Brevet FR3013499A1 — publié le 20150522

ENSEMBLE DE PROTECTION D'UN LINER D'UNE PISCINE D'ENTREPOSAGE ET/OU DE STOCKAGE OU DE REFROIDISSEMENT D'ASSEMBLAGES COMBUSTIBLES OU DE DECHETS IRRADIANTS STOCKES DANS UN RATELIER DE STOCKAGE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au secteur technique de l'industrie nucléaire, et notamment au secteur technique des râteliers de stockage des assemblages de combustibles ou autres râteliers de stockage des déchets, lesquels râteliers étant noyés dans des piscines 10 pour le refroidissement desdits assemblages combustibles. L'invention concerne notamment un ensemble de protection d'un liner d'une piscine de désactivation ou d'une piscine d'entreposage et/ou de stockage du combustible ; dans la suite le terme piscine de refroidissement sera retenu. 15 ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Les râteliers de stockage, également couramment appelés « racks », se présentent sous la forme de caisses dans lesquelles sont stockés verticalement des assemblages combustibles 20 ou des déchets fortement irradiants. Ces râteliers sont ensuite noyés et déposés au fond d'une piscine pour le refroidissement desdits assemblages combustibles. Un râtelier à vide pèse généralement de quelques tonnes à plusieurs dizaines de tonnes et peut contenir de 50 à 100 combustibles, chacun pesant plusieurs centaines de kilos suivant 25 la nature du combustible ou des déchets. Les râteliers de stockage comprenant généralement des pieds, sont posés directement sur le liner de la piscine qui est généralement en acier inoxydable. Le liner est de faible épaisseur, de l'ordre de 3 à 6 millimètres, et est constitué de larges tôles soudées entre 30 elles. Les zones de soudure forment généralement une saillie proéminente par rapport à la surface du liner ainsi défini. Le liner peut être soumis à de fortes contraintes mécaniques, notamment en cas de séismes. En effet, lors d'un séisme, les râteliers qui sont simplement posés au fond de la piscine glissent librement sur la surface du liner en inox et peuvent être amenés à se déplacer en relatif par rapport au fond de piscine. Suivant le niveau de puissance du séisme le déplacement des râteliers peut être de quelques millimètres à plusieurs dizaines de centimètres. Ce déplacement des râteliers de stockage engendre des efforts de glissement conséquents avec d'importantes contraintes mécaniques, provoquant des phénomènes de grippages de la surface inférieure des râteliers sur le liner, et des dégradations dudit liner. De même, des sollicitations mécaniques importantes se font ressentir au niveau du contact entre le liner et la piscine elle-même généralement réalisée en béton. On est donc confronté à un double phénomène de glissement, l'un intervenant entre le râtelier et le liner, et l'autre intervenant entre le liner et le béton de la piscine. Une autre difficulté réside dans le fait que les pieds des râteliers viennent buter, lors du déplacement desdits râteliers, contre les protubérance de fond de piscine et en particulier contre les lignes de soudure proéminentes des plaques constitutives du liner entrainant localement des contraintes extrêmement importantes avec des risques de déchirements dudit liner. Les phénomènes précités ont pour conséquences d'affaiblir la résistance des liners tout en imposant des niveaux de contraintes très élevés. Ces inconvénients augmentent fortement les risques de rupture du liner avec comme conséquence une fuite de l'eau de la piscine de refroidissement, et un dénoyage des assemblages combustibles avec toutes les autres conséquences que cela induit. Aucune solution n'a à ce jour été envisagée pour répondre aux inconvénients précités. EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est donc de remédier aux inconvénients précités en proposant un ensemble de protection d'un liner d'une piscine de désactivation ou d'une piscine d'entreposage et/ou de stockage ou de refroidissement du combustible d'assemblages 35 combustibles ou de déchets irradiants stockés dans un râtelier de stockage. A cet effet, il a donc été mis au point un ensemble de protection d'un liner d'une piscine d'entreposage et/ou de stockage d'assemblages combustibles ou de refroidissement d'assemblages combustibles stockés dans un râtelier de stockage, ledit liner étant constitué de larges tôles en acier inoxydable soudées entre elles. Conformément à l'invention, l'ensemble de protection est composé, d'une tôle de protection en acier inoxydable ou autre matériau disposant d'un coefficient de frottement élevé avec le liner, de même nuance, c'est-à-dire de même matériau que le liner où d'une nuance telle qu'elle génère un coefficient de frottement élevé au contact du liner dont les dimensions sont telles qu'elle est apte à recouvrir la surface du liner ou partie de la surface de ladite piscine de refroidissement, et de patins de protection réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement avec l'acier inoxydable. Ladite tôle de protection est destinée à être disposée sur le liner de la piscine, et les patins sont destinés à être fixés sous des pieds que comprend le râtelier de stockage ou directement sous le râtelier pour réaliser le contact avec la tôle de protection. Dans un tel ensemble de protection, les efforts horizontaux transmis à la tôle de protection du fait du déplacement des râteliers lors d'un séisme sont considérablement réduits puisque le coefficient de