Brevet FR3031226A1 — publié le 20160701

SYSTEME DE TRANSFERT ETANCHE A PORTES COULISSANTES ENTRE UNE ENCEINTE ET UN CONTENEUR DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention se rapporte au domaine du transfert de matériels, sous atmosphère confinée, entre un conteneur mobile et une enceinte fixe. De nombreux domaines de l'industrie sont concernés, en particulier celui de la gestion des déchets et matériels dangereux plus ou moins contaminés, soit toxiquement, soit radioactivement ainsi que celui des laboratoires pharmaceutiques. L'invention s'applique, en particulier, au transfert des colis contenant des déchets radioactifs, l'enceinte et le conteneur étant de grandes tailles et de grande masse et les portes relativement lourdes. Art antérieur et problème posé Pour le transfert ou le chargement de matériel sous atmosphère confinée entre un conteneur portatif et une enceinte ou une installation fixe, le principe de double porte étanche est souvent utilisé. En référence aux figures 1A, 1B, 1C, le principe général de la double porte étanche est le suivant. Un conteneur 2 est en approche d'une enceinte 1, dans le but d'apporter du matériel 3 enfermé dans le conteneur 2. Une connexion étanche est donc établie entre l'enceinte 1 et le conteneur 2, grâce au verrouillage des deux portes respectives 1A de l'enceinte et 1B du conteneur. En effet, ces deux portes, à savoir la porte d'enceinte 1A et la porte de conteneur 1B, sont placées en regard l'une de l'autre. Conjointement, l'enceinte 1 et le conteneur 2 sont verrouillés l'un sur l'autre, de façon étanche (figure 1B). Enfin, en référence à la figure 1C, les deux portes sont désolidarisées de leurs éléments porteurs respectifs, à savoir l'enceinte 1 et le conteneur 2 et 3031226 2 constituent un ensemble solidaire qui peut être détaché des ouvertures respectives de l'enceinte 1 et du conteneur 2. Le matériel 3 peut alors être transféré du conteneur 2 dans l'enceinte 1. Dans le cadre de la manipulation de colis de déchets radioactifs de 5 l'ordre de un mètre cube, les conteneurs blindés sont de grandes dimensions, comme l'enceinte dans laquelle les colis doivent être transférés. En conséquence, les portes respectives de l'enceinte et du conteneur sont de grandes dimensions et de masses très importantes, ne permettant pas une utilisation du principe de la double porte de transfert, tel que décrit sur la figure 1C, c'est-à-dire sans moyen de manutention 10 important, compte tenu des masses et des différents porte-à-faux de ces deux portes. Le but de l'invention est donc de remédier à cet inconvénient au niveau de ce système de double porte étanche. Objet de l'invention 15 A cet effet, un premier objet principal de l'invention est un système de transfert étanche entre une enceinte de confinement et un conteneur par le principe de double porte étanche, - l'enceinte comportant une porte d'enceinte ; 20 - le conteneur comportant une porte de conteneur ; - la porte d'enceinte et la porte de conteneur devant être verrouillées l'une sur l'autre, de façon étanche, grâce à un premier système d'étanchéité. Selon l'invention : 25 - chaque porte est montée sur au moins un rail horizontal, les au moins un rails respectifs des deux portes, une fois les deux portes accostées, sont parallèles l'un à l'autre ; - un espace de dégagement est prévu dans l'enceinte, le rail de la porte d'enceinte se prolongeant dans cet espace, un deuxième rail parallèle au premier rail de la porte d'enceinte étant prévu dans cet 3031226 3 espace et étant dans le prolongement du rail de la porte de conteneur, lorsque les deux portes sont accostées. Dans la réalisation principale de l'invention, la porte de l'enceinte possède une cavité externe, ouverte sur un premier côté latéral déterminé, pour recevoir 5 la porte de conteneur qui a une forme externe complémentaire à celle de la cavité de la porte de l'enceinte. Dans la réalisation principale de l'invention, le système comprend : un premier joint gonflable placé entre la porte de l'enceinte et l'enceinte ; 10 un deuxième joint gonflable placé entre le conteneur et l'enceinte ; et un troisième joint gonflable placé entre la porte de conteneur et la porte de l'enceinte. Dans la réalisation envisagée du système selon l'invention, la porte de 15 l'enceinte est motorisée, de façon à entraîner également la porte du conteneur pour l'ouverture et la fermeture de l'enceinte et du conteneur, lorsque ces deux portes sont solidarisées. Le deuxième joint est configuré en deux plans perpendiculaires et est placé à la périphérie d'une ouverture de la porte de l'enceinte. 