Brevet FR3029001A1 — publié le 20160527

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des zones et des infrastructures de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs, et plus précisément de la maintenance de sas d'accès à des zones spécifiques desdits sites ou infrastructures. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Une zone ou une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs comprend plusieurs sites à accès lo spécifique nécessitant des autorisations particulières. Par exemple, de tels sites existent dans une centrale nucléaire. Dans le cas où un site spécifique est susceptible de contaminer un opérateur, typiquement par radiations gamma, l'entrée de ce site spécifique peut être effectuée par 15 l'intermédiaire d'un sas d'accès comprenant un portique comportant des sondes configurées pour déterminer un niveau de contamination de l'opérateur avant de lui accorder l'accès au site spécifique, ou au contraire à la sortie de l'opérateur dudit site. Ces sondes sont généralement disposées dans la partie zo inférieure des parois internes ainsi qu'au niveau du plancher du portique. Les sondes comprennent par exemple des capteurs de niveau de contamination (rayonnements gamma et béta). Les différentes sondes sont alors logées dans une ou plusieurs cavités situées soit dans le plancher, soit dans la partie 25 inférieure des parois internes du portique. Les ouvertures de ces cavités sont généralement fermées par des grilles percées. Néanmoins, les différentes sondes logées dans les cavités ne sont protégées que par l'intermédiaire des grilles précédemment 30 mentionnées. Typiquement, ces grilles disposent d'une structure 3029001 2 hexagonale et possèdent des ouvertures couvrant plus de 50% de leur surface totale. Par conséquent, elles ne sont pas en mesure d'empêcher l'intrusion de corps étrangers (par exemple des poussières ou des cailloux) dans les cavités contenant les 5 différentes sondes. Ces particules proviennent en particulier des chaussures de sécurité équipant le personnel susceptible de traverser le portique. De plus, il s'avère qu'en utilisation, ces particules abîment les différents capteurs, les rendant à terme inopérants. Par exemple, les corps étrangers, notamment les cailloux, peuvent percer les sondes présentes dans les cavités, rendant ainsi le portique inutilisable jusqu'au remplacement des sondes détériorées. Par ailleurs, lors de l'entrée d'une personne dans l'enceinte du portique, un choc peut accidentellement survenir entre une chaussure de la personne et la grille de protection d'une cavité située dans la partie inférieure d'une paroi interne du portique. Compte-tenu des dimensions du portique et de la localisation de la cavité, ces chocs sont relativement fréquents et entrainent des zo dysfonctionnements importants des sondes présentes dans les cavités situées dans les parties inférieures des parois internes du portique. En effet, les grilles actuellement utilisées ne disposent pas d'une robustesse suffisante pour protéger les sondes du choc (et donc la pénétration de la chaussure de sécurité). 25 Chaque défaillance de sonde entraine inévitablement une indisponibilité du portique ainsi qu'une opération de maintenance particulièrement lourde du fait de la totale intégration des sondes dans le portique et de l'emplacement de celui-ci (site spécifique d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou d'exploitation 3029001 3 de matériaux radioactifs). Ces maintenances entrainent donc une perte de temps et un coût non négligeables. RESUME DE L'INVENTION 5 Un objectif de l'invention est donc de proposer un dispositif de protection des sondes situées dans une cavité d'un portique d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs, par exemple une centrale nucléaire, afin de diminuer la fréquence des périodes 10 d'immobilisation du portique pour maintenance suite à des dysfonctionnements desdites sondes, causés par l'intrusion de corps étrangers ou par des chocs accidentels au sein de la cavité. Ce dispositif de protection doit, entre autre, pouvoir être obtenu à un coût raisonnable, pratique à mettre en oeuvre au sein 15 des portiques déjà existants dans les zones ou infrastructures de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs et permettre la détection de la contamination du personnel passant par ce portique. Pour cela, l'invention propose un dispositif de protection d'une cavité adaptée pour loger au moins une sonde du type sonde de détection de rayonnements béta et gamma pour un portique d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs, ledit sas étant configuré pour être placé à l'entrée d'un site spécifique de ladite zone ou infrastructure et ladite cavité étant formée dans une paroi interne du portique. Le dispositif de protection comprend une plaque rigide et pleine, configurée pour être placée contre une ouverture de la cavité en regard de la sonde et empêcher l'intrusion de corps étrangers dans la cavité. 