérieur de l'enveloppe d'un scaphandre contribue à augmenter le stress de la personne portant ce scaphandre. Mais, avec le scaphandre selon l'invention, l'air chargé de vapeur d'eau passe sur le corps 46 de la seconde unité de filtration 42, qui l'assèche avant qu'il n'entre dans l'enveloppe 10. L'air provenant du milieu ambiant extérieur et entrant dans cette enveloppe est alors parfaitement respirable, débarrassé aussi bien du Tritium et que de la vapeur d'eau. Il est précisé que le scaphandre peut comporter en outre d'autres moyens, par exemple un surpresseur ou analogue, montés en coopération avec l'une des unités de façon que l'intérieur de l'enveloppe 10 soit, comme dans l'art antérieur, en surpression par rapport au milieu dans lequel la personne doit se mouvoir revêtue de cette enveloppe. Ces derniers moyens sont du domaine de l'homme du métier et ne seront donc pas plus amplement décrits ici, dans l'unique souci de simplifier la présente description. REVENDICATIONS 1. Scaphandre autonome pour protéger une personne apte à se déplacer dans un milieu d'air tritié (100), comportant : • une enveloppe (10) dans laquelle est apte à prendre place une personne, • une unité d'aspiration (20) du dit air tritié, comportant une entrée (21) et une sortie (22), et • des moyens (23) pour relier de façon étanche la sortie (22) de l'unité d'aspiration (20) avec l'intérieur (11) de ladite enveloppe (10), caractérisé par le fait qu'il comporte en outre : • une première unité de filtration (31) comportant une entrée (32) apte à être reliée fluidiquement avec ledit milieu d'air tritié, une sortie (33), un fluide apte à piéger le Tritium, et des moyens (34) pour contenir ledit fluide montés en coopération entre l'entrée (32) et la sortie (33) de cette dite première unité de filtration de façon que l'air tritié passe dans ledit fluide, • une seconde unité de filtration (42) comportant une entrée (43) reliée fluidiquement à la sortie (33) de la première unité de filtration (31), une sortie (44) reliée fluidiquement à l'entrée (21) de l'unité d'aspiration (20), un corps (46) apte à piéger les vapeurs du dit fluide, et des moyens (45) pour contenir ledit corps montés en coopération entre l'entrée(43) et la sortie (44) de cette seconde unité de filtration (42) de façon que l'air débarrassé du Tritium mais chargé de vapeurs du dit fluide produites dans la première unité de filtration passe sur ledit corps. 2. Scaphandre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit fluide est de l'eau. 3. Scaphandre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le 30 fait que les moyens (34) pour contenir ledit fluide (46) sont constitués d'un corps spongieux.9 4. Scaphandre selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit corps spongieux est une feuille d'un papier apte à retenir ledit fluide. 5. Scaphandre selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le 5 fait que ledit corps (46) apte à piéger les vapeurs d'eau est un matériau en morceaux apte à absorber l'eau. 6. Scaphandre selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit matériau en morceaux est du gel de silice. 10 7. Scaphandre selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un boîtier (50) dans lequel sont situées les première et seconde unités de filtration (31, 42), ladite feuille de papier humidifiée et ledit matériau en morceaux étant respectivement contenus dans une première 15 cartouche (52) et une seconde cartouche (54), les deux première et seconde cartouches étant montées en coopération de façon étanche avec la paroi du dit boîtier sous forme de tiroirs aptes à se positionner dans ledit boîtier (50) de façon que ledit air traverse successivement les deux cartouches en passant successivement à travers la feuille de papier humidifiée et sur le 20 matériau en morceaux.