20 Dans ce cas, le troisième joint est également configuré en deux plans perpendiculaires et est placé à la périphérie de la cavité de la porte de l'enceinte. Il est possible d'utiliser des rails supérieurs au niveau des portes de l'enceinte et du conteneur, en correspondance avec les premier et deuxième rails. Un deuxième objet principal de l'invention est un procédé de transfert 25 étanche entre une enceinte de confinement et un conteneur, par le principe de double porte étanche pour le système de transfert étanche ci-dessus mentionné. Il consiste à : accoster et fixer de façon étanche le conteneur sur l'enceinte ; verrouiller, l'une sur l'autre, la porte de conteneur et la porte 30 d'enceinte ; 3031226 4 - désolidariser l'enceinte porte de conteneur/porte d'enceinte, par rapport à l'ensemble conteneur/enceinte ; et - dégager l'ensemble porte de conteneur/porte d'enceinte, pour libérer le passage entre le conteneur et l'enceinte, et inversement. 5 Selon l'invention, le procédé consiste à effectuer le dégagement de l'ensemble porte d'enceinte/porte de conteneur, par translation des deux portes sur leur rail respectif, vers l'espace de dégagement. Enfin, on prévoit des rails supérieurs dans les ouvertures de l'enceinte et du conteneur et dans l'espace de dégagement pour le guidage des portes. 10 Liste des figures L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de plusieurs figures, 15 représentant respectivement : figures 1A, 1B et 1C, les schémas relatifs au procédé d'accostage par double porte étanche d'un conteneur sur une enceinte ; figure 2, une vue en coupe de l'accostage du conteneur sur l'enceinte dans le système selon l'invention ; 20 figure 3, un schéma en coupe de la translation des deux portes dans le système selon l'invention ; figures 4A et 4B, deux schémas relatifs au conteneur dans le système selon l'invention ; et figure 5, la face externe de la porte du conteneur dans le système 25 selon l'invention. 3031226 5 Description détaillée d'une réalisation de l'invention Dans cette configuration, la porte 11 de l'enceinte 10 est fixée de façon étanche à l'enceinte 10 par un premier joint 13, qui est gonflable, et placée entre ces 5 deux éléments. Sur la figure 2, le conteneur 20 est accosté et fixé à l'enceinte 10. Leurs portes respectives 11 et 21 sont placées l'une en face de l'autre. On constate que la forme de la surface de contact 12 de la porte 11 de l'enceinte 10 a une forme concave. Plus précisément, elle forme une cavité qui est ouverte sur un premier côté latéral 10 déterminé 20. En correspondance, la surface de contact 22 de la porte 21 du conteneur 20 a une forme convexe correspondante à la forme de la surface de contact 12 de la porte 11 de l'enceinte 10. Ainsi, l'espace à l'intérieur de l'enceinte est hermétiquement clos. On note que, compte tenu de la forme de la porte 11 de l'enceinte 10, qui possède une cavité 15 ouverte d'un côté, un deuxième joint 14 est configuré dans deux plans perpendiculaires, à savoir un plan longitudinal par rapport aux portes, au niveau du creux de la cavité de la porte 11 de l'enceinte 10 et un plan perpendiculaire transversal par rapport aux portes s'étendant le long du bord fermé de la cavité de la porte 11 de l'enceinte 10. Une fois l'accostage du conteneur 20, réalisé sur l'enceinte 10, une 20 étanchéité doit être prévue entre ces deux éléments, indépendamment de leur porte respective 11 et 12. En conséquence, un deuxième joint 14 est prévu, placé le placé le plus à l'extérieur possible par rapport aux parois du conteneur 20. Avant l'accostage du conteneur 20 sur l'enceinte 10, les surfaces externes de leurs portes respectives 11 et 21 sont en contact avec l'air libre, 25 contrairement à l'espace confiné de l'intérieur du conteneur 20 et de l'enceinte 10. En d'autres termes, les surfaces externes 12 et 22 de la porte 11 de l'enceinte 10 et de la porte 21 du conteneur 20 peuvent être polluées, ou d'un niveau de pureté très différent par rapport à l'atmosphère régnant à l'intérieur de l'enceinte 10 et du conteneur 20. En conséquence, même quand ces deux portes 11 et 21 sont l'une contre l'autre, par leur 30 surface externe 12 et 22, une étanchéité doit être obligatoirement prévue au niveau de la 3031226 6 périphérie de leur jonction. En conséquence, un troisième joint 15 est prévu au niveau de la périphérie de cette jonction, placé juste à l'intérieur du deuxième joint 14, assurant l'étanchéité entre l'enceinte 10 et le conteneur 20. Ce troisième joint 15 est également gonflable. 