frottement entre les patins et la tôle de protection est faible. De plus, il n'y a pas de glissement de la tôle de protection sur le liner puisque l'on est dorénavant en présence d'un contact inox / inox comprenant, de fait, un haut coefficient de frottement, qui est en moyenne supérieur à celui du contact entre les râteliers et la tôle de protection. L'état de surface de la tôle de protection en contact avec le liner pourra être adapté pour maximiser le coefficient de frottement avec le liner. La tôle de protection ne comprend pas de soudures proéminentes, il n'y a plus de problème d'obstacle au glissement des râteliers dans la piscine. Ainsi, l'invention permet de réduire considérablement les contraintes sur le liner puisque les efforts horizontaux sont faibles du fait du non glissement de la tôle de protection sur le liner. Il n'y a donc également peu ou pas de glissement entre le liner et le béton de la piscine. II n'y a en effet plus ou peu de phénomènes de double glissement (tôle de protection / liner et rack / tôle de protection) qui avaient pour effet d'augmenter l'amplitude du déplacement des râteliers dans la piscine. Avantageusement, la tôle de protection peut comprendre sur sa surface destinée à être en contact avec le liner, des rainures aptes à loger les soudures proéminentes des tôles constitutives dudit liner. Une discontinuité de la tôle de protection est également possible dès lors que le patin reste en contact de tout ou partie de la tôle de protection. De préférence, le coefficient de frottement des patins avec l'inox est de l'ordre de 0,1-0,4. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique illustrant un râtelier de stockage d'assemblages combustibles posé sur un liner d'une piscine de refroidissement non équipée de l'ensemble de protection selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique illustrant l'ensemble de protection selon l'invention, la figure étant en vue agrandie au niveau de l'un des pieds du râtelier. EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION La figure 1 illustre l'état de la technique actuel. Il est représenté sur cette figure 1, un râtelier de stockage (1) d'assemblages combustibles posé sur un liner (2) d'une piscine de 25 refroidissement (3). Le liner (2) est constitué de larges tôles (4) soudées entre elles. Une telle configuration présente, lors des déplacements du râtelier (1) du fait de séismes, les inconvénients précités notamment en termes de contraintes mécaniques élevées, et risques de dégradation du liner (2). 30 La figure 2 illustre la solution proposée par l'invention. La figure 2 représente l'ensemble de protection (5) selon l'invention. Celui-ci est composé d'une tôle de protection (6) réalisée en acier inoxydable et de patins de protection (7) pour les pieds (8) du râtelier (1). 35 La tôle de protection (6) possède des dimensions telles que ladite tôle est apte à recouvrir la surface ou partie de la surface du liner (2) de la piscine de refroidissement (3). Les matériaux choisis ainsi que l'état de surface génèrent un coefficient de frottement élevé au contact du liner. 40 Les patins (7) sont quant à eux réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement avec l'inox, coefficient de préférence de 0,1 à 0,4 La tôle de protection (6) est disposée sur le liner (2) de la piscine (3), et les patins (7) sont 5 fixés sous le râtelier (1) (généralement équipé de pieds) pour réaliser le contact avec la tôle de protection (6). La tôle de protection (6) comprend sur sa surface en regard du liner (2), des rainures (9) ou évidements aptes à loger les soudures (10) ou protubérances des tôles constitutives du liner 10 (2) pour limiter les contraintes mécaniques aux niveaux desdites soudures (10), et pour garantir la planéité de la tôle de protection (6). De cette manière, les contraintes mécaniques sur le liner (2) de la piscine (3) sont considérablement réduites et celui-ci n'est pas dégradé. 15 REVENDICATIONS1. Ensemble de protection (5) d'un liner (2) d'une piscine (3) d'entreposage et/ou de stockage ou de refroidissement d'assemblages combustibles ou de déchets irradiants stockés dans un râtelier de stockage (1), ledit liner (2) étant constitué de tôles en acier inoxydables soudées entre elles (10), caractérisé en ce que l'ensemble de protection (5) est composé : - d'une tôle de protection (6) également réalisée en acier inoxydable ou autre matériau disposant d'un coefficient de frottement élevé avec le liner, dont les dimensions sont telles qu'elle est apte à recouvrir la surface ou partie de la surface du liner (2) de ladite piscine de refroidissement (3), et - de patins de protection (7) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement avec la tôle de protection, ladite tôle de protection (6) étant destinée à être disposée sur le liner (2) de la piscine (3), et les patins (7) sont destinés à être fixés sous des pieds (8) que comprend le râtelier (1) ou directement sous le râtelier pour réaliser le contact avec la tôle de protection (6). 2. Ensemble de protection (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tôle de protection (6) comprend sur sa surface en regard du liner (2), des rainures (9) aptes à loger les soudures (10) d'assemblage des tôles constitutives du liner (2). 3. Ensemble de protection (5) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le coefficient de frottement des patins (7) avec la tôle de protection est égal à environ 0,1-0,4