3029001 4 Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du dispositif de protection décrit ci-dessus sont les suivantes : - la plaque est de forme sensiblement rectangulaire, - la paroi interne comprend une paroi interne du portique, le 5 dispositif comprenant en outre une grille configurée pour recouvrir tout ou partie de la cavité, la plaque étant fixée sur ladite grille, - la plaque est métallique et est fixée sur la grille à l'aide de points de soudure, - le dispositif comprend en outre au moins deux glissières, io fixées sur des parois de la cavité et configurées pour recevoir la grille à coulissement afin de recouvrir l'ouverture de ladite cavité, - la plaque recouvre tout ou partie de la grille, - la plaque mesure environ 230 millimètres de long pour 80 millimètres de large, 15 - la paroi interne comprend une paroi de sol et la plaque recouvre au moins 90% de l'ouverture de la cavité, de préférence environ 100%, - des parois de la cavité définissent un décrochement périphérique et la plaque comprend au moins une languette 20 s'étendant perpendiculairement depuis un bord configurée pour venir en appui contre ledit décrochement, de préférence une languette par bord de la plaque, - la plaque mesure environ 440 millimètres de long pour 130 millimètres de large, et 25 - la plaque est en métal, typiquement en acier inoxydable ou en alliage d'aluminium. Selon un deuxième aspect, l'invention propose également un portique d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage 30 ou d'exploitation de matériaux radioactifs, ledit sas étant configuré 3029001 5 pour être placé à l'entrée d'un site spécifique de ladite zone ou infrastructure, ledit portique comprenant au moins une cavité formée dans l'une de ses parois internes et logeant au moins une sonde du type sonde de détection de rayonnements béta et 5 gamma, la sonde étant protégée par un dispositif comme décrit ci-dessus. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente 10 invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un portique d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou 15 d'exploitation de matériaux radioactifs sur lequel peut être fixé un dispositif de protection conforme à l'invention, La figure 2 est une vue en détail d'une cavité logeant des capteurs du portique de la figure 1, La figure 3 est une vue de face d'un exemple de réalisation 20 d'un dispositif de protection conforme à l'invention, La figure 4 est une vue isométrique d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif de protection conforme à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE 25 Une zone ou une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs 4, par exemple une centrale nucléaire, comprend plusieurs sites 3 à accès spécifique nécessitant des autorisations particulières. On a illustré en figure 1 un exemple de site spécifique 3, à 30 l'entrée duquel est placé un sas comprenant un portique 2. 3029001 6 Le portique 2 comprend un plancher 2a ou (paroi de sol) sur lequel circulent les opérateurs, une paroi supérieure et des parois latérales internes 2b, définissant ensemble un espace interne 5 configuré pour recevoir un opérateur préalablement à son entrée dans le site 3. Le portique 2 est configuré pour détecter la présence de l'opérateur dans le portique 2 ainsi qu'une éventuelle contamination et/ou irradiation de l'opérateur. 