5 Compte tenu de la forme spéciale de la porte 21 du conteneur 20 et de sa jonction sur la porte 11 de l'enceinte 10, le corps du conteneur 20 n'est pas symétrique. En effet, du côté de l'ouverture de la cavité de la porte 11 de l'enceinte, une première paroi 23 s'étend de façon plus longue qu'une deuxième paroi 24, qui aboutit du côté fermé de la cavité formée par la surface externe 12 de la porte 11 de l'enceinte, au 10 moyen d'une troisième paroi latérale 24, faisant saillie vers l'extérieur. Ceci explique la forme des joints gonflables 14 et 15, qui sont configurés en deux plans perpendiculaires, pour épouser la périphérie de la forme de la cavité de la porte 11 de l'enceinte 10 et la forme de la surface externe 22 de la porte 21 du conteneur 20. Sur la figure 3, on remarque un espace de dégagement 16 ménagé à 15 l'intérieur de l'enceinte 10, latéralement par rapport aux deux portes 11 et 21 et étant d'une largeur au moins égale à la largeur de l'ensemble des deux portes 11 et 21. Le conteneur 20 est toujours accosté à l'enceinte 10. Par contre, l'ensemble constitué des deux portes 11 et 21, qui sont solidaires l'une de l'autre, a été déplacé dans l'espace de dégagement 16, de manière à libérer complètement l'ouverture 20 de l'enceinte 10 et du conteneur 20. Ainsi, un colis pourra alors passer de l'intérieur du conteneur 20 vers l'intérieur de l'enceinte 10. On distingue un premier rail 17 horizontal et placé dans la partie inférieure de l'ouverture de l'enceinte 10. La porte 11 de l'enceinte 10 est donc montée coulissante sur ce premier rail 17. Il en est de même pour la porte 21 du conteneur 20, ce deuxième rail étant caché sur cette figure. Dans cette configuration, 25 le premier joint 13, entre l'enceinte 10 et sa porte 11, a été dégonflé et est donc inopérationnel. Par contre, les deux autres joints 14 et 15 sont toujours opérationnels. Les figures 4A et 4B permettent de mieux voir le conteneur 20 et le fonctionnement de sa porte 21. En effet, on distingue le deuxième rail 25 est placé sur la base de l'ouverture du conteneur 20, pour supporter par coulissement le porte 21, 30 lorsqu'elle est dans sa position fermée. Sur la figure 4A, la porte 21 est ouverte et le 3031226 7 deuxième rail 25 est donc dégagé. On note que dans l'espace de dégagement 16 de l'enceinte 10, se trouve un troisième rail 18 parallèle au premier rail 17 placé dans le prolongement du deuxième rail 25 du conteneur 20, de manière à supporter, toujours par coulissement, la porte 21 du conteneur 20, lors de l'ouverture. 5 La figure 4B montre l'extérieur du conteneur 20, la porte 21 étant sortie. On distingue, sur l'extrémité sortie de la porte 21, le troisième joint 15 de confinement entre cette porte 21 et la porte 11 de l'enceinte. Sur la paroi latérale du conteneur 20, ainsi que sur sa paroi supérieure, on distingue le deuxième joint 14 de confinement entre l'enceinte et ce conteneur 20. On comprend mieux pourquoi les joints de ce système sont 10 configurés sur deux plans perpendiculaires, épousant ainsi la forme des parois par lesquelles ils doivent effectuer l'étanchéité. Sur la figure 5, on peut voir, de l'intérieur de l'enceinte, la surface externe 22 de la porte 21, avec sa forme particulière et la cavité 26. De plus, sur la partie gauche de la figure, on distingue un troisième rail 18 monté sur la base de l'ouverture de 15 l'enceinte, en prolongement du deuxième rail 25 du conteneur 20, de manière à assurer la continuité du support et du roulement de l'ensemble de la porte de conteneur 21 et de la porte de l'enceinte. Des rails supérieurs, non représentés, sont également prévus dans la partie supérieure des ouvertures de l'enceinte 10 et du conteneur 20 et de l'espace de 20 dégagement 16 pour assurer un meilleur guidage de l'ensemble des deux portes, lors de leur mouvement. Le fonctionnement du système est le suivant. En premier lieu, à l'instant initial, l'enceinte 10 est fermée, le premier joint 13 étant gonflé. Le conteneur, qui est fermé, est en attente d'accostage. 25 S'ensuit l'accostage du conteneur 20, l'enceinte 10 étant toujours fermé et le premier joint 13 toujours opérationnel. Les deux portes 11 et 21 sont alors solidarisées. Les deuxième et troisième joints 14 et 15 sont alors gonflés pour être opérationnels. Un test d'étanchéité, ou un contrôle de fuites, peut avoir lieu après cette étape. 