10 Pour cela, le portique 2 comprend au moins une sonde 31 (ou capteur) logée dans l'une de ses parois 2a, 2b. De préférence, le portique 2 comprend une série de sondes 31, logées dans une cavité 30 formée dans le plancher 2a et/ou dans une cavité 30 formé dans une paroi interne 2b. Les sondes 31 logées dans les 15 cavités 30 peuvent notamment comprendre des sondes 31 détectant des rayonnements gamma et le cas échéant béta. La cavité 30 est par ailleurs recouverte par un dispositif de protection 10 comprenant une plaque rigide et pleine 12 de manière à empêcher l'intrusion de corps étrangers dans la cavité 20 30. Par intrusion de corps étrangers, on comprendra ici plus particulièrement l'introduction de particules et de poussière dans les cavités 30 formées dans le plancher 2a et/ou dans la paroi interne 2b ainsi que la pénétration accidentelle des chaussures de sécurité de l'opérateur dans la cavité 30 provoquant des chocs se 25 propageant dans la paroi interne 2b et donc l'endommagement des sondes 31. Par plaque rigide 12, on comprendra ici une plaque auto-portante, c'est-à-dire une plaque pouvant conserver sa forme lorsqu'elle est en appui uniquement sur ses bords et n'étant pas 30 susceptible se déformer ni de perdre son intégrité structurelle en 3029001 7 conditions normales d'utilisation. Par ailleurs, lorsque la plaque 12 est configurée pour protéger une cavité 30 d'une paroi interne 2b, la rigidité de la plaque 12 est de préférence choisie de manière à absorber et bloquer des chocs accidentels appliqués par les 5 chaussures de sécurité d'un opérateur et empêcher tout contact avec les sondes 31 contenues dans la cavité 30. La plaque 12 permet ainsi de limiter les risques de défaillance du portique 2 résultant d'un endommagement des sondes 31 résultant d'intrusion de corps étrangers (poussières et 10 cailloux, chocs). Ainsi, la durée de vie des sondes 31 placées dans le portique 2 peut donc être efficacement améliorée.. En effet, malgré le passage répétitif des opérateurs, les sondes 31 présentes dans la cavité 30 restent protégées à tout instant de l'intrusion de corps étrangers. 15 De préférence, la plaque 12 est fixée de façon amovible sur la cavité 30, afin de permettre son retrait pour une éventuelle maintenance des sondes 31. Par exemple, le dispositif de protection 10 peut être monté articulé ou par coulissement sur 20 des parois de la cavité, dans le plancher 2a ou dans la paroi interne 2b du portique 2. La plaque rigide et pleine 12 peut être réalisée dans tout matériau métallique, dans un matériau plastique adapté ou par 25 exemple en bois, l'épaisseur de la plaque 12 étant choisie de manière à résister notamment aux chocs lorsque la plaque 12 est configurée pour recouvrir une cavité 30 d'une paroi interne 2b. Typiquement, la plaque rigide et pleine peut être réalisée en acier inoxydable, en alliage d'aluminium, etc. L'épaisseur de la plaque 30 12 métallique reste cependant inférieure à une dizaine de 3029001 8 millimètres, afin de limiter son encombrement et de ne pas gêner la détection des rayonnements gamma. On comprendra que, lorsque la plaque rigide et pleine est 5 métallique, le dispositif de protection 10 empêche la détection des rayonnements béta par les sondes 31. Toutefois, de manière surprenante, les inventeurs se sont aperçus que l'absence de détection des rayonnements béta par les sondes 31 n'était pas limitante, dans la mesure où la plaque métallique 12 ne gênait pas io la détection des rayonnements gamma. Or, la détection des rayonnements gamma s'avère suffisante pour les portiques 2 afin de détecter une contamination éventuelle des opérateurs. Par ailleurs, le cas échéant, des sondes capables de détecter des rayonnements béta et gamma peuvent être placées dans 15 d'autres endroits du portique 2, par exemple dans des cavités spécifiques qui ne sont pas susceptibles de recevoir des corps étrangers en raison de leur localisation. Cavité 30 formée dans une paroi interne 2b 20 Dans le cas où la cavité 30 est formée dans une paroi interne 2b du portique 2, le dispositif de protection 10 peut en outre comprendre une grille 13. De préférence, la grille 13 présente un maillage hexagonal. Une telle grille 13 étant conventionnelle dans les portiques 2, elle ne sera pas davantage 25 décrite ici. Dans cette forme de réalisation, la grille 13 est amovible et recouvre généralement toute l'ouverture de la cavité 30. Par exemple, la grille 13 peut être montée coulissante sur les parois de la cavité à l'aide de glissières 15 rapportées et fixées sur les parois de la cavité 30 et configurées pour recevoir la grille 13 à 30 coulissement afin de recouvrir l'ouverture de ladite cavité 30. La 3029001 9 plaque 12 peut alors être fixée directement sur la grille 13. Typiquement, lorsque la plaque 12 et la grille 13 sont métalliques, la plaque peut être soudée sur la grille 13, par exemple à l'aide de points de soudure 14. 5 Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 3, une grille 13 recouvre l'intégralité de l'ouverture de la cavité 30. La grille 13 est conventionnelle et de forme sensiblement rectangulaire. Une plaque rigide et pleine 12 est en outre fixée sur la grille 13, à l'aide de quatre points de soudure 14. Ici, la plaque io 12 est par exemple sensiblement rectangulaire. Les dimensions de la plaque 12 sont en outre choisies de manière à ne recouvrir qu'une partie de la cavité 30 correspondant à la zone de la cavité 30 dans laquelle sont placées les sondes 31 susceptibles de recevoir des corps étrangers. La plaque 12 est donc fixée en 15 regard desdites sondes 31 afin d'assurer leur protection contre les chocs ainsi que contre l'introduction de cailloux et poussières. Ici, la grille 13 reste donc apparente dans les zones non recouvertes par la plaque rigide et pleine 12, soit les zones situées en hauteur par rapport au plancher 2a. De la sorte, les capteurs 20 situés en hauteur dans la cavité 30 qui ne sont pas susceptibles de recevoir des corps étrangers ne sont protégés que par la grille 13, leur capacité de détection n'étant pas limitée par la présence de la plaque 12. Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 3, une seule plaque 25 12 recouvre l'ouverture. Ceci n'est cependant pas limitatif, plusieurs plaques 12 pouvant être fixées côte à côte de manière à recouvrir une même surface de l'ouverture. Pour un portique 2 conventionnel dans les zones ou 30 infrastructures actuelles de stockage ou d'exploitation de 3029001 10 matériaux radioactifs, la grille 13 peut par exemple mesurer environ 230 millimètres de large et environ 230 millimètres de long. On notera toutefois que la grille 13 n'est pas nécessairement carrée et peut par exemple être rectangulaire, et que les 5 dimensions indiquées ci-dessus sont données à titre non limitatif. Dans ce cas, la plaque rigide et pleine 12 peut par exemple mesurer environ 230 millimètres de long et environ 80 millimètres de large. Par environ, on entend un écart de plus ou moins 20% par rapport aux valeurs de références. 10 En variante, la grille 13 peut simplement être remplacée par la plaque rigide et pleine 12. Dans cette forme de réalisation, la plaque 12 recouvre alors de préférence l'intégralité de la cavité 30. La forme et les dimensions de la plaque rigide 12 sont alors 15 sensiblement égales à la forme et aux dimensions de l'ouverture de la cavité 30, la plaque rigide 12 pouvant être montée à coulissement dans les glissières 15. Cavité 30 formée dans le plancher 2a 20 Dans le cas où la cavité 30 est formée dans le plancher 2a du portique 2, le dispositif de protection 10 peut être de forme sensiblement rectangulaire et comprendre uniquement la plaque rigide et pleine 12 configurée pour recouvrir la totalité de l'ouverture de la cavité 30. 25 Dans cette forme de réalisation, les parois de la cavité 30 peuvent alors définir un décrochement périphérique 16 et la plaque 12 peut comprendre au moins une languette 11, de préférence plusieurs, s'étendant perpendiculairement depuis un bord et configurée pour venir en appui contre le décrochement 3029001 11 périphérique 16. Par exemple, la plaque 12 peut comprendre une languette 11 par bord et former un bac. Les languettes 11 peuvent ainsi venir en contact avec le décrochement périphérique 16 afin de permettre un 5 positionnement précis du dispositif de protection 10 par-dessus la cavité. Les languettes 11 permettent en outre de retenir les corps étrangers déposés sur la plaque rigide et pleine 12 lors d'une opération de nettoyage du portique 2, en évitant ainsi que, lors du 10 retrait de la plaque 12, l'opérateur fasse glisser par inadvertance les corps étrangers dans la cavité 30. De manière optionnelle, les languettes 11 peuvent être pourvues d'un orifice latéral permettant de faciliter la préhension et la manipulation du dispositif de protection 10 lors de l'entretien 15 du portique 2. Pour un portique 2 conventionnel dans les zones ou infrastructures actuelles de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs, la plaque rigide et pleine 12 peut par 20 exemple mesurer environ 440 millimètres de long et environ 130 millimètres de large. Par ailleurs, les languettes 11 peuvent mesurer entre 5 et 20 millimètres, typiquement, une dizaine de millimètres, et présenter une longueur sensiblement égale à celle du bord sur lequel elles sont fixées. Par environ, on entend un 25 écart de plus ou moins 20% par rapport aux valeurs de références. Les languettes peuvent être formées intégralement avec le reste de la plaque rigide 12, par exemple par usinage