3031226 8 L'ouverture de l'ensemble des deux portes 11 et 21 peut alors avoir lieu. Pour ce faire, le premier joint 13 est alors dégonflé, les deux autres joints 14 et 15 étant toujours gonflés et opérationnels. S'ensuit le déverrouillage des portes 11 et 21. Le premier joint 13 reste 5 dégonflé, les deux autres joints 14 et 15 restant gonflés. Le mouvement d'ouverture par glissement latéral a alors lieu. De façon inverse, pour la fermeture, l'ensemble des deux portes est translaté en sens inverse. Une fois les deux portes remises dans leur position de fermeture de 10 l'enceinte 10 et du conteneur 20, le premier joint 13 est alors gonflé pour pouvoir assurer le confinement de l'enceinte. L'étanchéité de la porte 21 du conteneur 20 est alors activée et validée. S'ensuit alors le dégonflage des deuxième et troisième joints 14 et 15. Enfin, le conteneur 20 peut être détaché de l'enceinte 10. 15 Le fonctionnement du système peut être envisagé pour des portes à ouverture sur un plan horizontal, ou un plan vertical. En cas de situation accidentelle d'incendie, les joints peuvent être doublés de joints intumescents, qui les protègent d'une montée en température, incompatible avec leurs caractéristiques mécaniques. Ces joints intumescents sont placés en amont du joint à protéger. 20 Avantages de l'invention Le principal avantage de l'invention est l'automatisation, et par conséquence la non-manipulation par des opérateurs des portes et donc une absence de 25 transfert de charge pour leur manipulation. Ceci évite l'utilisation de systèmes de manipulation et de levage spécifique et d'opération manuelle au contact. Le confinement, entre l'enceinte et le conteneur, est garanti, ainsi que la propreté de l'espace entre les deux portes.. La continuité de la radioprotection est donc assurée. 3031226 9 Les deux portes n'étant jamais dissociées de leur support, cette solution supprime également le risque lié aux phases de montage et de verrouillage. Enfin, aucune motorisation n'est nécessaire sur le conteneur pour actionner sa porte qui est entraînée par la porte de l'enceinte. 5 L'application du système est prévue pour des installations de grandes dimensions et donc de très grandes masses. L'automatisation du système et l'horizontalité des déplacements des portes constituent des avantages évidents. REVENDICATIONS1) Système de transfert étanche entre une enceinte (10) de confinement et un conteneur (20) par le principe de double porte étanche, l'enceinte (10) comportant une porte (11) d'enceinte, le conteneur (20) comportant une porte (21) de conteneur, la porte (11) de l'enceinte (10) et la porte (21) du conteneur (20) devant être verrouillées l'une sur l'autre de façon étanche, le conteneur (20) étant fixé sur l'enceinte (10) de façon étanche, caractérisé en ce que : - chaque porte (11, 21) est montée sur un rail (17, 25), ces deux rails étant parallèles, une fois les deux portes (11, 21) accostées, un espace de dégagement (16) est prévu dans l'enceinte (10), le premier rail (17) de la porte (11) de l'enceinte (10) se prolongeant dans cet espace de dégagement (16) ; - un troisième rail (18) parallèle au premier rail (17) de l'enceinte (10) est prévu dans cet espace de dégagement (16) et étant dans le prolongement du deuxième rail (25) de la porte (21) du conteneur (20), lorsque les deux portes (11, 21) sont accostées. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porte (11) de l'enceinte (10) possède une cavité externe concave ouverte sur un premier côté latéral déterminé de cette porte (11) de l'enceinte (10) pour recevoir la porte (21) du conteneur (20), qui a une surface externe (22) de forme complémentaire à la surface externe (12) de la porte (11) de l'enceinte (10). 3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - un premier joint (13) gonflable, placé entre la porte (11) de l'enceinte (10) et l'enceinte (10) ; - un deuxième joint (14) gonflable, placé entre le conteneur (20) et l'enceinte (10) ; et - un troisième joint (15) gonflable, placé entre la porte (21) du conteneur (20) et la porte (11) de l'enceinte (10). 3031226 11 4) Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième joint (14) est configuré en deux plans perpendiculaires et placé à la périphérie de l'ouverture de l'enceinte (10), de façon externe au premier joint. 5) Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le troisième 5 joint (15) est configuré en deux plans perpendiculaires et est placé à la périphérie de la cavité de la porte (11) de l'enceinte (10). 6) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porte (11) de l'enceinte (10) est motorisée et entraîne la porte (21) qui est passive. 7) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que des rails 10 supérieurs sont utilisés au niveau des portes (11, 21) de l'enceinte (10) et du conteneur (20), en correspondance avec les premier et deuxième rails (17, 18). 8) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des rails supérieurs placés dans la partie supérieure des ouvertures de l'enceinte (10) et du conteneur (20) et de l'espace de dégagement (16). 15