et emboutissage lorsque la plaque 12 est métallique, ou en variante 3029001 12 rapportées et fixées sur les bords de la plaque 12, par collage, vissage ou soudure (selon le matériau constitutif de la plaque 12). Lors de l'utilisation du portique 2 par le personnel concerné, 5 le dispositif de protection 10 conforme au mode de réalisation précédemment décrit bloque l'intrusion de corps étrangers convoyés par le personnel dans la cavité 30, quelle soit formée dans la paroi interne 2b ou dans le plancher 2a, ce qui permet de réduire nettement la fréquence des opérations de maintenance du lo portique, de réduire les risques d'indisponibilité du portique 2 et d'augmenter la durée de vie des sondes 31. De plus, la géométrie particulière du dispositif 10 configuré pour être appliqué sur la cavité 30 du plancher 2a permet un nettoyage rapide du portique 2 et donc de faciliter les opérations 15 de maintenance. En effet, il suffit à un opérateur de se saisir du dispositif de protection 10, de le retirer de l'ouverture de la cavité 30 et de récolter les corps étrangers présents sur la plaque rigide et pleine 13. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection (10) d'une cavité (30) adaptée pour loger au moins une sonde (31) du type sonde de détection de rayonnements béta et gamma pour un portique (2) d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs (4), ledit sas étant configuré pour être placé à l'entrée d'un site spécifique (3) de ladite zone ou infrastructure (4) et ladite cavité (30) étant formée dans une paroi interne (2b) du portique, le dispositif de protection (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend une plaque rigide et pleine (12), configurée pour être placée contre une ouverture de la cavité (30) en regard de la sonde (31) et empêcher l'intrusion de corps étrangers dans la cavité (30). 2. Dispositif de protection (10) selon la revendication 1, dans lequel la plaque (12) est de forme sensiblement rectangulaire. 3. Dispositif de protection (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la paroi interne (2b) comprend une paroi interne du portique (2), le dispositif (10) comprenant en outre une grille (13) configurée pour recouvrir tout ou partie de la cavité, la plaque (12) étant fixée sur ladite grille (13). 4. Dispositif de protection (10) selon la revendication 3, dans lequel la plaque (12) est métallique et est fixée sur la grille à l'aide de points de soudure (14). 3029001 14 5. Dispositif (10) selon l'une des revendications 3 ou 4, comprenant en outre au moins deux glissières (15), fixées sur des parois de la cavité (30) et configurées pour recevoir la grille (13) à coulissement afin de recouvrir l'ouverture de ladite cavité (30). 5 6. Dispositif (10) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la plaque (12) recouvre tout ou partie de la grille (13). 7. Dispositif (10) selon l'une des revendications 3 à 6, dans 10 laquelle la plaque (12) mesure environ 230 millimètres de long pour 80 millimètres de large. 8. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la paroi interne (2b) comprend une paroi de sol et la plaque 15 (12) recouvre au moins 90% de l'ouverture de la cavité (30), de préférence environ 100%. 9. Dispositif (10) selon la revendication 8, dans lequel des parois de la cavité (30) définissent un décrochement périphérique 20 (16) et la plaque (12) comprend au moins une languette (11) s'étendant perpendiculairement depuis un bord configurée pour venir en appui contre ledit décrochement (16), de préférence une languette (11) par bord de la plaque (12). 25 10. Dispositif (10) selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel la plaque (12) mesure environ 440 millimètres de long pour 130 millimètres de large. 3029001 15 11. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la plaque (12) est en métal, typiquement en acier inoxydable ou en alliage d'aluminium. 5 12. Portique (2) d'un sas d'une zone ou d'une infrastructure de stockage ou d'exploitation de matériaux radioactifs (4), ledit sas étant configuré pour être placé à l'entrée d'un site spécifique (3) de ladite zone ou infrastructure (4), ledit portique (2) comprenant au moins une cavité (30) formée dans l'une de ses 10 parois internes (2b) et logeant au moins une sonde (31) du type sonde de détection de rayonnements béta et gamma, le portique (2) étant caractérisé en ce que la sonde (31) est protégée par un dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 11.